Τι σημαίνει απλή ύλη. Απλές και σύνθετες ουσίες

Ο κόσμοςυλικό. Η ύλη είναι δύο ειδών: ουσία και πεδίο. Το αντικείμενο της χημείας είναι μια ουσία (συμπεριλαμβανομένης της επίδρασης στην ουσία διαφόρων πεδίων - ήχου, μαγνητικό, ηλεκτρομαγνητικό κ.λπ.)

Ουσία - οτιδήποτε έχει μάζα ηρεμίας (δηλαδή χαρακτηρίζεται από την παρουσία μάζας όταν δεν κινείται). Έτσι, αν και η μάζα ηρεμίας ενός ηλεκτρονίου (η μάζα ενός μη κινούμενου ηλεκτρονίου) είναι πολύ μικρή - περίπου 10 -27 g, αλλά ακόμη και ένα ηλεκτρόνιο είναι ουσία.

Η ύλη υπάρχει σε τρεις καταστάσεις συσσωμάτωσης - αέρια, υγρή και στερεή. Υπάρχει μια άλλη κατάσταση της ύλης - το πλάσμα (για παράδειγμα, υπάρχει πλάσμα σε καταιγίδα και κεραυνούς μπάλας), αλλά η χημεία του πλάσματος σχεδόν δεν λαμβάνεται υπόψη στο σχολικό μάθημα.

Οι ουσίες μπορεί να είναι καθαρές, πολύ καθαρές (απαραίτητες, για παράδειγμα, για τη δημιουργία οπτικών ινών), μπορεί να περιέχουν αξιοσημείωτες ποσότητες ακαθαρσιών, μπορεί να είναι μείγματα.

Όλες οι ουσίες αποτελούνται από μικροσκοπικά σωματίδια που ονομάζονται άτομα. Ουσίες που αποτελούνται από άτομα του ίδιου τύπου(από άτομα ενός στοιχείου), ονομάζεται απλός(Για παράδειγμα, ξυλάνθρακας, οξυγόνο, άζωτο, ασήμι κ.λπ.). Οι ουσίες που περιέχουν διασυνδεδεμένα άτομα διαφορετικών στοιχείων ονομάζονται σύνθετες.

Εάν μια ουσία (για παράδειγμα, στον αέρα) περιέχει δύο ή περισσότερες απλές ουσίες και τα άτομα τους δεν είναι αλληλένδετα, τότε δεν ονομάζεται σύνθετη, αλλά μείγμα απλών ουσιών. Ο αριθμός των απλών ουσιών είναι σχετικά μικρός (περίπου πεντακόσιες), ενώ ο αριθμός των πολύπλοκων ουσιών τεράστιος. Μέχρι σήμερα, είναι γνωστές δεκάδες εκατομμύρια διαφορετικές πολύπλοκες ουσίες.

Χημικοί μετασχηματισμοί

Οι ουσίες μπορούν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και προκύπτουν νέες ουσίες. Τέτοιοι μετασχηματισμοί ονομάζονται χημική ουσία. Για παράδειγμα, μια απλή ουσία ο άνθρακας αλληλεπιδρά (οι χημικοί λένε - αντιδρά) με μια άλλη απλή ουσία - το οξυγόνο, με αποτέλεσμα να σχηματιστεί μια πολύπλοκη ουσία - το διοξείδιο του άνθρακα, στην οποία συνδέονται άτομα άνθρακα και οξυγόνου. Τέτοιες μετατροπές μιας ουσίας σε μια άλλη ονομάζονται χημικές. Οι χημικοί μετασχηματισμοί είναι χημικές αντιδράσεις.Έτσι, όταν η ζάχαρη θερμαίνεται στον αέρα, μια σύνθετη γλυκιά ουσία - σακχαρόζη (από την οποία αποτελείται η ζάχαρη) - μετατρέπεται σε μια απλή ουσία - άνθρακα και μια σύνθετη ουσία - νερό.

Η χημεία είναι η μελέτη της μετατροπής μιας ουσίας σε μια άλλη. Το καθήκον της χημείας είναι να ανακαλύψει με ποιες ουσίες αυτή ή αυτή η ουσία μπορεί να αλληλεπιδράσει (αντιδράσει) υπό δεδομένες συνθήκες, τι σχηματίζεται σε αυτή την περίπτωση. Επιπλέον, είναι σημαντικό να μάθετε υπό ποιες συνθήκες μπορεί να προχωρήσει αυτός ή εκείνος ο μετασχηματισμός και να ληφθεί η επιθυμητή ουσία.

Φυσικές ιδιότητες ουσιών

Κάθε ουσία χαρακτηρίζεται από έναν συνδυασμό φυσικών και χημικών ιδιοτήτων. Οι φυσικές ιδιότητες είναι ιδιότητες που μπορούν να χαρακτηριστούν χρησιμοποιώντας φυσικά όργανα.. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας ένα θερμόμετρο, μπορείτε να προσδιορίσετε τα σημεία τήξης και βρασμού του νερού. Οι φυσικές μέθοδοι μπορούν να χαρακτηρίσουν την ικανότητα μιας ουσίας να διεξάγει ηλεκτρικό ρεύμα, να προσδιορίζουν την πυκνότητα μιας ουσίας, τη σκληρότητά της κ.λπ. Κατά τη διάρκεια των φυσικών διεργασιών, οι ουσίες παραμένουν αμετάβλητες στη σύνθεση.

Οι φυσικές ιδιότητες των ουσιών χωρίζονται σε μετρήσιμες (αυτές που μπορούν να χαρακτηριστούν χρησιμοποιώντας ορισμένες φυσικές συσκευές από έναν αριθμό, για παράδειγμα, που υποδεικνύουν πυκνότητα, σημεία τήξης και βρασμού, διαλυτότητα στο νερό κ.λπ.) και αμέτρητες (αυτές που δεν μπορούν να χαρακτηριστούν από έναν αριθμό ή πολύ δύσκολο όπως χρώμα, οσμή, γεύση κ.λπ.).

Χημικές ιδιότητες ουσιών

Οι χημικές ιδιότητες μιας ουσίας είναι ένα σύνολο πληροφοριών σχετικά με το ποιες άλλες ουσίες και υπό ποιες συνθήκες μια δεδομένη ουσία εισέρχεται σε χημικές αλληλεπιδράσεις.. Το πιο σημαντικό καθήκον της χημείας είναι να αναγνωρίζει τις χημικές ιδιότητες των ουσιών.

Οι χημικοί μετασχηματισμοί περιλαμβάνουν τα μικρότερα σωματίδια ουσιών - άτομα. Κατά τη διάρκεια των χημικών μετασχηματισμών, από ορισμένες ουσίες σχηματίζονται άλλες ουσίες και οι αρχικές ουσίες εξαφανίζονται και αντί αυτών σχηματίζονται νέες ουσίες (προϊόντα αντίδρασης). ΕΝΑ άτομα σεόλα διατηρούνται οι χημικοί μετασχηματισμοί. Η αναδιάταξή τους συμβαίνει, κατά τη διάρκεια χημικών μετασχηματισμών, οι παλιοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων καταστρέφονται και δημιουργούνται νέοι δεσμοί.

