Što je materija: klase, karakteristike, svojstva. Fizička svojstva tvari

Od fundamentalnih znanosti, kemija je područje ljudske spoznaje, čiji je predmet sastav i karakteristike spojeva, kao i njihove međusobne transformacije. Jedno od središnjih pitanja kemije je sljedeće: koje su klase tvari? Posebni dijelovi znanosti, poput anorganske i organske kemije, razmatraju značajke strukture i svojstava spojeva, a također otkrivaju i njihovo praktično značenje.

Što je kemijska tvar, kako odvojiti fizička tijela i materijale, koja je vrsta tvari - ta i druga pitanja će nas pokriti u ovom radu.

Osnovni koncept kemije

U svakoj grani ljudskog znanja postoje glavni - osnovni pojmovi i koncepti na kojima se održava cijela skladna građevina znanosti. Za matematiku je broj, u programiranju - apstrakcije podataka. U kemiji, središnje mjesto zauzima materija - oblik materije, strukturalne jedinice kojih su atomi, molekule ili ioni. Kombinirani u različitim kombinacijama, oni čine fantastičan broj svih mogućih spojeva koji imaju različite kemijske i fizičke karakteristike svojstva tvari.

Tijelo i materijal

Na temelju pojmova agregatne države, moguće je utvrditi kakva je materija u prirodnim uvjetima: čvrsta, tekuća ili plinovita. Organiziraju se u obliku kristalnih rešetki, strukturnih jedinica kemijskih spojeva tvore tijela. Tvari čije čestice (atomi, molekule ili ioni) koriste čovjek za određene potrebe i potrebe zovu se materijal. Dakle, cement, staklo su umjetni, a drvo, pijesak, granit su prirodni materijali.

Što su čiste tvari

U kemiji je uobičajeno razlikovati pojedine tvari i smjese. Potonji u prirodi za nekoliko redova veličine veća: morske vode, krv, mlijeko, stijene, zrak koji udišemo - to je kombinacija nekoliko spojeva. Upoznavanje čistih tvari moguće je u uobičajenom školskom kemijskom laboratoriju. Reagensi u njemu se raspoređuju prema stupnju čistoće. Tako, u posebno čistom obliku iz masenog udjela nečistoća manji od 0,0001%, ali visoke tehnologije industrije kao što mikroelektronici, robotike, zrakoplovnoj industriji, takvog stupnja čistoće nedovoljno.

Na primjer, u poluvodičima na 10 milijardi atoma germanija, nije dopušteno više od jednog atoma onečišćenja. Da bi se utvrdilo kakva je tvar u pogledu čistoće, koriste se suvremene tehnike kemijske analize kao što su dispergiranje, otapanje i kemijsko čišćenje koloidima. Nakon oslobađanja nečistoća, njegove kemijske i fizička svojstva tvari postaju jedinstvene.

Jezik kemije

Budući da je točna znanost, koja djeluje s konceptom tvari, kemija koristi simbole elemenata. Oni označavaju kvalitativni i kvantitativni sastav molekula. Dakle, u definiciji formula organskih tvari postoji nekoliko mogućih mogućnosti, na primjer, općom formulom spoja, svojim kemijskim svojstvima, proizvodima izgaranja.

Spojevi su jednostavni i složeni

Nastavljajući tražiti odgovor na pitanje što je materija, vrijedi podsjetiti na jednu od prvih klasifikacija koje su proučavane u lekcijama kemija, odvajanje tvari u jednostavne i složene. Prvi u sastavu sadrži atome samo jednog kemijskog elementa. Na primjer, kisik - O₂, sumpor - S, kalcij - Ca. Drugi, nazivi spojevi, sastoje se od dva atoma (binarne tvari H₂O, CuS) i više kemijskih elemenata. Na primjer, Na₂CO₃, Ba (OH)₂. Jednostavne tvari, zauzvrat, mogu se podijeliti na metale i nefemale.

Glavne razlike između njih se, prije svega, odnose na karakteristike kao što su fizička svojstva. Tvari "metali" lako prepoznaju svoj karakteristični srebrni sjaj, savršeno provode toplinu i električnu struju, kao dirigenti prve vrste. Nemetali u supresivnim slučajevima dielektrici. Oni također rade slabo i toplo. Međutim, ova podjela tvari je uvjetovana. Budući da je teško privući jasnu liniju između metala i nemetala. Na primjer, germanij i grafit, koji se naširoko koristi u elektrotehnici, odnose se na nemetale.

Razredi složenih tvari

Sustavnošću znanja koje objašnjava kemijska i fizikalna svojstva materije, znanstvenici su podijelili anorganske i organski spojevi na nastavu. Oksidi, kiseline, baze i soli su proučavani su detaljno u razredima kemijskih 7 - 9 i klase klasa organskih tvari (ugljikovodika, alkohola, aldehida) i zatim se u program 10 - 11 školi.

