Apa yang dimaksud dengan hal sederhana. Substansi sederhana dan kompleks

Dunia bahan. Materi terdiri dari dua jenis: substansi dan lapangan. Objek kimia adalah suatu zat (termasuk pengaruh berbagai bidang pada zat - suara, magnet, elektromagnetik, dll.)

Zat - segala sesuatu yang memiliki massa diam (yaitu, ditandai dengan adanya massa saat tidak bergerak). Jadi, meskipun massa diam dari satu elektron (massa elektron yang tidak bergerak) sangat kecil - sekitar 10 -27 g, tetapi satu elektron pun adalah suatu zat.

Materi ada dalam tiga keadaan agregasi - gas, cair dan padat. Ada keadaan materi lain - plasma (misalnya, ada plasma dalam badai petir dan kilat bola), tetapi kimia plasma hampir tidak dipertimbangkan dalam kursus sekolah.

Zat dapat murni, sangat murni (diperlukan, misalnya, untuk membuat serat optik), dapat mengandung jumlah pengotor yang nyata, dapat berupa campuran.

Semua zat terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut atom. Zat yang terdiri dari atom-atom dengan jenis yang sama(dari atom satu unsur), disebut sederhana(Misalnya, arang, oksigen, nitrogen, perak, dll.). Zat yang mengandung atom-atom yang saling berhubungan dari berbagai unsur disebut kompleks.

Jika suatu zat (misalnya di udara) mengandung dua atau lebih zat sederhana, dan atomnya tidak saling berhubungan, maka itu disebut bukan kompleks, tetapi campuran zat sederhana. Jumlah zat sederhana relatif kecil (sekitar lima ratus), sedangkan jumlah zat kompleks sangat banyak. Hingga saat ini, puluhan juta zat kompleks berbeda telah diketahui.

Transformasi kimia

Zat dapat berinteraksi satu sama lain, dan zat baru muncul. Transformasi seperti itu disebut bahan kimia. Misalnya, zat sederhana batu bara berinteraksi (ahli kimia mengatakan - bereaksi) dengan zat sederhana lainnya - oksigen, menghasilkan pembentukan zat kompleks - karbon dioksida, di mana atom karbon dan oksigen terikat. Transformasi satu zat menjadi zat lain seperti itu disebut kimia. Transformasi kimia adalah reaksi kimia. Jadi, ketika gula dipanaskan di udara, zat manis kompleks - sukrosa (yang terdiri dari gula) - berubah menjadi zat sederhana - batubara dan zat kompleks - air.

Kimia adalah studi tentang transformasi satu zat menjadi zat lain. Tugas kimia adalah mencari tahu dengan zat mana zat ini atau zat itu dapat berinteraksi (bereaksi) dalam kondisi tertentu, apa yang terbentuk dalam kasus ini. Selain itu, penting untuk mengetahui dalam kondisi apa transformasi ini atau itu dapat berlangsung dan zat yang diinginkan dapat diperoleh.

Sifat fisik zat

Setiap zat dicirikan oleh kombinasi sifat fisik dan kimia. Sifat fisik adalah sifat yang dapat dicirikan dengan menggunakan instrumen fisik.. Misalnya, dengan menggunakan termometer, Anda dapat menentukan titik leleh dan titik didih air. Metode fisik dapat mencirikan kemampuan suatu zat untuk menghantarkan arus listrik, menentukan kerapatan suatu zat, kekerasannya, dll. Selama proses fisik, komposisi zat tetap tidak berubah.

Sifat fisik zat dibagi menjadi dapat dihitung (yang dapat dikarakterisasi menggunakan perangkat fisik tertentu dengan angka, misalnya, menunjukkan kerapatan, titik leleh dan titik didih, kelarutan dalam air, dll.) dan tak terhitung (yang tidak dapat dicirikan oleh angka atau sangat sukar seperti warna, bau, rasa, dll).

Sifat kimia zat

Sifat kimia suatu zat adalah kumpulan informasi tentang zat lain apa dan dalam kondisi apa zat tertentu masuk ke dalam interaksi kimia.. Tugas kimia yang paling penting adalah mengidentifikasi sifat kimia suatu zat.

Transformasi kimia melibatkan partikel terkecil dari zat - atom. Selama transformasi kimia, zat lain terbentuk dari beberapa zat, dan zat asli menghilang, dan zat baru (produk reaksi) terbentuk sebagai gantinya. A atom di semua transformasi kimia dipertahankan. Penataan ulang terjadi, selama transformasi kimia, ikatan lama antar atom dihancurkan dan ikatan baru muncul.