Χημικό στοιχείο

Ο αριθμός των διαφορετικών ουσιών είναι τεράστιος (και καθεμία από αυτές έχει το δικό της σύνολο φυσικών και χημικών ιδιοτήτων). Άτομα, που διαφέρουν μεταξύ τους στα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά, στο περιβάλλον γύρω μας υλικό κόσμοσχετικά μικρό - περίπου εκατό. Κάθε τύπος ατόμου έχει το δικό του χημικό στοιχείο. Ένα χημικό στοιχείο είναι μια συλλογή ατόμων με τα ίδια ή παρόμοια χαρακτηριστικά.. Υπάρχουν περίπου 90 διαφορετικά χημικά στοιχεία που βρίσκονται στη φύση. Μέχρι σήμερα, οι φυσικοί έχουν μάθει πώς να δημιουργούν νέους τύπους ατόμων που απουσιάζουν στη Γη. Τέτοια άτομα (και, κατά συνέπεια, τέτοια χημικά στοιχεία) ονομάζονται τεχνητά (στα αγγλικά - ανθρωπογενή στοιχεία). Περισσότερα από δύο δωδεκάδες τεχνητά ληφθέντα στοιχεία έχουν συντεθεί μέχρι σήμερα.

Κάθε στοιχείο έχει ένα λατινικό όνομα και ένα σύμβολο ενός ή δύο γραμμάτων. Δεν υπάρχουν σαφείς κανόνες για την προφορά των συμβόλων των χημικών στοιχείων στη ρωσόφωνη χημική βιβλιογραφία. Μερικοί το προφέρουν έτσι: αποκαλούν το στοιχείο στα ρωσικά (σύμβολα νατρίου, μαγνησίου κ.λπ.), άλλοι - με λατινικά γράμματα (σύμβολα άνθρακα, φωσφόρου, θείου), άλλοι - πώς ακούγεται το όνομα του στοιχείου στα λατινικά ( σίδηρος, ασήμι, χρυσός, υδράργυρος). Είναι σύνηθες να προφέρετε το σύμβολο του υδρογόνου H με τον ίδιο τρόπο όπως αυτό το γράμμα προφέρεται στα γαλλικά.

Σύγκριση τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικάχημικά στοιχεία και απλές ουσίες δίνονται στον παρακάτω πίνακα. Πολλές απλές ουσίες μπορεί να αντιστοιχούν σε ένα στοιχείο (το φαινόμενο της αλλοτροπίας: άνθρακας, οξυγόνο κ.λπ.), ή ίσως σε ένα (αργό και άλλα αδρανή αέρια).

Όλα όσα μας περιβάλλουν έχουν τη δική τους φυσική και χημική φύση. Τι ονομάζεται ουσία και τι είδη υπάρχουν; Είναι μια φυσική ουσία με συγκεκριμένη χημική σύσταση. Στα λατινικά, η λέξη «ουσία» υποδηλώνεται με τον όρο Substantia, ο οποίος χρησιμοποιείται επίσης συχνά από επιστήμονες. Τι αντιπροσωπεύει;

Μέχρι σήμερα είναι γνωστές περισσότερες από 20 εκατομμύρια διαφορετικές ουσίες. Υπάρχουν κάθε είδους αέρια στον αέρα, στον ωκεανό, στις θάλασσες και στα ποτάμια - νερό με μέταλλα και άλατα. Το συμπαγές επιφανειακό στρώμα του πλανήτη μας αποτελείται από πολυάριθμους βράχους. Ένας τεράστιος αριθμός διαφορετικών ουσιών υπάρχει σε κάθε ζωντανό οργανισμό.

Γενικές έννοιες

Στη σύγχρονη χημεία, μια ουσία της οποίας ο ορισμός θεωρείται ότι έχει μάζα ηρεμίας. Αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια ή οιονεί σωματίδια. Αναπόσπαστο χαρακτηριστικό κάθε ουσίας είναι η μάζα της. Κατά κανόνα, σε σχετικά χαμηλές πυκνότητες και θερμοκρασίες, στοιχειώδη σωματίδια όπως ηλεκτρόνια, νετρόνια και πρωτόνια βρίσκονται συχνότερα στη σύνθεσή του. Οι δύο τελευταίοι αποτελούν τους ατομικούς πυρήνες. Όλα αυτά τα στοιχειώδη σωματίδια σχηματίζουν ουσίες όπως μόρια και κρύσταλλοι. Στην ουσία, η ατομική τους ουσία (άτομα) αποτελείται από ηλεκτρόνια, πρωτόνια και νετρόνια.

Από τη σκοπιά της βιολογίας, «ουσία» είναι η έννοια της ύλης που σχηματίζει τους ιστούς οποιουδήποτε οργανισμού. Είναι μέρος των οργανιδίων που βρίσκονται στα κύτταρα. Με μια γενική έννοια, η «ουσία» είναι μια μορφή ύλης από την οποία σχηματίζονται όλα τα φυσικά σώματα.

Ιδιότητες ύλης

Οι ιδιότητες μιας ουσίας ονομάζονται ένα σύνολο αντικειμενικών χαρακτηριστικών που καθορίζουν την ατομικότητα. Σας επιτρέπουν να διακρίνετε μια ουσία από την άλλη. Το πιο χαρακτηριστικό φυσικό Χημικές ιδιότητεςουσίες:

Πυκνότητα;

Σημεία βρασμού και τήξης.

Θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά;

Χημικές ιδιότητες;

Τιμές κρυσταλλικής δομής.

Όλες οι παραμέτρους που παρατίθενται είναι μη μεταβαλλόμενες σταθερές. Δεδομένου ότι όλες οι ουσίες είναι διαφορετικές μεταξύ τους, έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά.Τι σημαίνει αυτή η έννοια; Οι ιδιότητες μιας ουσίας είναι τα χαρακτηριστικά της, που καθορίζονται με μέτρηση ή παρατήρηση, χωρίς να τη μετατρέπουν σε άλλη ουσία. Τα σημαντικότερα από αυτά είναι:

Κατάσταση συγκέντρωσης·

Χρώμα και λάμψη.

Η παρουσία μιας μυρωδιάς.

Αδιαλυτότητα ή διαλυτότητα στο νερό.

σημείο τήξης και βρασμού.

Πυκνότητα;

ηλεκτρική αγωγιμότητα;

Θερμική αγωγιμότητα;

Σκληρότητα;

εύθραυστο;

Πλαστική ύλη.

Χαρακτηρίζεται επίσης από μια τέτοια φυσική ιδιότητα όπως το σχήμα. Το χρώμα, η γεύση, η όσφρηση προσδιορίζονται οπτικά και με τη βοήθεια των αισθήσεων. Οι φυσικές παράμετροι όπως η πυκνότητα, τα σημεία τήξης και βρασμού, η ηλεκτρική αγωγιμότητα υπολογίζονται χρησιμοποιώντας διάφορες μετρήσεις. Πληροφορίες σχετικά με τις φυσικές ιδιότητες των περισσότερων ουσιών παρουσιάζονται σε ειδικά βιβλία αναφοράς. Εξαρτώνται από τη συνολική κατάσταση της ουσίας. Έτσι, η πυκνότητα του νερού, του πάγου και του ατμού είναι εντελώς διαφορετική. Το οξυγόνο είναι άχρωμο στην αέρια κατάσταση, αλλά μπλε στην υγρή κατάσταση. Λόγω των διαφορών στις φυσικές ιδιότητες, πολλές ουσίες μπορούν να διακριθούν. Έτσι, ο χαλκός είναι το μόνο μέταλλο που έχει κοκκινωπή απόχρωση. Απλά έχει αλμυρή γεύση. Στις περισσότερες περιπτώσεις, για να οριστεί μια ουσία, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη αρκετές από τις γνωστές της ιδιότητες.

