Kimyo — moddalar, ularning tarkibi, tuzilishi, xossalari va bir-biriga aylanishi haqidagi fan. Har qanday kimyoviy masala shu bobdagi tushunchalarga tayanadi: atom, molekula, element, oddiy va murakkab modda, nisbiy massa, valentlik, kimyoning asosiy qonunlari. Bu atamalarni aniq farqlay olsangiz, test savollarining katta qismini "so‘z o‘yini"dan qutqarasiz, hisob masalalarida esa formulani to‘g‘ri tuzish va massa ulushini topish avtomatik ko‘nikmaga aylanadi. Mavzu boshlang‘ich bo‘lsa ham, imtihonda unga oid savollar har yili uchraydi.
Hamma moddalar ham molekulalardan tuzilmagan. Ion birikmalar (NaCl, CaO) ionlardan, metallar atom va ionlardan, olmos va kvars (SiO₂) esa atomlarning uzluksiz to‘ridan tashkil topgan. Bunday moddalar uchun "molekula" emas, formula birligi deyiladi.
Kimyoviy belgi elementni va uning bitta atomini bildiradi (O), formula esa moddaning tarkibini ko‘rsatadi (O₂ — kislorod molekulasi, 2O₂ — ikki molekula). Formula oldidagi son — koeffitsiyent, element belgisidan keyingi kichik son — indeks.
Oddiy modda bitta elementdan (O₂, O₃, Fe, S₈), murakkab modda bir necha elementdan (H₂SO₄, NaCl, C₂H₅OH) iborat.
"Kislorod" so‘zi ikki ma’noda ishlatiladi: "Suv tarkibida kislorod bor" — bu element; "Biz kislorod bilan nafas olamiz" — bu oddiy modda O₂. Xuddi shunday, "temir qon tarkibiga kiradi" — element, "temir mix" — oddiy modda.
Allotropiya — bitta elementning bir necha oddiy modda hosil qilishi: kislorod (O₂ va ozon O₃), uglerod (olmos, grafit, karbin, fulleren), fosfor (oq, qizil, qora), oltingugurt (rombik, monoklinik, plastik), qalay (oq va kulrang). Allotropik shakllar molekula tarkibi (O₂ va O₃) yoki kristall panjara tuzilishi (olmos va grafit) bilan farqlanadi.
Toza modda doimiy tarkib va xossalarga ega (aniq suyuqlanish va qaynash harorati). Aralashma bir necha moddadan iborat, tarkibi o‘zgaruvchan: havo, dengiz suvi, neft, qotishmalar. Aralashmalar fizik usullar bilan ajratiladi: tindirish, filtrlash, bug‘latish, haydash, magnit bilan ajratish.
Yonish, zanglash, achish, sutning achishi, ovqatning hazm bo‘lishi, fotosintez — kimyoviy hodisalar. Reaksiyada atomlar yo‘qolmaydi va yangidan paydo bo‘lmaydi, faqat qayta guruhlanadi — shu sababli massa saqlanadi.
Massaning saqlanish qonuni: reaksiyaga kirishgan moddalar massasi hosil bo‘lgan moddalar massasiga teng (M. V. Lomonosov, 1748; A. Lavuazye, 1789)
Shuning uchun reaksiya tenglamasi tenglanadi: chap va o‘ng tomonda har bir element atomlari soni teng bo‘lishi kerak.
Tarkibning doimiylik qonuni (J. Prust): toza modda olinish usulidan qat’i nazar doimiy tarkibga ega
Masalan, suvda har doim m(H) : m(O) = 2 : 16 = 1 : 8, qaysi usulda olinganidan qat’i nazar.
Avogadro qonuni (1811): bir xil harorat va bosimda teng hajmdagi gazlarda molekulalar soni teng
Undan kelib chiqadi: normal sharoitda (n.sh.: 0 °C, 101,3 kPa) istalgan gazning 1 moli 22,4 l hajmni egallaydi. Gazlarning hajmiy nisbati reaksiya tenglamasidagi koeffitsiyentlar nisbatiga teng (Gey-Lyussakning hajmiy nisbatlar qonuni).
Aluminiy nitrat parchalanadi: 4Al(NO₃)₃ → 2Al₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂. Ajralgan gazlar aralashmasining o‘rtacha molyar massasini toping.
Nisbiy atom massa Ar — atom massasining uglerod-12 atomi massasining 1/12 qismiga nisbati; o‘lchamsiz kattalik. Uglerod-12 atomining 1/12 qismi atom massa birligi deyiladi (1 m.a.b. ≈ 1,66·10⁻²⁷ kg). Davriy jadvaldagi Ar qiymatlari izotoplarning o‘rtacha massasi, shuning uchun ko‘pincha kasr son.
Nisbiy molekulyar massa Mr — molekuladagi barcha atomlar Ar larining yig‘indisi (har biri indeksiga ko‘paytiriladi).
Mr(H₂SO₄) = 2·1 + 32 + 4·16 = 98
Element massa ulushi: ω(E) = n · Ar(E) / Mr(modda), bu yerda n — formuladagi E atomlari soni
Massa ulushlari yig‘indisi doim 1 (100 %) ga teng.
Ammiakli selitra NH₄NO₃ dagi azotning massa ulushini toping.
Temir oksidida temirning massa ulushi 70 %. Oksid formulasini toping.
Valentlik — atomning boshqa atomlar bilan hosil qiladigan kimyoviy bog‘lar soni; rim raqami bilan yoziladi. Doimiy valentli elementlar: H, Na, K, F (I); O, Mg, Ca, Ba, Zn (II); Al, B (III). O‘zgaruvchan valentlilar: Fe (II, III), Cu (I, II), S (II, IV, VI), C (II, IV), N (I–V), P (III, V), Cl (I, III, V, VII).
Ikki elementli birikma formulasini tuzish qoidasi: valentliklarning eng kichik umumiy karralisi (EKUK) topiladi va har bir element valentligiga bo‘linadi. Al(III) va O(II): EKUK = 6, 6/3 = 2 ta Al va 6/2 = 3 ta O → Al₂O₃. Teskari vazifa: formuladan valentlikni topish uchun bitta elementning umumiy valentligi ikkinchisining atomlari soniga bo‘linadi; Fe₂O₃ da 2·3 = 6, temir valentligi 6/2 = III.