Химия – это наука, изучающая свойства и превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и строения.

Своеобразную программу исследования химических явлений впервые сформулировали и приняли ученые-химики на первом Международном съезде химиков в Карлсруэ в Германии в 1860 г. Они исходили из того, что:

· все вещества состоят из молекул, которые находятся в непрерывном и самопроизвольном движении;

· все молекулы состоят из атомов;

· атомы и молекулы находятся в непрерывном движении;

· атомы – это мельчайшие, далее неделимые составные части молекул.

Главный вывод съезда – вещество состоит из молекул и неделимых атомов. Вещество – это вид материи, обладающий массой покоя.

В сер. ХIХ в. на этой концептуальной основе была разработана атомно-молекулярная теория, которая уже к концу ХIХ – нач. ХХ вв. оказалась не в состоянии объяснить многие экспериментальные данные. Картина прояснилась с открытием электрона (сложного строения атома), когда стали ясны причины связи атомов, взаимодействующих друг с другом.

Осуществляются химические связи между атомами за счет электронов, расположенных на внешней оболочке и связанных с ядром наименее прочно. Эти электроны назвали валентными электронами.

Между валентными электронами могут устанавливаться ковалентная, ионная и металлическая химические связи.

Ковалентная связь осуществляется за счет образования электронных пар, в одинаковой мере принадлежащих обоим атомам.

Ионная связь представляет собой электростатическое притяжение между ионами, образованное за счет полного смещения электрической пары к одному из атомов.

Металлическая связь – это связь между положительными ионами в кристаллах атомов металлов, образующихся за счет притяжения электронов, но перемещающихся по кристаллу в свободном виде.

Химическая связь является таким взаимодействием, которое связывает отдельные атомы в более сложные образования: в молекулы, ионы, кристаллы, т.е. в те структурные уровни организации материи, которые изучает химия.

Химическая связь – это результат взаимодействия электрических полей, образующихся между электронами и ядрами атомов в процессе химических преобразований (реакций). Прочность химической связи зависит от энергии связи.

То, что в каждом индивидуальном веществе заключено определенное количество энергии, служит объяснением тепловых эффектов химических реакций. Теплосодержание (химическая энергия) тесно связана с химическим составом вещества.

Каждый атом обладает энергией, часть которой связана с электронами, а часть – с ядром. Атомные ядра при химических реакциях не испытывают изменений, поэтому энергия ядер не изменяется и не входит в теплосодержание молекул.

Электроны в атоме обладают кинетической и потенциальной энергией, их алгебраическая сумма и есть энергия, необходимая для отрыва электрона от атомного ядра.

Скорость химических реакций зависит от:

· Природы реагирующих веществ;

· Концентрации реагирующих веществ;

· Температуры.

Многие реакции протекают очень медленно, если просто смешать реагирующие вещества, но их можно ускорить путем введения некоторых других веществ, называемых катализаторами. При реакции они не расходуются, а только ускоряют реакцию, которая может происходить и без них, но значительно медленнее.

Очень большое число катализаторов, называемых ферментами, содержится в живых тканях. К примеру, наиболее известны ферменты пищеварительной системы – ПТИАЛИН, содержащийся в слюне; и ПЕПСИН, вырабатываемый поджелудочной железой. Оба эти фермента способствуют разрушению больших молекул (напр., крахмала и белка) на более простые молекулы, которые легко усваиваются клетками организма.

В организме существует большое количество и других ферментов, принимающих участие в биохимических реакциях.

Таким образом, химия изучает химические элементы, процессы химического взаимодействия различных веществ, проблемы получения новых веществ с заданными свойствами и множество других проблем, возникающих в процессе развития химических знаний.