Σχέση εννοιών

Πολλοί συγχέουν τις έννοιες «χημικό στοιχείο», «άτομο», «απλή ουσία». Στην πραγματικότητα, διαφέρουν μεταξύ τους. Άρα, ένα άτομο είναι μια συγκεκριμένη έννοια, αφού υπάρχει πραγματικά. Χημικό στοιχείο - αφηρημένος (συλλογικός) ορισμός. Στη φύση, υπάρχει μόνο με τη μορφή δεσμευμένων ή ελεύθερων ατόμων. Με άλλα λόγια, είναι μια απλή ή πολύπλοκη ουσία. Κάθε χημικό στοιχείο έχει το δικό του σύμβολο - ένα σημάδι (σύμβολο). Σε ορισμένες περιπτώσεις εκφράζει και τη σύσταση μιας απλής ουσίας (B, C, Zn). Αλλά συχνά αυτό το σύμβολο υποδηλώνει μόνο ένα χημικό στοιχείο. Αυτό αποδεικνύεται ξεκάθαρα από τον τύπο του οξυγόνου. Άρα το Ο είναι απλώς ένα χημικό στοιχείο και η απλή ουσία οξυγόνο συμβολίζεται με τον τύπο Ο 2.

Υπάρχουν και άλλες διαφορές μεταξύ αυτών των εννοιών. Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ των χαρακτηριστικών (ιδιοτήτων) απλών ουσιών, που είναι μια συλλογή σωματιδίων, και ενός χημικού στοιχείου, που είναι ένα άτομο ενός συγκεκριμένου τύπου. Υπάρχουν κάποιες διαφορές και στα ονόματα. Τις περισσότερες φορές, ο χαρακτηρισμός ενός χημικού στοιχείου και μιας απλής ουσίας είναι ο ίδιος. Ωστόσο, υπάρχουν εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα.

Ταξινόμηση ουσιών

Τι ονομάζεται ουσία από την άποψη της επιστήμης; Ο αριθμός των διαφορετικών ουσιών είναι πολύ μεγάλος. Μια φυσική ουσία, της οποίας ο ορισμός σχετίζεται με τη φυσική της προέλευση, μπορεί να είναι οργανική ή ανόργανη. Ο άνθρωπος έχει μάθει να συνθέτει τεχνητά πολλές ενώσεις. Ο ορισμός της «ουσίας» συνεπάγεται τη διαίρεση σε απλές (μεμονωμένες) ουσίες και μείγματα. Η στάση απέναντι στην ταξινόμηση εξαρτάται από το πόσα από αυτά περιλαμβάνονται σε αυτήν.

Ο ορισμός μιας απλής ουσίας κατανοεί μια αφηρημένη έννοια, που σημαίνει ένα σύνολο ατόμων που συνδέονται μεταξύ τους σύμφωνα με ορισμένους φυσικούς και χημικούς νόμους. Παρόλα αυτά, τα όρια μεταξύ αυτού και του μείγματος είναι πολύ ασαφή, καθώς ορισμένες ουσίες έχουν μεταβλητή σύνθεση. Για αυτούς ακόμη και η ακριβής φόρμουλα δεν προσφέρεται ακόμη. Λόγω του γεγονότος ότι για μια απλή ουσία είναι εφικτή μόνο η τελική της καθαρότητα, αυτή η έννοια παραμένει αφηρημένη. Με άλλα λόγια, σε οποιοδήποτε από αυτά υπάρχει ένα μείγμα χημικών στοιχείων στο οποίο κυριαρχεί το ένα. Συχνά η καθαρότητα μιας ουσίας επηρεάζει άμεσα τις ιδιότητές της. Με μια γενική έννοια, μια απλή ουσία αποτελείται από τα άτομα ενός χημικού στοιχείου. Για παράδειγμα, ένα μόριο αερίου οξυγόνου περιέχει 2 πανομοιότυπα άτομα (Ο 2).

Τι είναι μια σύνθετη ουσία; Μια τέτοια χημική ένωση περιλαμβάνει διάφορα άτομα που αποτελούν το μόριο. Μερικές φορές αναφέρεται ως μικτή χημική ουσία. Οι σύνθετες ουσίες είναι μείγματα των οποίων τα μόρια σχηματίζονται από άτομα δύο ή περισσότερων στοιχείων. Έτσι, για παράδειγμα, σε ένα μόριο νερού υπάρχει ένα άτομο οξυγόνου και 2 υδρογόνο (H 2 O). Η έννοια της σύνθετης ουσίας αντιστοιχεί σε ένα μόριο που περιέχει διάφορα χημικά στοιχεία. Υπάρχουν πολλές περισσότερες τέτοιες ουσίες από τις απλές. Μπορούν να είναι φυσικά και τεχνητά.

Απλή και η έννοια των οποίων είναι σε κάποιο βαθμό υπό όρους, διαφέρουν ως προς τις ιδιότητές τους. Έτσι, για παράδειγμα, το τιτάνιο γίνεται ισχυρό μόνο όταν ελευθερωθεί από άτομα οξυγόνου σε λιγότερο από το εκατοστό του τοις εκατό. Μια σύνθετη και απλή ουσία, ο χημικός ορισμός της οποίας είναι λίγο δύσκολο να κατανοηθεί, μπορεί να είναι δύο ειδών: ανόργανη και οργανική.

ανόργανες ουσίες

Όλα είναι ανόργανα χημικές ενώσειςπου δεν περιέχει άνθρακα. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει επίσης ορισμένες ουσίες που περιέχουν αυτό το στοιχείο (κυανίδια, ανθρακικά, καρβίδια, οξείδια του άνθρακα και αρκετές άλλες ουσίες). Δεν έχουν σκελετό χαρακτηριστικό των οργανικών ουσιών. Ο καθένας μπορεί να ονομάσει μια ουσία σύμφωνα με τον τύπο χάρη στο περιοδικό σύστημα του Mendeleev και το σχολικό μάθημα χημείας. Όλα είναι σημειωμένα με λατινικά γράμματα. Πώς ονομάζεται ουσία σε αυτή την περίπτωση; Όλες οι ανόργανες ουσίες χωρίζονται στις ακόλουθες ομάδες:

Απλές ουσίες: μέταλλα (Mg, Na, Ca); μη μέταλλα (P, S); ευγενή αέρια (He, Ar, Xe); αμφοτερικές ουσίες (Al, Zn, Fe);

Σύμπλοκο: άλατα, οξείδια, οξέα, υδροξείδια.

οργανική ύλη

Ο ορισμός της οργανικής ύλης είναι αρκετά απλός. Αυτές οι ουσίες περιλαμβάνουν χημικές ενώσεις που περιέχουν άνθρακα. Αυτή η κατηγορία ουσιών είναι η πιο εκτεταμένη. Είναι αλήθεια ότι υπάρχουν εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα. Έτσι, οι οργανικές ουσίες δεν περιλαμβάνουν: οξείδια του άνθρακα, καρβίδια, ανθρακικά, ανθρακικό οξύ, κυανιούχα και θειοκυανικά.

Η απάντηση στην ερώτηση «το όνομα περιλαμβάνει ολόκληρη γραμμήσύνθετες συνδέσεις. Αυτά περιλαμβάνουν: αμίνες, αμίδια, κετόνες, ανυδρίτες, αλδεΰδες, νιτρίλια, καρβοξυλικά οξέα, οργανικές ενώσεις θείου, υδρογονάνθρακες, αλκοόλες, αιθέρες και εστέρες, αμινοξέα.

Οι κύριες κατηγορίες βιολογικών οργανικών ουσιών περιλαμβάνουν λιπίδια, πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, υδατάνθρακες. Αυτά, εκτός από άνθρακα, έχουν στη σύνθεσή τους υδρογόνο, οξυγόνο, φώσφορο, θείο, άζωτο. Οι οποίες γνωρίσματα του χαρακτήρασε οργανική ουσία; Η ποικιλομορφία και η ποικιλομορφία της δομής τους εξηγείται από τις ιδιαιτερότητες των ατόμων άνθρακα, τα οποία είναι σε θέση να σχηματίζουν ισχυρούς δεσμούς όταν συνδέονται σε αλυσίδες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα πολύ σταθερά μόρια. Τα άτομα άνθρακα σχηματίζουν μια ζιγκ-ζαγκ αλυσίδα, η οποία είναι χαρακτηριστικό στοιχείοοργανικές ουσίες. Σε αυτή την περίπτωση, η δομή των μορίων επηρεάζει άμεσα τις χημικές ιδιότητες. Ο άνθρακας σε οργανικές ουσίες μπορεί να συνδυαστεί σε ανοιχτές και κυκλικές (κλειστές) αλυσίδες.

