Huvudfrågan som en person måste veta svaret på för att korrekt förstå bilden av världen är vad som är ett ämne i kemi. Detta koncept bildas i skolåldern och vägleder barnet i vidare utveckling. När man börjar studera kemi är det viktigt att hitta en gemensam grund med det på vardagsnivå, detta gör att man tydligt och enkelt kan förklara vissa processer, definitioner, egenskaper etc.
Tyvärr, på grund av ofullkomligheten i utbildningssystemet, missar många människor några grundläggande grunder. Begreppet "ämne i kemi" är en slags hörnsten, den snabba assimileringen av denna definition ger en person rätt start i den efterföljande utvecklingen inom området naturvetenskap.
Begreppsbildning
Innan man går vidare till begreppet materia är det nödvändigt att definiera vad ämnet kemi är. Ämnen är vad kemin direkt studerar, deras inbördes omvandlingar, struktur och egenskaper. I en allmän mening är materia vad fysiska kroppar är gjorda av.
Så, vad är ett ämne i kemi? Låt oss bilda en definition genom att gå från ett allmänt begrepp till ett rent kemiskt. Ämnet är en viss typ av materia, som nödvändigtvis har en massa, somkan mätas. Denna egenskap skiljer materia från en annan typ av materia - ett fält som inte har någon massa (elektriskt, magnetiskt, biofält, etc.). Materia är i sin tur vad vi och allt omkring oss är gjorda av.
En något annorlunda egenskap hos materia, som avgör vad den är gjord av - detta är redan ett ämne för kemi. Ämnen bildas av atomer och molekyler (vissa joner), vilket betyder att varje ämne som består av dessa formelenheter är ett ämne.
Enkla och komplexa ämnen
När du har bemästrat den grundläggande definitionen kan du gå vidare till att komplicera den. Ämnen finns i olika organisationsnivåer, det vill säga enkla och komplexa (eller föreningar) - detta är den allra första uppdelningen i klasser av ämnen, kemi har många efterföljande divisioner, detaljerade och mer komplexa. Denna klassificering, till skillnad från många andra, har strikt definierade gränser, varje koppling kan tydligt hänföras till en av de ömsesidigt uteslutande arterna.
Ett enkelt ämne i kemi är en förening som består av atomer av endast ett grundämne från Mendelejevs periodiska system. Som regel är dessa binära molekyler, det vill säga bestående av två partiklar anslutna genom en kovalent icke-polär bindning - bildandet av ett gemensamt ensamt elektronpar. Så atomer av samma kemiska element har identisk elektronegativitet, det vill säga förmågan att hålla en gemensam elektrondensitet, så den flyttas inte till någon av bindningsdeltagarna. Exempel på enkla ämnen (icke-metaller) -väte och syre, klor, jod, fluor, kväve, svavel, etc. En molekyl av ett sådant ämne som ozon består av tre atomer, och alla ädelgaser (argon, xenon, helium, etc.) består av en. I metaller (magnesium, kalcium, koppar, etc.) finns det sin egen typ av bindning - metallisk, som utförs på grund av socialiseringen av fria elektroner inuti metallen, och bildningen av molekyler som sådan observeras inte. När du registrerar ett metallämne är det bara symbolen för det kemiska elementet som indikeras utan några index.
Ett enkelt ämne i kemi, vars exempel gavs ovan, skiljer sig från ett komplext i sin kvalitativa sammansättning. Kemiska föreningar bildas av atomer av olika grundämnen, från två eller flera. I sådana ämnen sker kovalent polär eller jonisk bindning. Eftersom olika atomer har olika elektronegativitet, när ett gemensamt elektronpar bildas, skiftar det mot ett mer elektronegativt element, vilket leder till en gemensam polarisering av molekylen. Den joniska typen är ett extremfall av den polära, när ett elektronpar helt passerar till en av de bindande deltagarna, då förvandlas atomerna (eller grupperna av dem) till joner. Det finns ingen tydlig gräns mellan dessa typer, jonbindningen kan tolkas som en kovalent starkt polär. Exempel på komplexa ämnen är vatten, sand, glas, s alter, oxider, etc.
Ämnesändringar
Ämnen som kallas enkla har faktiskt en unik egenskap som inte är inneboende i komplexa. Vissa kemiska grundämnen kan bilda flera formerenkel substans. Grunden är fortfarande ett element, men den kvantitativa sammansättningen, strukturen och egenskaperna skiljer sådana formationer radik alt åt. Den här funktionen kallas allotropi.
Syre, svavel, kol och andra grundämnen har flera allotropa modifieringar. För syre är dessa O2 och O3, kol ger fyra typer av ämnen - karbin, diamant, grafit och fullerener, svavelmolekylen är rombisk, monoklinisk och plastisk modifiering. En sådan enkel substans i kemi, vars exempel inte är begränsade till de som anges ovan, är av stor betydelse. Framför allt används fullerener som halvledare inom teknik, fotoresistorer, tillsatser för tillväxt av diamantfilmer och för andra ändamål, och inom medicin är de kraftfulla antioxidanter.
