Оглавление

Самый краткий теоретический курс химии

Это книга для тех, кто хочет понять основы химии для использования в обычной жизни, для твёрдого понимания и усвоения основных понятий и законов химии, а также для уверенной и спокойной учёбы в школе.

Книгу можно использовать как очень простой и понятный справочник по основным химическим словам и понятиям. Для лучшего понимания заходите на мой постоянно пополняемый видеоканал «Понятное и достойное образование. Математика, физика, химия» на Яндекс Дзен с доходчивыми видео и статьями по проблемам обучения вообще и с объяснениями разных понятий и законов точных наук — химии, физики, математики.

Основная трудность при обычном изучении химии

Школьные учебники написаны часто по средневековому принципу — сначала много рассказывается о свойствах конкретных веществ, а потом начинают вводить теорию, из которой есть какие-то исключения и именно на них фиксируют внимание школьника. Второй момент — очень много внимания уделяется технике безопасности, которая не особо нужна обычному человеку. К примеру — почему нельзя приливать воду к серной кислоте…

В результате у учеников нет идеи, что химия — это точная наука, основанная на точных законах, которые изучаются в физике. И нет системного закономерного подхода к химии, а есть идея, что надо много зубрить и запоминать.

В этой книге я хочу дать кратко научные основы химии, взятые из точных формул и законов физики. Чтобы читатели понимали теорию и могли как-то предсказывать некоторые явления на основе точных законов. А разные исключения, для которых обычно давно есть точное «оправдание», можно оставить для профессионалов-химиков, которые будут со всем этим работать на практике и которым надо всегда получать результаты.

Для примера: что происходит, когда мы роняем ключи? Мы их ищем на полу, и никто не поднимает глаза к потолку. Потому что с рождения привыкли, что всё падает вниз. Но когда ребёнку впервые дают шарик с гелием, и тот летит вверх, то удивлению нет предела. Хотя, зная хорошо законы физики, этот случай легко объяснить.

Граница между физикой и химией

Слово «физика» по-гречески означает «природа». Это была первая наука, которая изучала природу. Химия тоже изучает разные явления вокруг нас. И тоже изучает вещества. В чём же разница? Например, воду изучает и физика, и химия. Если мы нагреем воду, она закипит и превратится в пар, когда пар остынет, он опять станет водой. Такой же, какая была до нагрева.

Такие превращения веществ изучает физика, они называются физическими.

Если же мы возьмём сырое яйцо и нагреем его, то оно перестанет растекаться, а его белок станет из прозрачного белым. И после охлаждения таким и останется. И никакими средствами у вас не получится превратить его опять в жидкое яйцо. Это пример химического превращения.

То есть, физика изучает легко обратимые превращения, когда вещество меняет вид или форму, но не меняет своего состава, а химия изучает превращения, когда из одного вещества получается совсем другое, у которого свойства отличаются.

На чем построена современная химия. Основные понятия простым языком со ссылками на видео

Химия началась с изучения изменений разных веществ вокруг нас — с горения веществ — одни горят, другие нет — почему? Одни съедобны, другие ядовиты; одни надо варить, другие лучше жарить, некоторые солить, сушить, а некоторые можно есть и пить без обработки. Молоко превращается в кефир, сыр и т. п. — это химия, из песка получается стекло — это химия, из минералов выплавляют железо — это химия.

Вокруг нас очень много химии и пока не были открыты законы строения и взаимодействия веществ, изучение химии было строго экспериментальным — люди смешивали, нагревали, плавили и растворяли самые разные вещества и смотрели — что получается. За века накопилось огромное количество таких наблюдений. Сейчас, например, известно более 6 миллионов различных веществ. У каждого — свои особенности, некоторые похожи друг на друга, некоторые очень сильно отличаются.

Но несмотря на несхожесть, все вещества подчиняются физическим и химическим законам и ведут себя в соответствии с ними. Далее вы узнаете о самых основных законах, которые объясняют поведение и свойства веществ. О некоторых исключениях, про которые говорится в школьных учебниках, я кратко упомяну, но не буду подробно объяснять — для желающих в учебниках есть все объяснения.

В школе изучают неорганическую химию и органическую — это исторические названия. Опыты средневековых химиков показывали, что некоторые вещества получаются только при переработке растительных или животных организмов — такие вещества назвали органическими и науку, которая изучала их свойства, назвали органической химией.

А другие вещества можно было получить из камней, воды и воздуха, то есть из неживой природы — такие вещества назвали неорганическими. Соответственно, их изучает неорганическая химия.