Zawartość
Chemia to rozległa nauka obejmująca wiele różnych pojęć. Podczas nauczania wstępnych lekcji chemii, takich jak większość lekcji chemii w szkole średniej, istnieje kilka podstawowych faktów i pojęć, które są podstawowymi elementami budującymi zrozumienie chemii. Po opanowaniu te podstawowe pojęcia stanowią silny fundament do dalszych badań w dziedzinie chemii.
Tabela okresowa
Układ okresowy pierwiastków jest jednym z najbardziej podstawowych przedmiotów chemii. Układ okresowy zawiera wszystkie znane pierwiastki, uporządkowane według liczby atomowej, czyli liczby protonów w atomie tego pierwiastka. Wiersze układu okresowego znane są jako okresy, a kolumny jako grupy. Układ okresowy pomaga ujawnić wzory wielu chemicznych właściwości pierwiastków. Na przykład wszystkie elementy w grupie mają tę samą liczbę elektronów w swojej najbardziej zewnętrznej powłoce, znanej jako elektrony walencyjne. Z tego powodu pierwiastki w grupie mają wiele właściwości chemicznych i fizycznych.
Wiązanie chemiczne
Cząsteczki powstają, gdy atomy są przyciągane i utrzymywane razem przez wiązania chemiczne. Istnieje kilka rodzajów wiązań chemicznych, z których wszystkie obejmują dzielenie lub wymianę elektronów.
Wiązania jonowe powstają, gdy jeden atom przekazuje elektrony innemu atomowi. Ten transfer elektronów powoduje, że zaangażowane atomy stają się jonami naładowanymi dodatnio i ujemnie, które następnie są przyciągane do siebie.
Wiązania kowalencyjne powstają, gdy atomy dzielą pary elektronów. Liczba utworzonych wiązań zależy od liczby współdzielonych par elektronów. Gdy dwa atomy dzielą nierównomiernie elektrony, powstają polarne wiązania kowalencyjne. Dzieje się tak, ponieważ jeden atom silniej przyciąga współdzielone elektrony.
Reakcje chemiczne
Reakcje chemiczne zachodzą, gdy atomy lub cząsteczki oddziałują ze sobą, tworząc lub przerywając wiązania chemiczne. Elektrony są kluczem do tworzenia tych wiązań. Atomy reagują z innymi atomami albo dlatego, że poszukują dodatkowych elektronów, albo dlatego, że mają elektrony do dawania lub dzielenia się. Wszystkie reakcje chemiczne wytwarzają lub zużywają energię.
Kwasy i zasady
Kwasy i zasady są kolejnym ważnym obszarem badań w chemii. Kwasy są substancjami, które przekażą jon wodoru (H +), podczas gdy zasady to substancje, które zaakceptują jeden. Gdy kwasy i zasady są mieszane razem w reakcji, neutralizują się nawzajem i tworzą wodę i sól.
Stany materii
Istnieją cztery stany materii - ciało stałe, ciecz, gaz i plazma. Ciała stałe pojawiają się, gdy pojedyncze atomy są utrzymywane w pozycji blisko innych atomów. Ich energia wibracyjna nie wystarcza, aby oddzielić je od siebie. Ciecze powstają, gdy atomy zyskują wystarczającą ilość energii, zwykle poprzez ciepło, aby poruszać się wokół siebie, pozostając jednocześnie blisko siebie. Gazy powstają, gdy atomy zyskują jeszcze więcej energii i poruszają się swobodnie, przy niewielkim oddziaływaniu z innymi atomami. Plazma to zjonizowane gazy powstające w warunkach niezwykle wysokiej energii.