Συγκεντρωτικές καταστάσεις

Ο ορισμός της «ουσίας» στη χημεία δεν δίνει μια λεπτομερή έννοια της κατάστασης συσσώρευσής της. Διαφέρουν ως προς τον ρόλο που παίζει η αλληλεπίδραση των μορίων στην ύπαρξή τους. Υπάρχουν 3 καταστάσεις ύλης:

Ένα στερεό στο οποίο τα μόρια είναι στενά συνδεδεμένα. Υπάρχει έντονη έλξη ανάμεσά τους. Στη στερεά κατάσταση, τα μόρια μιας ουσίας δεν μπορούν να κινούνται ελεύθερα. Μπορούν να κάνουν μόνο ταλαντευτικές κινήσεις. Χάρη σε αυτό, τα στερεά διατηρούν τέλεια το σχήμα και τον όγκο τους.

Υγρό, στο οποίο τα μόρια είναι πιο ελεύθερα και μπορούν να μετακινηθούν από το ένα μέρος στο άλλο. Χάρη σε αυτές τις ιδιότητες, οποιοδήποτε υγρό μπορεί να πάρει τη μορφή αγγείου και να ρέει.

Αέριο, στο οποίο τα στοιχειώδη σωματίδια της ύλης κινούνται ελεύθερα και τυχαία. Οι μοριακοί δεσμοί σε αυτή την κατάσταση είναι τόσο αδύναμοι που μπορεί να απέχουν πολύ μεταξύ τους. Στην αέρια κατάσταση, η ουσία μπορεί να γεμίσει μεγάλους όγκους.

Χρησιμοποιώντας το νερό ως παράδειγμα, είναι πολύ εύκολο να κατανοήσουμε τη διαφορά μεταξύ πάγου, υγρού και ατμού. Όλες αυτές οι καταστάσεις συσσωμάτωσης δεν ανήκουν στα επιμέρους χαρακτηριστικά μιας χημικής ουσίας. Αντιστοιχούν μόνο στις καταστάσεις ύπαρξης μιας ουσίας που εξαρτώνται από εξωτερικές φυσικές συνθήκες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι αδύνατο να αποδοθεί με σαφήνεια η ιδιότητα του υγρού στο νερό. Καθώς οι εξωτερικές συνθήκες αλλάζουν, πολλοί ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣμετακίνηση από τη μια συνολική κατάσταση στην άλλη. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, ανακαλύπτονται ενδιάμεσοι (οριακά) τύποι. Η πιο γνωστή από αυτές είναι η άμορφη κατάσταση, που ονομάζεται υαλώδης. Ένας τέτοιος ορισμός της «ουσίας» στη χημεία συνδέεται με τη δομή της (μετάφραση από το ελληνικό άμορφο - άμορφο).

Στη φυσική, εξετάζεται μια ακόμη κατάσταση συσσωμάτωσης, που ονομάζεται πλάσμα. Είναι πλήρως ή μερικώς ιονισμένο και χαρακτηρίζεται από την ίδια πυκνότητα αρνητικών και θετικά φορτία. Με άλλα λόγια: το πλάσμα είναι ηλεκτρικά ουδέτερο. Αυτή η κατάσταση της ύλης εμφανίζεται μόνο σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες. Μερικές φορές φτάνουν χιλιάδες Κέλβιν. Σε ορισμένες από τις ιδιότητές του, το πλάσμα είναι το αντίθετο του αερίου. Το τελευταίο έχει χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Ένα αέριο αποτελείται από σωματίδια που είναι παρόμοια μεταξύ τους. Ωστόσο, σπάνια συναντιούνται. Το πλάσμα έχει υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια που διαφέρουν ως προς το ηλεκτρικό φορτίο. Αλληλεπιδρούν συνεχώς μεταξύ τους.

Υπάρχουν επίσης τέτοιες ενδιάμεσες καταστάσεις της ύλης όπως ένα πολυμερές (πολύ ελαστικό). Σε σχέση με την παρουσία αυτών των μεταβατικών μορφών, οι ειδικοί συχνά χρησιμοποιούν την έννοια της "φάσης" ευρύτερα. Κάτω από ορισμένες συνθήκες, αρκετά διαφορετικές από τις συνηθισμένες, ορισμένες ουσίες περνούν σε ειδικές καταστάσεις, για παράδειγμα, υπεραγώγιμες και υπερρευστές.

κρυστάλλους

Οι κρύσταλλοι είναι στερεά που έχουν φυσική μορφήκανονικά πολύεδρα. Βασίζεται στην εσωτερική τους δομή και εξαρτάται από τη διάταξη των συστατικών του ατόμων, μορίων και ιόντων. Στη χημεία, ονομάζεται κρυσταλλικό πλέγμα. Μια τέτοια δομή είναι ατομική για κάθε ουσία, επομένως είναι μια από τις κύριες φυσικοχημικές παραμέτρους.

Οι αποστάσεις μεταξύ των σωματιδίων που αποτελούν τους κρυστάλλους ονομάζονται παράμετροι πλέγματος. Προσδιορίζονται χρησιμοποιώντας φυσικές μεθόδους δομικής ανάλυσης. Δεν είναι ασυνήθιστο τα στερεά να έχουν περισσότερες από μία μορφές κρυσταλλικού πλέγματος. Τέτοιες δομές ονομάζονται πολυμορφικές τροποποιήσεις. Μεταξύ των απλών ουσιών, είναι κοινές οι ρομβικές και μονοκλινικές μορφές. Τέτοιες ουσίες περιλαμβάνουν γραφίτη, διαμάντι, θείο, οι οποίες είναι εξαγωνικές και κυβικές τροποποιήσεις άνθρακα. Αυτή η μορφή σημειώνεται επίσης σε πολύπλοκες ουσίες, όπως ο χαλαζίας, ο κριστοβαλίτης, ο τριδυμίτης, που είναι τροποποιήσεις του διοξειδίου του πυριτίου.

Η ουσία ως μορφή ύλης

Παρά το γεγονός ότι οι έννοιες «ουσία» και «ύλη» είναι πολύ κοντινές στη σημασία τους, δεν είναι απολύτως ισοδύναμες. Αυτό υποστηρίζουν πολλοί επιστήμονες. Έτσι, όταν αναφέρουν τον όρο «ύλη» τις περισσότερες φορές εννοούν μια τραχιά, αδρανή και νεκρή πραγματικότητα, που υπόκειται στην κυριαρχία των μηχανικών νόμων. Ο ορισμός της «ουσίας» γίνεται περισσότερο κατανοητός ως ένα υλικό που, λόγω του σχήματός του, προκαλεί την ιδέα της καταλληλότητας και της μορφής ζωής.

Σήμερα, οι επιστήμονες θεωρούν ότι η ύλη είναι μια αντικειμενική πραγματικότητα που υπάρχει στο χώρο και αλλάζει στο χρόνο. Μπορεί να παρουσιαστεί σε δύο μορφές:

Το πρώτο έχει κυματική φύση. Περιλαμβάνει έλλειψη βαρύτητας, διαπερατότητα, συνέχεια. Μπορεί να ταξιδέψει με την ταχύτητα του φωτός.

