Речовина в хімії - це що? Властивості речовин. Класи речовин
Відео: Молекула. Атом. речовина
Основне питання, на який повинен знати відповідь людина для правильного розуміння картини світу - що таке речовина в хімії. Дане поняття формується ще в шкільному віці і направляє дитини в подальшому розвитку. Приступаючи до вивчення хімії важливо знайти точки дотику з нею на побутовому рівні, це дозволяє наочно і доступно роз`яснити ті чи інші процеси, визначення, властивості і т.д.
Відео: Хімія 8. Класифікація хімічних речовин - Академія цікавих наук
На жаль, в силу неідеальності системи освіти, багато втрачають деякі фундаментальні ази. Поняття «речовина в хімії» - це свого роду наріжний камінь, своєчасне засвоєння даного визначення дає людині правильний старт у подальшому розвитку в області природознавства.
формування поняття
Перед тим як перейти до поняття речовини, необхідно визначити, чим є предмет хімії. Речовини - це те, що безпосередньо вивчає хімія, їх взаємні перетворення, будова і властивості. У загальному розумінні речовина - це те, з чого складаються фізичні тіла.
Отже, що така речовина в хімії? Сформуємо визначення шляхом переходу від загального поняття до чисто хімічному. Речовина - це певний тип матерії, обов`язково має масу, яку можна виміряти. Дана характеристика відрізняє речовина від іншого виду матерії - поля, яке маси не має (електричне, магнітне, біополе і т.д.). Матерія, в свою чергу, - це те, з чого створені ми і все, що нас оточує.
Дещо інша характеристика матерії, яка визначає те, з чого конкретно вона полягає - це вже предмет хімії. Речовини сформовані атомами і молекулами (деякі іонами), а значить будь-яка субстанція, що складається з цих формульних одиниць, і є речовина.
Прості і складні речовини
Після засвоєння базового визначення можна перейти до його ускладнення. Речовини бувають різних рівнів організації, тобто прості і складні (або з`єднання) - це найперше поділ на класи речовин, хімія має безліч наступних поділів, докладних і більш складних. Ця класифікація, на відміну від багатьох інших, має строго певні межі, кожне з`єднання можна чітко віднести до одного з видів, які одне одного.
проста речовина в хімії - це з`єднання, що складається з атомів лише одного елемента з періодичної таблиці Менделєєва. Як правило, це бінарні молекули, тобто складаються з двох частинок, з`єднаних за допомогою ковалентного неполярной зв`язку - утворення спільної неподіленої електронної пари. Так, атоми одного і того ж хімічного елемента мають ідентичну електронегативність, тобто здатність утримувати загальну електронну щільність, тому вона не зміщена до жодного з учасників зв`язку. Приклади простих речовин (неметали) - водень і кисень, хлор, йод, фтор, азот, сірка і т.д. З трьох атомів складається молекула такої речовини, як озон, а з одного - всіх благородних газів (аргону, ксенону, гелію і т.д.). У металах (магнії, кальції, міді тощо) існує свій власний тип зв`язку - металевий, який наразі триває за рахунок усуспільнення вільних електронів усередині металу, а утворення молекул як таких не спостерігається. При записи речовини металу вказується просто символ хімічного елемента без будь-яких індексів.
Проста речовина в хімії, приклади якого були приведені вище, відрізняється від складного якісним складом. Хімічні сполуки утворені атомами різних елементів, від двох і більше. В таких речовинах має місце ковалентний полярний або іонний тип зв`язування. Так як різні атоми мають відмінну електронегативність, то при утворенні загальної електронної пари відбувається її зсув в бік більш електронегативного елемента, що призводить до загальної поляризації молекули. Іонний тип - це крайній випадок полярного, коли пара електронів повністю переходить до одного з учасників зв`язування, тоді атоми (або їх групи) перетворюються в іони. Чіткої межі, між цими типами немає, іонну зв`язок можна інтерпретувати як ковалентний сильно полярну. Приклади складних речовин - вода, пісок, скло, солі, оксиди і т.д.
модифікації речовин
Речовини, іменовані простими, насправді мають унікальну особливість, яка не притаманна складним. Деякі хімічні елементи можуть утворювати кілька форм простого речовини. В основі все так же лежить один елемент, але кількісний склад, будова і властивості кардинально відрізняють такі освіти. Ця особливість має назву аллотропии.
Кисень, сірка, вуглець і інші елементи мають кілька аллотропних модифікацій. Для кисню - це Про2 і Про3, вуглець дає чотири типи речовин - карбін, алмаз, графіт і фулерени, молекула сірки буває ромбічної, моноклінної і пластичної модифікації. Таке просте речовина в хімії, приклади якого не обмежені вищепереліченими, має величезне значення. Зокрема, фулерени використовуються як напівпровідники в техніці, фоторезистори, добавки для росту алмазних плівок і в інших цілях, а в медицині це найпотужніші антиоксиданти.