Unsur kimia

Jumlah zat yang berbeda sangat besar (dan masing-masing zat memiliki sifat fisik dan kimianya sendiri). Atom, berbeda satu sama lain dalam karakteristik terpentingnya, di lingkungan sekitar kita dunia material relatif kecil - sekitar seratus. Setiap jenis atom memiliki unsur kimianya sendiri. Unsur kimia adalah kumpulan atom dengan karakteristik yang sama atau mirip.. Ada sekitar 90 unsur kimia berbeda yang ditemukan di alam. Hingga saat ini, fisikawan telah mempelajari cara membuat jenis atom baru yang tidak ada di Bumi. Atom semacam itu (dan, karenanya, unsur kimia semacam itu) disebut buatan (dalam bahasa Inggris - unsur buatan manusia). Lebih dari dua lusin elemen yang diperoleh secara artifisial telah disintesis hingga saat ini.

Setiap elemen memiliki nama Latin dan simbol satu atau dua huruf. Tidak ada aturan yang jelas untuk pengucapan simbol unsur kimia dalam literatur kimia berbahasa Rusia. Beberapa mengucapkannya seperti ini: mereka menyebut elemen dalam bahasa Rusia (simbol natrium, magnesium, dll.), Lainnya - dalam huruf Latin (simbol karbon, fosfor, belerang), yang lain - bagaimana nama elemen terdengar dalam bahasa Latin ( besi, perak, emas, merkuri). Merupakan kebiasaan untuk melafalkan simbol unsur hidrogen H dengan cara yang sama seperti huruf ini diucapkan dalam bahasa Prancis.

Perbandingan karakteristik yang paling penting unsur kimia dan zat sederhana diberikan dalam tabel di bawah ini. Beberapa zat sederhana dapat berhubungan dengan satu unsur (fenomena alotropi: karbon, oksigen, dll.), atau mungkin satu (argon dan gas inert lainnya).

Segala sesuatu yang mengelilingi kita memiliki sifat fisik dan kimianya sendiri. Apa yang disebut zat dan jenis apa yang ada? Ini adalah zat fisik dengan komposisi kimia tertentu. Dalam bahasa Latin, kata "substansi" dilambangkan dengan istilah Substantia, yang juga sering digunakan oleh para ilmuwan. Apa yang diwakilinya?

Hingga saat ini, lebih dari 20 juta zat berbeda telah diketahui. Ada berbagai macam gas di udara, di lautan, laut dan sungai - air dengan mineral dan garam. Lapisan permukaan padat planet kita terdiri dari banyak bebatuan. Sejumlah besar zat berbeda hadir dalam organisme hidup apa pun.

Konsep umum

Dalam kimia modern, suatu zat yang definisinya dipahami sebagai memiliki massa diam. Ini terdiri dari partikel elementer atau partikel kuasi. Ciri integral dari zat apa pun adalah massanya. Biasanya, pada kepadatan dan suhu yang relatif rendah, partikel elementer seperti elektron, neutron, dan proton paling sering ditemukan dalam komposisinya. Dua yang terakhir membentuk inti atom. Semua partikel elementer ini membentuk zat seperti molekul dan kristal. Intinya, substansi atom (atom) mereka terdiri dari elektron, proton, dan neutron.

Dari sudut pandang biologi, "substansi" adalah konsep materi yang membentuk jaringan organisme apa pun. Ini adalah bagian dari organel yang ditemukan dalam sel. Dalam pengertian umum, "substansi" adalah suatu bentuk materi dari mana semua tubuh fisik terbentuk.

Sifat materi

Sifat-sifat suatu zat disebut seperangkat karakteristik objektif yang menentukan individualitas. Mereka memungkinkan Anda untuk membedakan satu zat dari yang lain. Fisik yang paling khas Sifat kimia zat:

Kepadatan;

Titik didih dan titik leleh;

Karakteristik termodinamika;

Sifat kimia;

Nilai struktur kristal.

Semua parameter yang tercantum adalah konstanta yang tidak berubah. Karena semua zat berbeda satu sama lain, mereka memiliki karakteristik tertentu Apa yang dimaksud dengan konsep ini? Sifat-sifat suatu zat adalah ciri-cirinya, ditentukan melalui pengukuran atau pengamatan, tanpa mengubahnya menjadi zat lain. Yang paling penting dari mereka adalah:

Keadaan agregasi;

Warna dan kilau;

Kehadiran bau;

Ketidaklarutan atau kelarutan dalam air;

titik leleh dan titik didih;

Kepadatan;

konduktivitas listrik;

Konduktivitas termal;

Kekerasan;

kerapuhan;

Plastik.