Το δεύτερο είναι σωματιδιακό, με μάζα ηρεμίας. Αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια που διαφέρουν ως προς τον εντοπισμό τους. Είναι ελάχιστα διαπερατό ή αδιαπέραστο και δεν μπορεί να διαδοθεί με την ταχύτητα του φωτός.

Η πρώτη μορφή της ύπαρξης της ύλης ονομάζεται πεδίο, και η δεύτερη - ουσία. Έχουν πολλά κοινά, γιατί ακόμη και τα ηλεκτρόνια έχουν τις ιδιότητες ενός σωματιδίου και ενός κύματος. Εμφανίζονται στο επίπεδο του μικρόκοσμου. Γι' αυτό η διαίρεση σε πεδίο και ουσία είναι πολύ βολική.

Ενότητα ύλης και πεδίου

Οι επιστήμονες έχουν από καιρό διαπιστώσει ότι όσο πιο μαζικό και μεγαλύτερο είναι το στοιχειώδες σωματίδιο της ύλης, τόσο πιο έντονη εκφράζεται η ατομικότητα και η οριοθέτησή του. Ταυτόχρονα, η αντίθεση μεταξύ ύλης και πεδίου, που χαρακτηρίζεται από συνέχεια, είναι πιο ευδιάκριτη. Όσο μικρότερα είναι τα στοιχειώδη σωματίδια μιας ουσίας, τόσο μικρότερη είναι η μάζα της. Σε αυτή την περίπτωση, η αντιπαράθεση του με το γήπεδο γίνεται πιο δύσκολη. Σε διάφορα μικροκύματα, γενικά χάνει το νόημά του, αφού διαφορετικά στοιχειώδη σωματίδια διεγείρονται κβάντα από τις καταστάσεις διαφόρων πεδίων (ηλεκτρομαγνητικά - φωτόνια, πυρηνικά - μεσόνια).

Η ενότητα της ύλης και του πεδίου και η απουσία σαφούς ορίου μεταξύ τους εκφράζεται στο γεγονός ότι υπό ορισμένες συνθήκες προκύπτουν σωματίδια λόγω του πεδίου, και σε άλλες περιπτώσεις - το αντίστροφο. Καλό παράδειγμαΑυτό μπορεί να εξυπηρετηθεί από ένα τέτοιο φαινόμενο όπως η εκμηδένιση (το φαινόμενο του μετασχηματισμού των στοιχειωδών σωματιδίων). Οποιοδήποτε υλικό σώμα είναι ένα σταθερό σύνολο, δυνατό λόγω της σύνδεσης των στοιχείων του μέσω πεδίων.

Με βάση τις βασικές διατάξεις της ατομικής και μοριακής θεωρίας, είναι δυνατό να δοθούν ορισμοί απλή και πολύπλοκη ύλη.

απλές ουσίες Οι ουσίες που αποτελούνται από άτομα ενός χημικού στοιχείου ονομάζονται.

Για παράδειγμα:

O 2 , N 2 , S 8 .

σύνθετες ουσίεςονομάζονται ουσίες που αποτελούνται από άτομα διαφόρων χημικών στοιχείων.

Για παράδειγμα:

H 2 O, H 2 SO 4, CuCl 2.

Πρέπει να σημειωθεί ότι μια τέτοια σύνθετη ουσία, όπως, για παράδειγμα, το νερό H 2 O, δεν αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο (αυτά είναι τα ονόματα απλών ουσιών - υδρογόνο - H 2 και οξυγόνο - O 2), αλλά άτομα του στοιχείου υδρογόνο - Η και άτομα του στοιχείου οξυγόνο - Ο.

Ορισμένα χημικά στοιχεία είναι ικανά να σχηματίσουν πολλές απλές ουσίες που διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τη δομή και τις ιδιότητες. Επί του παρόντος, είναι γνωστές περισσότερες από 400 απλές ουσίες. Έτσι, το στοιχείο άνθρακας σχηματίζει απλές ουσίες: γραφίτη, διαμάντι, καρβίνη και φουλερένιο. Κατά την καύση καθεμιάς από αυτές τις ουσίες, σχηματίζεται μόνο μονοξείδιο του άνθρακα (IV) CO 2. Αυτό επιβεβαιώνει ότι αυτές οι απλές ουσίες αποτελούνται από άτομα του ίδιου στοιχείου. ΜΕάνθρακας.

Το φαινόμενο κατά το οποίο το ίδιο στοιχείο μπορεί να σχηματίσει πολλές απλές ουσίες ονομάζεται αλλοτροπίακαι οι προκύπτουσες απλές ουσίες - αλλοτροπικές τροποποιήσεις.

Ένα παράδειγμα αλλοτροπικών τροποποιήσεων μπορεί να είναι απλές ουσίες - οξυγόνο ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 2 και το όζον ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ 3 , που σχηματίζεται από άτομα του ίδιου στοιχείου - οξυγόνου.

Το φαινόμενο της αλλοτροπίας προκαλείται από δύο λόγους:

 διαφορετικός αριθμός ατόμων σε ένα μόριο, για παράδειγμα, οξυγόνο O 2 και όζον O 3,

 διαφορετική δομή του κρυσταλλικού πλέγματος και ο σχηματισμός διαφόρων κρυσταλλικών μορφών, για παράδειγμα, διαμάντι, γραφίτης, καραμπίνη και φουλερένιο.

Η ικανότητα μιας ουσίας να συμμετέχει σε ορισμένες χημικές αντιδράσεις χαρακτηρίζει Χημικές ιδιότητεςουσίες.

Χημικά φαινόμενα (διαδικασίες) – Αυτές είναι οι διαδικασίες με τις οποίες σχηματίζονται άλλες ουσίες από μια ουσία.

Εάν, ως αποτέλεσμα της διαδικασίας, η χημική φύση της ουσίας δεν αλλάξει, τότε εξετάζονται τέτοιες διεργασίες φυσικός.

Οι αλλαγές στη αθροιστική κατάσταση μιας ουσίας θεωρούνται παραδοσιακά παραδείγματα φυσικών διεργασιών: τήξη ιοντικών κρυστάλλων ορισμένων αλάτων, τήξη μετάλλων, εξάτμιση νερού και άλλων υγρών κ.λπ.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι θεωρείται μια τέτοια διαδικασία όπως η διάλυση φυσική και χημική, και στο αυτή η υπόθεση, τα όρια μεταξύ χημικών και φυσικών φαινομένων είναι μάλλον αυθαίρετα.

Συνηθίζεται να διακρίνουμε ΚΑΘΑΡΗ (χημικά καθαρές) ουσίες και μείγματαουσίες.

Καθαρές ή μεμονωμένες ουσίες ονομάζονται ουσίες που αποτελούνται από σωματίδια του ίδιου τύπου (που περιέχουν τις ίδιες δομικές μονάδες).

Παραδείγματα είναι ο άργυρος (περιέχει μόνο άτομα αργύρου), θειικό οξύκαι μονοξείδιο του άνθρακα (IV) (περιέχουν μόνο μόρια των αντίστοιχων ουσιών).

Οι καθαρές ουσίες χαρακτηρίζονται από τη σταθερότητα των φυσικών ιδιοτήτων, για παράδειγμα, το σημείο τήξης ( Τ pl) και σημείο βρασμού ( Τδέρμα μόσχου ακατέργαστου).

Μια ουσία δεν είναι καθαρή εάν περιέχει οποιαδήποτε ποσότητα μιας ή περισσότερων άλλων ουσιών - ακαθαρσίες.