Vad händer med substanser?
Varje sekund inuti och runtomkring sker en omvandling av ämnen. Kemi överväger och förklarar de processer som följer med en kvalitativ och/eller kvantitativ förändring i sammansättningen av de reagerande molekylerna. Parallellt, ofta sammankopplade, fysiska omvandlingar förekommer också, vilka endast kännetecknas av en förändring av ämnens form, färg eller aggregationstillstånd och några andra egenskaper.
Kemiska fenomen är interaktionsreaktioner av olika slag, till exempel föreningar, substitutioner, utbyten, sönderdelningar, reversibla, exoterma, redox, etc., beroende på förändringen i parametern av intresse. Fysiska fenomen inkluderar: förångning, kondensation, sublimering, upplösning, frysning, elektrisk ledningsförmågaetc. Ofta följer de med varandra, till exempel är blixtar under ett åskväder en fysisk process, och frigörandet av ozon under dess inverkan är en kemisk sådan.
Fysiska egenskaper
Ett ämne i kemi är ett ämne som har vissa fysikaliska egenskaper. Genom deras närvaro, frånvaro, grad och intensitet kan man förutsäga hur ett ämne kommer att bete sig under vissa förhållanden, samt förklara några kemiska egenskaper hos föreningar. Så, till exempel, höga kokpunkter för organiska föreningar som innehåller väte och en elektronegativ heteroatom (kväve, syre, etc.) indikerar att en sådan kemisk typ av interaktion som en vätebindning manifesteras i ett ämne. Tack vare kunskapen om vilka ämnen som har bäst förmåga att leda elektrisk ström, är kablar och ledningar av elektriska ledningar gjorda av vissa metaller.
Kemiska egenskaper
Etablering, forskning och studier av den andra sidan av egenskapens mynt är kemi. Ämnes egenskaper ur hennes synvinkel är deras reaktivitet på interaktion. Vissa ämnen är extremt aktiva i denna mening, till exempel metaller eller andra oxidationsmedel, medan andra, ädla (inerta) gaser, praktiskt taget inte inträder i reaktioner under normala förhållanden. Kemiska egenskaper kan aktiveras eller passiveras efter behov, ibland utan större svårighet, och i vissa fall inte lätt. Forskare tillbringar många timmar i laboratorier, genom försök och misstag, för att uppnå sina mål.mål, ibland uppnås de inte. Genom att ändra miljöparametrarna (temperatur, tryck, etc.) eller använda speciella föreningar - katalysatorer eller inhibitorer - är det möjligt att påverka ämnens kemiska egenskaper, och därmed reaktionens förlopp.
Klassificering av kemikalier
Alla klassificeringar är baserade på uppdelningen av föreningar i organiska och oorganiska. Huvudelementet i organiska ämnen är kol, som kombineras med varandra och väte, kolatomer bildar ett kolväteskelett, som sedan fylls med andra atomer (syre, kväve, fosfor, svavel, halogener, metaller och andra), sluter i cykler eller grenar, vilket motiverar ett brett utbud av organiska föreningar. Hittills är 20 miljoner sådana ämnen kända för vetenskapen. Medan det bara finns en halv miljon mineralföreningar.
Varje förening är individuell, men den har också många liknande egenskaper som andra i egenskaper, struktur och sammansättning, utifrån detta finns en gruppering i klasser av ämnen. Kemi har en hög nivå av systematisering och organisation, det är en exakt vetenskap.
Oorganiska ämnen
1. Oxider är binära föreningar med syre:
a) surt - när de interagerar med vatten ger de syra;
b) basic - när de interagerar med vatten ger de en bas.
2. Syror är ämnen som består av en eller flera väteprotoner och en syrarest.
3. Baser (alkalier) - består av en eller flera hydroxylgrupper och en metallatom:
a) amfotära hydroxider - uppvisar egenskaper hos både syror och baser.
4. S alter är resultatet av en neutralisationsreaktion mellan en syra och en alkali (en löslig bas), som består av en metallatom och en eller flera syrarester:
a) sura s alter - anjonen i syraresten innehåller en proton, resultatet av ofullständig dissociation av syran;
b) basiska s alter - en hydroxylgrupp är bunden till metallen, resultatet av ofullständig dissociation av basen.
organiska föreningar
Det finns väldigt många klasser av ämnen i organiskt material, det är svårt att komma ihåg en sådan mängd information på en gång. Det viktigaste är att känna till de grundläggande indelningarna i alifatiska och cykliska föreningar, karbocykliska och heterocykliska, mättade och omättade. Kolväten har också många derivat där väteatomen är ersatt av halogen, syre, kväve och andra atomer, samt funktionella grupper.
Ämnet i kemin är grunden för tillvaron. Tack vare organisk syntes har en person idag en enorm mängd konstgjorda ämnen som ersätter naturliga och inte heller har några analoger i sina egenskaper i naturen.