Proučavanje kemijskih razreda širi ljudske vidike, potiče stvaranje iskustva iz stvarnog života, koji se sastoji od cijelog niza tvari. Dakle, s obzirom na oksidi, učimo, ne samo o tome što se događa u ovoj klasi tvari u svojim fizičkim ili kemijskim svojstvima, ali i da se upoznaju sa širenjem oksida naravno, kao i definirati njihovo korištenje u industriji i svakodnevnom životu. Dakle, silicijev oksid SiO₂ je dio pijeska, glina, granita, kvarca, tvoreći litosferu Zemlje.

To je najvažnija sirovina za industriju građevinskih materijala, u proizvodnji stakla, cementa, keramike. Željezni oksidi FeO, Fe₂O₃, fe₃O₄ glavne su komponente raznih vrsta željeznih ruda koje stvaraju naslage, na primjer, Krivoy Rog, Kursk, Kachkanar. U atmosferi su oba ugljična oksida, posebno ugljični dioksid i dušični oksidi široko zastupljeni.

Soli - kao najopsežnija klasa kemikalija

Gore smo razmotrili karakteristike oksida - binarnih oksigenskih spojeva s metalima i ne-metalima. Sad ćemo se zaustaviti u jednoj od najvećih klasa anorganskih tvari - soli. Njihova fizička svojstva su objašnjena ionske kristalne rešetke. To je prvenstveno sposobnost provođenja električne struje u oba rješenja i taline, kao i na visokim točkama taljenja. Na primjer, u zajedničkoj tablici sol je 801 ° C, u kalcijevom silikatu - 1544 ° C

Soli sudjeluju u kemijskim procesima s metalima, lužinama, kiselinama i mogu reagirati međusobno u otopinama, ulazeći u reakcije razmjene. Kemija ne samo proučava kakvu vrstu tvari ima kemijska i fizikalna svojstva već i veliku pozornost na njegovu uporabu u industriji, poljoprivredi ili kod kuće. Na primjer, natrijev klorid, kojeg upotrebljavamo za solnu hranu, je višitonski sirovina za proizvodnju kloridne kiseline, sode, klora. Kalijeve soli, na primjer, kloridni nitrat i sulfat, mineralna su gnojiva koja povećavaju prinos usjeva. Kalcijev karbonat, predstavljen u prirodi, široko se koristi u gradnji.

Svojstva psihotropnih tvari

Prirodni ili umjetno sintetizirani spojevi koji utječu na središnji živčani sustav i periferni dio nazivaju se psihoaktivnim tvarima ili antipsihoticima. S naglaskom na negativna svojstva i njihovu sposobnost izazivanja ovisnosti o osobi, često se koristi pojam "lijekovi". Razjasniti utjecaj psihotropne tvari živčani sustav u cjelini, podsjećamo da su spojevi ove serije mogu i povećati brzinu prijenosa od pobude u mozgu i leđnoj moždini, te inhibira rad cjelokupnog živčanog sustava.

Oni su specifični stimulansi različitih tipova receptora: bol, slušna, vizualna, taktilna. To može uzrokovati osobu posebnog stanja svijesti, nazvanu promijenjena. Poznate su prirodne psihoaktivne tvari s blažim učinkom na ljudsko tijelo. Nalaze se u zrnu kave, lišća čaja, plodovima muškatnog oraščića.

Nikotina, standardna, izotenska kiselina, sadržana u ekstraktu otrovnih gljiva, ima dovoljno izražen toksični učinak. Mnogi analgetici koji se koriste u anesteziji, kao što su morfij, kodein, efedrin, dobiveni su iz biljaka. Oni su također jaki psihotropni spojevi. Najteže, što dovodi do potpunog uništenja ljudskog tijela su polusintetski i sintetički neuroleptici: amfetamin, heroin, LSD. Korištenje svih psihotropnih lijekova strogo je kontrolirano, a primjena pod obveznim medicinskim nadzorom.

Tvari s jedinstvenim svojstvima

U ukupnoj masi kemijskih spojeva mogu se zvati oni koji imaju određena posebna svojstva. Na primjer, najduktivniji metal naravno, smatrao je zlato, najviše slatke tvari - L-alfa -aspargil-aminomalonic kiseline. To je 40 tisuća puta slađe od hrane šećera. Ali je pitanje koje je tvar smrad niti jedan odgovor, jer se u nizu žive sumpornih spojeva s općom formulom R-S-H, nazvan mcrkaptanc odvratan miris. Oni se dodjeljuju u procesu raspada mrtvom organskom tvari prisutnih u izmetu ptica i sisavaca, pa čak i dio mirisnih žlijezda nekih životinja, kao što su tvora.

Kao što možete vidjeti, svijet tvari je ogroman i zanimljiv, a kemija je znanost koja omogućuje proučavanje njihove strukture, svojstava i značaja u ljudskom životu.