Εάν ένα σύστημα σχηματίζεται με ανάμειξη πολλών καθαρών ουσιών και οι ιδιότητές τους δεν έχουν αλλάξει και μπορεί να διαχωριστεί χρησιμοποιώντας φυσικές μεθόδους στις αρχικές ουσίες, τότε ένα τέτοιο σύστημα ονομάζεται μίγμα. Το χώμα, θαλασσινό νερό, ο αέρας είναι όλα παραδείγματα διαφορετικών μειγμάτων. Οι ουσίες σε ένα μείγμα ονομάζονται συστατικά. Η περιεκτικότητα των συστατικών στο μείγμα μπορεί να ποικίλλει εντός ευρέων ορίων.

Πολλά μείγματα μπορούν να διαχωριστούν σε συστατικά μέρη - συστατικά - με βάση τη διαφορά στις φυσικές τους ιδιότητες. Μεταξύ του μεγάλου αριθμού μεθόδων που χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό και τον καθαρισμό ουσιών είναι:

 φιλτράρισμα,

 τακτοποίηση ακολουθούμενη από μετάγγιση,

 διαχωρισμός με χρήση διαχωριστικής χοάνης,

 φυγοκέντρηση,

 Εξάτμιση

 κρυστάλλωση,

απόσταξη (συμπεριλαμβανομένης της κλασματικής απόσταξης),

 χρωματογραφία,

 εξάχνωση και άλλα.

Πρέπει να σημειωθεί ότι στην πράξη οι ουσίες που ονομάζονται "καθαρές" είναι τέτοιες μόνο υπό όρους. Ο καθαρισμός των ουσιών είναι ένα δύσκολο έργο και είναι πρακτικά αδύνατο να ληφθούν απολύτως καθαρές ουσίες που περιέχουν δομικές μονάδες ενός μόνο τύπου.

Οι ουσίες μπορεί να αποτελούνται από άτομα των ίδιων ή διαφορετικών χημικών στοιχείων. Σε αυτή τη βάση, όλες οι ουσίες χωρίζονται σε απλές και σύνθετες.

Οι ουσίες που αποτελούνται από άτομα ενός χημικού στοιχείου ονομάζονται απλές. Οι απλές ουσίες χωρίζονται σε μέταλλα (που σχηματίζονται από άτομα μετάλλων: Na, K, Ca, Mg) και σε αμέταλλα (που σχηματίζονται από άτομα μη μετάλλων H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si) ανάλογα με το ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ.

Οι ουσίες που αποτελούνται από άτομα διαφορετικών χημικών στοιχείων ονομάζονται σύνθετες ουσίες. Οι κύριες κατηγορίες πολύπλοκων ανόργανων ουσιών περιλαμβάνουν οξείδια, βάσεις, οξέα και άλατα.

Τα οξείδια είναι δυαδικές ενώσεις (ενώσεις που αποτελούνται από δύο χημικά στοιχεία), οι οποίες περιλαμβάνουν το στοιχείο οξυγόνο σε κατάσταση οξείδωσης -2.
Τα οξείδια διακρίνονται σε βασικά, αμφοτερικά, όξινα και μη άλατα:
1. Τα βασικά οξείδια σχηματίζονται από τυπικά άτομα μετάλλου και άτομα οξυγόνου. Για παράδειγμα, Na2O, CaO, LiO. Αντιστοιχούν σε υδροξείδια - βάσεις.
2. Τα αμφοτερικά οξείδια σχηματίζονται από άτομα μετάλλου μεταπτώσεως και άτομα οξυγόνου. Για παράδειγμα, BeO, ZnO, Al2O3. Αντιστοιχούν σε αμφοτερικά υδροξείδια.
3. Τα οξείδια των οξέων σχηματίζονται από άτομα μη μετάλλων και άτομα οξυγόνου. Για παράδειγμα, CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7, κ.λπ. Αντιστοιχούν σε υδροξείδια - οξέα.
4. Τα οξείδια που δεν σχηματίζουν άλατα σχηματίζονται από άτομα μη μετάλλων και οξυγόνο. Τα οξείδια που δεν σχηματίζουν άλατα περιλαμβάνουν 4 οξείδια: CO, SiO, N2O, NO.

Οι βάσεις είναι ενώσεις που περιέχουν ένα κατιόν μετάλλου (ή αμμωνίου) και μία ή περισσότερες υδροξυλομάδες. Για παράδειγμα, NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Διακρίνονται ιδιαίτερα οι διαλυτές βάσεις, που ονομάζονται αλκάλια. Αυτά περιλαμβάνουν υδροξείδια αλκαλίων και μετάλλων αλκαλικών γαιών.
Ανάλογα με τον αριθμό των υδροξυλομάδων, οι βάσεις χωρίζονται σε ενός, δύο και τριών οξέων.

Τα αμφοτερικά υδροξείδια σχηματίζονται από κατιόντα βηρυλλίου, ψευδαργύρου ή αργιλίου και ανιόντα υδροξειδίου: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Τα οξέα είναι ενώσεις που περιέχουν κατιόντα υδρογόνου και ανιόντα ενός όξινου υπολείμματος. Ανάλογα με τον αριθμό των κατιόντων υδρογόνου, τα οξέα χωρίζονται σε ένα, δύο και τρία βασικά. Σύμφωνα με την παρουσία οξυγόνου στο υπόλειμμα οξέος, τα οξέα χωρίζονται σε ανοξικά και οξυγονούχα.
HF - υδροφθορικό (ή υδροφθορικό) οξύ
HCl - υδροχλωρικό (ή υδροχλωρικό) οξύ
HBr - υδροβρωμικό οξύ
HI - υδροϊωδικό οξύ
H2S - υδροθειικό οξύ
HNO3 - νιτρικό οξύ (αντιστοιχεί στο οξείδιο του οξέος N2O5)
HNO2 - νιτρώδες οξύ (αντιστοιχεί στο οξείδιο του οξέος N2O3)
H2SO4 - θειικό οξύ (αντιστοιχεί στο οξείδιο του οξέος SO3)
H2SO3 - θειικό οξύ (αντιστοιχεί στο οξείδιο του οξέος SO2)
H2CO3 - ανθρακικό οξύ (αντιστοιχεί στο όξινο οξείδιο CO2)
H2SiO3 - πυριτικό οξύ (αντιστοιχεί στο οξείδιο του οξέος SiO2)
H3PO4 - φωσφορικό οξύ (αντιστοιχεί στο οξείδιο του οξέος P2O5).

Τα άλατα είναι ενώσεις που περιλαμβάνουν ένα κατιόν μετάλλου (ή αμμωνίου) και ένα ανιόν ενός υπολείμματος οξέος.
Ανάλογα με τη σύνθεση του οξέος χωρίζονται σε:
1. Μέσο - αποτελείται από ένα κατιόν μετάλλου και ένα υπόλειμμα οξέος - αυτό είναι το προϊόν της πλήρους αντικατάστασης των ατόμων υδρογόνου οξέος με κατιόντα μετάλλου (ή αμμωνίου). Για παράδειγμα, Na2SO4, K3PO4.
Άλατα υδροφθορικού οξέος - φθοριούχα,
άλατα υδροχλωρικού οξέος - χλωριούχα,
άλατα υδροβρωμικού οξέος - βρωμιούχα,
άλατα υδροϊωδικού οξέος - ιωδίδια,
άλατα υδροθειικού οξέος - σουλφίδια,
άλατα νιτρικού οξέος - νιτρικά,
άλατα νιτρώδους οξέος - νιτρώδη,
άλατα θειικού οξέος - θειικά,
άλατα θειικού οξέος - θειώδη,
άλατα ανθρακικού οξέος - ανθρακικά,
άλατα πυριτικού οξέος - πυριτικά,
άλατα φωσφορικού οξέος - φωσφορικά.
2. Όξινα άλατα - αποτελούνται από ένα κατιόν μετάλλου (ή αμμωνίου), ένα κατιόν (α) υδρογόνου (α) και ένα ανιόν ενός υπολείμματος οξέος - αυτό είναι το προϊόν της ατελούς αντικατάστασης των ατόμων υδρογόνου οξέος από κατιόντα μετάλλου. Τα όξινα άλατα μπορούν να σχηματίσουν μόνο διβασικά και τριβασικά οξέα. Το πρόθεμα hydro- (ή digdro) προστίθεται στο όνομα του αλατιού. Για παράδειγμα, NaHSO4 (όξινο θειικό νάτριο), KH2PO4 (διόξινο φωσφορικό κάλιο).
3. Βασικά άλατα - αποτελούνται από ένα κατιόν μετάλλου (ή αμμωνίου), υδροξυδανιόν και ένα ανιόν ενός υπολείμματος οξέος - αυτό είναι το προϊόν της ατελούς αντικατάστασης των υδροξυλομάδων της βάσης με υπολείμματα οξέος. Τα βασικά άλατα μπορούν να σχηματίσουν μόνο βάσεις δύο και τριών οξέων. Το πρόθεμα hydroxo- προστίθεται στο όνομα του αλατιού. Για παράδειγμα, το (CuOH)2CO3 είναι υδροξοανθρακικός χαλκός (II).