Що відбувається з речовинами?
Кожну секунду всередині і навколо відбувається перетворення речовин. Хімія розглядає і пояснює ті процеси, які йдуть з якісним і / або кількісним зміною складу реагуючих молекул. Паралельно, часто взаємопов`язане протікають і фізичні перетворення, які характеризуються лише зміною форми, кольору речовин або агрегатного стану і деяких інших характеристик.
Хімічні явища - це реакції взаємодії різних видів, наприклад, з`єднання, заміщення, обміну, розкладання, оборотні, екзотермічні, окислювально-відновні і т.д., в залежності від зміни цікавить параметра. До фізичних явищ відносять: випаровування, конденсацію, сублімацію, розчинення, замерзання, електропровідність і т.д. Часто вони супроводжують один одного, наприклад, блискавка під час грози - це фізичний процес, а виділення під її дією озону - хімічний.
Фізичні властивості
Речовина в хімії - це матерія, якій притаманні певні фізичні властивості. За їх наявності, відсутності, ступеня та інтенсивності можна спрогнозувати, як речовина поведе себе в тих чи інших умовах, а також пояснити деякі хімічні особливості з`єднань. Так, наприклад, високі температури кипіння органічних сполук, в яких є водень і електронегативний гетероатомом (азот, кисень і т.д.), свідчать про те, що в речовині виявляється такий хімічний тип взаємодії, як воднева зв`язок. Завдяки знанню про те, які речовини мають найкращу здатність проводити електричний струм, кабелю і проводу електропроводки виготовляються саме з певних металів.
Хімічні властивості
Встановленням, дослідженням і вивченням іншого боку медалі властивостей займається хімія. властивості речовин з її точки зору - це їх реакційна здатність до взаємодії. Деякі речовини вкрай активні в цьому сенсі, наприклад, метали або будь-які окислювачі, а інші, благородні (інертні) гази, при нормальних умовах в реакції практично не вступають. Хімічні властивості можна активувати або пасивувати при необхідності, іноді це не пов`язано з особливими труднощами, а в деяких випадках доводиться нелегко. Вчені проводять багато годин в лабораторіях, методом проб і помилок домагаючись поставлених цілей, іноді і не досягають їх. Змінюючи параметри навколишнього середовища (температуру, тиск і т.д.) або застосовуючи спеціальні з`єднання - каталізатори або інгібітори - можна вплинути на хімічні властивості речовин, а значить і на хід реакції.
Відео: Хімія 11 клас. Класифікація неорганічних речовин
Класифікація хімічних речовин
В основі всіх класифікацій лежить поділ з`єднань на органічні і неорганічні. Головний елемент органіки - це вуглець, з`єднуючись один з одним і гідрогеном, атоми карбону утворюють вуглеводневий скелет, який після заповнюється іншими атомами (киснем, азотом, фосфором, сіркою, галогенами, металами та іншими), замикається в цикли або розгалужується, обґрунтовуючи тим самим велика різноманітність органічних сполук. На сьогоднішній день науці відомі 20 мільйонів таких речовин. У той час як мінеральних сполук всього лише півмільйона.
Відео: Види хімічного зв`язку. ковалентний зв`язок
Кожне з`єднання індивідуально, але має і безліч схожих рис з іншими у властивостях, будову і склад, на цій основі відбувається угруповання в класи речовин. Хімія має високий рівень систематизації та організації, це точна наука.
неорганічні речовини
1. Оксиди - бінарні сполуки з киснем:
а) кислотні - при взаємодії з водою дають кислоту;
б) основні - при взаємодії з водою дають підставу.
2. Кислоти - речовини, що складаються з одного або декількох протонів водню і кислотного залишку.
3. Підстави (лугу) - складаються з однієї або декількох гідроксильних груп і атома металу:
а) амфотерні гідроксиди - проявляють властивості і кислот і підстав.
4. Солі - результат реакції нейтралізації між кислотою і лугом (розчинним підставою), складаються з атома металу і одного або декількох кислотних залишків:
а) кислі солі - аніон кислотного залишку має в складі протон, результат неповної дисоціації кислоти;
б) основні солі - з металом пов`язана гідроксильна група, результат неповної дисоціації підстави.
органічні сполуки
Класів речовин в органіці безліч, такий обсяг інформації складно відразу запам`ятати. Головне, знати основні поділу на аліфатичні і циклічні сполуки, карбоциклические і гетероциклічні граничні і ненасичені. Також вуглеводні мають безліч похідних, в яких атом гідрогену заміщений на галоген, кисень, азот та інші атоми, а так само функціональні групи.
Речовина в хімії - це основа сущестованія. Завдяки органічного синтезу людина на сьогоднішній день має величезну кількість штучних речовин, які вигідно відрізняються натуральні, а також не мають аналогів за своїми характеристиками в природі.