Κατά τη μελέτη της ύλης των προηγούμενων παραγράφων, έχετε ήδη εξοικειωθεί με ορισμένες ουσίες. Έτσι, για παράδειγμα, ένα μόριο αερίου υδρογόνου αποτελείται από δύο άτομα του χημικού στοιχείου υδρογόνο - Η + Η = Η2.

Οι απλές ουσίες είναι ουσίες που περιέχουν άτομα του ίδιου τύπου.

Οι απλές ουσίες, από τις ουσίες που σας είναι γνωστές, περιλαμβάνουν: οξυγόνο, γραφίτη, θείο, άζωτο, όλα τα μέταλλα: σίδηρος, χαλκός, αλουμίνιο, χρυσός κ.λπ. Το θείο αποτελείται μόνο από άτομα του χημικού στοιχείου θείου, ενώ ο γραφίτης από άτομα του χημικού στοιχείου άνθρακα.

Είναι απαραίτητο να γίνει σαφής διάκριση μεταξύ των εννοιών "χημικό στοιχείο"Και "απλή ουσία". Για παράδειγμα, το διαμάντι και ο άνθρακας δεν είναι το ίδιο πράγμα. Ο άνθρακας είναι ένα χημικό στοιχείο και το διαμάντι είναι μια απλή ουσία που σχηματίζεται από το χημικό στοιχείο άνθρακας. Στην περίπτωση αυτή, ένα χημικό στοιχείο (άνθρακας) και μια απλή ουσία (διαμάντι) ονομάζονται διαφορετικά. Συχνά ένα χημικό στοιχείο και μια απλή ουσία που αντιστοιχεί σε αυτό ονομάζονται το ίδιο. Για παράδειγμα, το στοιχείο οξυγόνο αντιστοιχεί σε μια απλή ουσία - οξυγόνο.

Διακρίνετε πού υπό αμφισβήτησηγια το στοιχείο, και πού για την ουσία, πρέπει να μάθετε! Για παράδειγμα, όταν λένε ότι το οξυγόνο είναι μέρος του νερού, μιλάμε για το στοιχείο οξυγόνο. Όταν λένε ότι το οξυγόνο είναι αέριο απαραίτητο για την αναπνοή, μιλάμε για μια απλή ουσία, το οξυγόνο.

Οι απλές ουσίες των χημικών στοιχείων χωρίζονται σε δύο ομάδες - μέταλλα και αμέταλλα.

Μέταλλα και αμέταλλαριζικά διαφορετικά σε αυτά φυσικές ιδιότητες. Όλα τα μέταλλα είναι στερεά υπό κανονικές συνθήκες, με εξαίρεση τον υδράργυρο - το μόνο υγρό μέταλλο. Τα μέταλλα είναι αδιαφανή, έχουν μια χαρακτηριστική μεταλλική γυαλάδα. Τα μέταλλα είναι όλκιμα και μεταφέρουν καλά τη θερμότητα και τον ηλεκτρισμό.

Τα μη μέταλλα δεν είναι παρόμοια μεταξύ τους σε φυσικές ιδιότητες. Άρα, το υδρογόνο, το οξυγόνο, το άζωτο είναι αέρια, το πυρίτιο, το θείο, ο φώσφορος είναι στερεά. Το μόνο υγρό μη μέταλλο, το βρώμιο, είναι ένα καφέ-κόκκινο υγρό.

Εάν σχεδιάσουμε μια υπό όρους γραμμή από το χημικό στοιχείο βόριο στο χημικό στοιχείο αστατίνη, τότε στη μακρά έκδοση του Περιοδικού Συστήματος, τα μη μεταλλικά στοιχεία βρίσκονται πάνω από τη γραμμή και κάτω από αυτήν - μέταλλο. Στη σύντομη έκδοση του Περιοδικού Πίνακα, τα μη μεταλλικά στοιχεία βρίσκονται κάτω από αυτή τη γραμμή και τόσο τα μεταλλικά όσο και τα μη μεταλλικά στοιχεία βρίσκονται πάνω από αυτήν. Αυτό σημαίνει ότι είναι πιο βολικό να προσδιοριστεί εάν ένα στοιχείο είναι μεταλλικό ή μη μεταλλικό χρησιμοποιώντας τη μακρά έκδοση του Περιοδικού Συστήματος. Αυτή η διαίρεση είναι υπό όρους, καθώς όλα τα στοιχεία με τον ένα ή τον άλλο τρόπο εμφανίζουν τόσο μεταλλικές όσο και μη μεταλλικές ιδιότητες, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις μια τέτοια κατανομή είναι αληθής.

Σύνθετες ουσίες και η ταξινόμηση τους

Εάν η σύνθεση απλών ουσιών περιλαμβάνει άτομα ενός μόνο τύπου, είναι εύκολο να μαντέψει κανείς ότι η σύνθεση των σύνθετων ουσιών θα περιλαμβάνει πολλούς τύπους διαφορετικών ατόμων, τουλάχιστον δύο. Ένα παράδειγμα σύνθετης ουσίας είναι το νερό, ξέρετε τον χημικό τύπο του - H2O. Τα μόρια του νερού αποτελούνται από δύο τύπους ατόμων: υδρογόνο και οξυγόνο.

Σύνθετες ΟυσίεςΟυσίες που αποτελούνται από διαφορετικούς τύπους ατόμων

Ας κάνουμε το παρακάτω πείραμα.Αναμείξτε σκόνες θείου και ψευδαργύρου. Τοποθετούμε το μείγμα σε λαμαρίνα και το βάζουμε φωτιά με ξύλινο πυρσό. Το μείγμα αναφλέγεται και καίγεται γρήγορα με δυνατή φλόγα. Αφού τελειώσει χημική αντίδρασησχηματίστηκε μια νέα ουσία, η οποία περιλαμβάνει άτομα θείου και ψευδαργύρου. Οι ιδιότητες αυτής της ουσίας είναι εντελώς διαφορετικές από τις ιδιότητες των αρχικών ουσιών - θείου και ψευδαργύρου.

Οι σύνθετες ουσίες συνήθως χωρίζονται σε δύο ομάδες: Δεν οργανική ύληκαι τα παράγωγά τους και τις οργανικές ουσίες και τα παράγωγά τους.Για παράδειγμα, το ορυκτό αλάτι είναι μια ανόργανη ουσία, ενώ το άμυλο που βρίσκεται στις πατάτες είναι μια οργανική ουσία.

Τύποι δομής ουσιών

Ανάλογα με τον τύπο των σωματιδίων που συνθέτουν τις ουσίες, οι ουσίες χωρίζονται σε ουσίες μοριακή και μη μοριακή δομή.

Η σύνθεση μιας ουσίας μπορεί να περιλαμβάνει διάφορα δομικά σωματίδια, όπως άτομα, μόρια, ιόντα.Επομένως, υπάρχουν τρεις τύποι ουσιών: ουσίες ατομικής, ιοντικής και μοριακής δομής. Ουσίες διαφορετικών τύπων δομής θα έχουν διαφορετικές ιδιότητες.

Ουσίες ατομικής δομής

Ένα παράδειγμα ουσιών ατομική δομήμπορεί να είναι ουσίες που σχηματίζονται από το στοιχείο άνθρακας: γραφίτη και διαμάντι. Η σύνθεση αυτών των ουσιών περιλαμβάνει μόνο άτομα άνθρακα, αλλά οι ιδιότητες αυτών των ουσιών είναι πολύ διαφορετικές. Γραφίτης- εύθραυστη, εύκολα απολεπιστική ουσία γκρι-μαύρου χρώματος. Διαμάντι- διαφανές, ένα από τα σκληρότερα ορυκτά στον πλανήτη. Γιατί οι ουσίες που αποτελούνται από τον ίδιο τύπο ατόμων έχουν διαφορετικές ιδιότητες; Είναι όλα σχετικά με τη δομή αυτών των ουσιών. Άτομα άνθρακα σε δεσμό γραφίτη και διαμαντιού με ένα διαφορετικό τρόπο. Οι ουσίες ατομικής δομής έχουν υψηλά σημεία βρασμού και τήξης, κατά κανόνα, είναι αδιάλυτες στο νερό, μη πτητικές.

Κρυσταλλικό πλέγμα - μια βοηθητική γεωμετρική εικόνα που εισάγεται για την ανάλυση της δομής ενός κρυστάλλου

Ουσίες μοριακής δομής

Ουσίες μοριακής δομής- Αυτά είναι σχεδόν όλα τα υγρά και οι περισσότερες αέριες ουσίες. Υπάρχουν επίσης κρυσταλλικές ουσίες, η σύνθεση του κρυσταλλικού πλέγματος των οποίων περιλαμβάνει μόρια. Το νερό είναι μια ουσία μοριακής δομής. Ο πάγος έχει επίσης μοριακή δομή, αλλά σε αντίθεση με το υγρό νερό, έχει ένα κρυσταλλικό πλέγμα, όπου όλα τα μόρια είναι αυστηρά διατεταγμένα. Οι ουσίες μιας μοριακής δομής έχουν χαμηλά σημεία βρασμού και τήξης, είναι συνήθως εύθραυστες και δεν μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα.

Ουσίες ιοντικής δομής

Οι ουσίες με ιοντική δομή είναι στερεές κρυσταλλικές ουσίες. Ένα παράδειγμα ουσίας ιοντικής ένωσης είναι το επιτραπέζιο αλάτι. Ο χημικός τύπος του είναι NaCl. Όπως μπορείτε να δείτε, το NaCl αποτελείται από ιόντα Na+ και Cl⎺,εναλλάξ σε ορισμένα σημεία (κόμβους) του κρυσταλλικού πλέγματος. Οι ουσίες μιας ιοντικής δομής έχουν υψηλά σημεία τήξης και βρασμού, είναι εύθραυστες, κατά κανόνα, είναι πολύ διαλυτές στο νερό και δεν μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα.

Οι έννοιες «άτομο», «χημικό στοιχείο» και «απλή ουσία» δεν πρέπει να συγχέονται.

• "Ατομο"- μια συγκεκριμένη έννοια, αφού τα άτομα υπάρχουν πραγματικά.
• "Χημικό στοιχείο"είναι μια συλλογική, αφηρημένη έννοια. στη φύση, ένα χημικό στοιχείο υπάρχει με τη μορφή ελεύθερων ή χημικά δεσμευμένων ατόμων, δηλαδή απλών και πολύπλοκων ουσιών.

Τα ονόματα των χημικών στοιχείων και των αντίστοιχων απλών ουσιών συμπίπτουν στις περισσότερες περιπτώσεις.

Όταν μιλάμε για ένα υλικό ή ένα συστατικό ενός μείγματος -για παράδειγμα, μια φιάλη γεμάτη με αέριο χλώριο, ένα υδατικό διάλυμα βρωμίου, ας πάρουμε ένα κομμάτι φωσφόρου - μιλάμε για μια απλή ουσία. Αν πούμε ότι ένα άτομο χλωρίου περιέχει 17 ηλεκτρόνια, μια ουσία περιέχει φώσφορο, ένα μόριο αποτελείται από δύο άτομα βρωμίου, τότε εννοούμε ένα χημικό στοιχείο.

Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ των ιδιοτήτων (χαρακτηριστικών) μιας απλής ουσίας (σύνολα σωματιδίων) και των ιδιοτήτων (χαρακτηριστικών) ενός χημικού στοιχείου (ένα απομονωμένο άτομο ενός συγκεκριμένου τύπου), δείτε τον παρακάτω πίνακα:

Οι ενώσεις πρέπει να διακρίνονται από μείγματα, που αποτελούνται επίσης από διαφορετικά στοιχεία.

Η ποσοτική αναλογία των συστατικών του μείγματος μπορεί να είναι μεταβλητή και οι χημικές ενώσεις έχουν σταθερή σύνθεση.

Για παράδειγμα, σε ένα ποτήρι τσάι, μπορείτε να προσθέσετε μια κουταλιά ζάχαρη, ή πολλές, και μόρια σακχαρόζης С12Н22О11περιέχει ακριβώς 12 άτομα άνθρακα, 22 άτομα υδρογόνου και 11 άτομα οξυγόνου.

Έτσι, η σύνθεση των ενώσεων μπορεί να περιγραφεί με ένα χημική φόρμουλακαι η σύνθεση μείγμα δεν είναι.

Τα συστατικά του μείγματος διατηρούν τις φυσικές και χημικές τους ιδιότητες. Για παράδειγμα, εάν αναμίξετε σκόνη σιδήρου με θείο, τότε σχηματίζεται ένα μείγμα δύο ουσιών. Τόσο το θείο όσο και ο σίδηρος σε αυτό το μείγμα διατηρούν τις ιδιότητές τους: Ο σίδηρος έλκεται από έναν μαγνήτη και το θείο δεν βρέχεται από το νερό και επιπλέει στην επιφάνειά του.

Εάν το θείο και ο σίδηρος αντιδράσουν μεταξύ τους, σχηματίζεται μια νέα ένωση με τον τύπο FeS, που δεν έχει τις ιδιότητες ούτε του σιδήρου ούτε του θείου, αλλά έχει ένα σύνολο δικών του ιδιοτήτων. Σε συνδυασμό FeSΟ σίδηρος και το θείο συνδέονται μεταξύ τους και δεν μπορούν να διαχωριστούν με μεθόδους που διαχωρίζουν τα μείγματα.

Έτσι, οι ουσίες μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με διάφορες παραμέτρους:

Συμπεράσματα από το άρθρο για το θέμα Απλές και σύνθετες ουσίες

• Απλές ουσίες- ουσίες που περιέχουν άτομα του ίδιου τύπου
• Τα στοιχεία χωρίζονται σε μέταλλα και αμέταλλα
• Σύνθετες ΟυσίεςΟυσίες που αποτελούνται από διαφορετικούς τύπους ατόμων
• Οι ενώσεις χωρίζονται σε οργανική και ανόργανη
• Υπάρχουν ουσίες ατομικής, μοριακής και ιοντικής δομής, οι ιδιότητές τους είναι διαφορετικές
• Κρυσταλλικό κελίείναι μια βοηθητική γεωμετρική εικόνα που εισάγεται για την ανάλυση της κρυσταλλικής δομής