Itu juga dicirikan oleh sifat fisik seperti bentuk. Warna, rasa, bau ditentukan secara visual dan dengan bantuan indera. Parameter fisik seperti densitas, titik leleh dan titik didih, konduktivitas listrik dihitung menggunakan berbagai pengukuran. Informasi tentang sifat fisik sebagian besar zat disajikan dalam buku referensi khusus. Mereka bergantung pada keadaan agregat zat. Jadi, kerapatan air, es, dan uap sama sekali berbeda. Oksigen tidak berwarna dalam keadaan gas, tetapi biru dalam keadaan cair. Karena perbedaan sifat fisik, banyak zat dapat dibedakan. Jadi, tembaga adalah satu-satunya logam yang memiliki warna kemerahan. Rasanya asin saja. Dalam kebanyakan kasus, untuk mendefinisikan suatu zat, perlu memperhitungkan beberapa sifat yang diketahui.

Hubungan konsep

Banyak orang bingung dengan konsep "unsur kimia", "atom", "zat sederhana". Bahkan, mereka berbeda satu sama lain. Jadi, atom adalah konsep konkret, karena benar-benar ada. Unsur kimia - definisi abstrak (kolektif). Di alam, ia hanya ada dalam bentuk atom terikat atau bebas. Dengan kata lain, itu adalah zat yang sederhana atau kompleks. Setiap unsur kimia memiliki simbolnya sendiri - sebuah tanda (simbol). Dalam beberapa kasus, itu juga mengungkapkan komposisi zat sederhana (B, C, Zn). Namun seringkali simbol ini hanya menunjukkan unsur kimia. Ini jelas ditunjukkan oleh rumus oksigen. Jadi O hanyalah unsur kimia, dan zat sederhana oksigen dilambangkan dengan rumus O 2.

Ada perbedaan lain antara konsep-konsep ini. Perlu dibedakan antara ciri (sifat) zat sederhana yang merupakan kumpulan partikel, dan unsur kimia yang merupakan atom dari jenis tertentu. Ada beberapa perbedaan dalam nama juga. Paling sering, penunjukan unsur kimia dan zat sederhana adalah sama. Namun, ada pengecualian untuk aturan ini.

Klasifikasi zat

Apa yang disebut substansi dari sudut pandang sains? Jumlah zat yang berbeda sangat besar. Zat alami, yang definisinya terkait dengan asal alaminya, dapat bersifat organik atau anorganik. Manusia telah belajar mensintesis banyak senyawa secara artifisial. Definisi "zat" menyiratkan pembagian menjadi zat dan campuran (individu) sederhana. Sikap terhadap klasifikasi tergantung pada berapa banyak dari mereka yang termasuk di dalamnya.

Definisi zat sederhana memahami konsep abstrak, yang berarti sekumpulan atom yang saling berhubungan menurut hukum fisika dan kimia tertentu. Meskipun demikian, batas antara itu dan campurannya sangat kabur, karena beberapa zat memiliki komposisi yang bervariasi. Bagi mereka bahkan formula yang tepat belum ditawarkan. Karena fakta bahwa untuk zat sederhana hanya kemurnian akhirnya yang dapat dicapai, konsep ini tetap merupakan abstraksi. Dengan kata lain, di salah satu dari mereka ada campuran unsur-unsur kimia di mana salah satunya mendominasi. Seringkali kemurnian suatu zat secara langsung mempengaruhi sifat-sifatnya. Secara umum, zat sederhana dibangun dari atom-atom dari satu unsur kimia. Misalnya, molekul gas oksigen mengandung 2 atom identik (O 2).

Apa itu zat majemuk? Senyawa kimia semacam itu mencakup berbagai atom yang membentuk molekul. Kadang-kadang disebut sebagai zat kimia campuran. Zat kompleks adalah campuran yang molekulnya terbentuk dari atom dua unsur atau lebih. Jadi, misalnya, dalam molekul air terdapat satu atom oksigen dan 2 hidrogen (H 2 O). Konsep zat kompleks sesuai dengan molekul yang mengandung berbagai unsur kimia. Ada lebih banyak zat seperti itu daripada yang sederhana. Mereka bisa alami dan buatan.

Sederhana dan konsepnya sampai batas tertentu bersyarat, berbeda dalam sifat-sifatnya. Jadi, misalnya, titanium menjadi kuat hanya jika dibebaskan dari atom oksigen hingga kurang dari seperseratus persen. Zat yang kompleks dan sederhana, yang definisi kimianya agak sulit dipahami, dapat terdiri dari dua jenis: anorganik dan organik.

zat anorganik

Semuanya anorganik senyawa kimia tidak mengandung karbon. Golongan ini juga mencakup beberapa zat yang mengandung unsur ini (sianida, karbonat, karbida, karbon oksida, dan beberapa zat lainnya). Mereka tidak memiliki karakteristik kerangka zat organik. Setiap orang dapat menamai suatu zat menurut rumus berkat sistem periodik Mendeleev dan kursus kimia sekolah. Semuanya ditandai dengan huruf latin. Apa yang disebut zat dalam kasus ini? Semua zat anorganik dibagi menjadi kelompok-kelompok berikut:

Zat sederhana: logam (Mg, Na, Ca); bukan logam (P, S); gas mulia (He, Ar, Xe); zat amfoter (Al, Zn, Fe);

Kompleks: garam, oksida, asam, hidroksida.

bahan organik

Definisi bahan organik cukup sederhana. Zat ini termasuk senyawa kimia yang mengandung karbon. Kelas zat ini adalah yang paling luas. Benar, ada pengecualian untuk aturan ini. Jadi, zat organik tidak termasuk: karbon oksida, karbida, karbonat, asam karbonat, sianida dan tiosianat.

Jawaban atas pertanyaan "nama termasuk seluruh baris koneksi yang kompleks. Ini termasuk: amina, amida, keton, anhidrida, aldehida, nitril, asam karboksilat, senyawa organosulfur, hidrokarbon, alkohol, eter dan ester, asam amino.

Kelas utama zat organik biologis meliputi lipid, protein, asam nukleat, karbohidrat. Mereka, selain karbon, memiliki komposisi hidrogen, oksigen, fosfor, belerang, nitrogen. Yang sifat karakter dalam bahan organik? Keragaman dan keragaman strukturnya dijelaskan oleh kekhasan atom karbon, yang mampu membentuk ikatan yang kuat saat dihubungkan dalam rantai. Ini menghasilkan molekul yang sangat stabil. Atom karbon membentuk rantai zigzag, yaitu fitur karakteristik zat organik. Dalam hal ini, struktur molekul secara langsung mempengaruhi sifat kimianya. Karbon dalam zat organik dapat digabungkan menjadi rantai terbuka dan siklik (tertutup).

Negara agregat

Definisi "substansi" dalam kimia tidak memberikan konsep rinci tentang keadaan agregasinya. Mereka berbeda dalam peran yang dimainkan oleh interaksi molekul dalam keberadaannya. Ada 3 keadaan materi:

Zat padat yang molekul-molekulnya terikat erat. Ada daya tarik yang kuat di antara mereka. Dalam keadaan padat, molekul suatu zat tidak dapat bergerak bebas. Mereka hanya bisa membuat gerakan berosilasi. Berkat ini, padatan mempertahankan bentuk dan volumenya dengan sempurna.

Cairan, di mana molekul-molekulnya lebih bebas dan dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Berkat sifat-sifat ini, cairan apa pun dapat berbentuk bejana dan mengalir.

Gas, di mana partikel dasar materi bergerak bebas dan acak. Ikatan molekul dalam keadaan ini sangat lemah sehingga bisa berjauhan. Dalam keadaan gas, zat tersebut mampu mengisi volume yang besar.

Menggunakan air sebagai contoh, sangat mudah untuk memahami perbedaan antara es, cairan, dan uap. Semua keadaan agregasi ini bukan milik karakteristik individu suatu zat kimia. Mereka hanya sesuai dengan keadaan keberadaan suatu zat yang bergantung pada kondisi fisik eksternal. Itulah mengapa tidak mungkin untuk secara jelas mengaitkan atribut cairan dengan air. Ketika kondisi eksternal berubah, banyak zat kimia berpindah dari satu keadaan agregat ke keadaan agregat lainnya. Selama proses ini, jenis perantara (batas) ditemukan. Yang paling terkenal adalah keadaan amorf, yang disebut glassy. Definisi "substansi" dalam kimia seperti itu dikaitkan dengan strukturnya (diterjemahkan dari bahasa Yunani amorphos - tak berbentuk).

Dalam fisika, satu keadaan agregasi lagi, yang disebut plasma, dipertimbangkan. Ini sepenuhnya atau sebagian terionisasi dan ditandai dengan kepadatan yang sama negatif dan muatan positif. Dengan kata lain: plasma bersifat netral secara elektrik. Keadaan materi ini hanya terjadi pada suhu yang sangat tinggi. Terkadang mereka mencapai ribuan kelvin. Dalam beberapa sifatnya, plasma adalah kebalikan dari gas. Yang terakhir memiliki konduktivitas listrik yang rendah. Gas terdiri dari partikel-partikel yang mirip satu sama lain. Namun, mereka jarang bertemu. Plasma memiliki konduktivitas listrik yang tinggi. Ini terdiri dari partikel elementer yang berbeda dalam muatan listrik. Mereka terus berinteraksi satu sama lain.

Ada juga zat perantara seperti polimer (sangat elastis). Sehubungan dengan adanya bentuk peralihan tersebut, para ahli seringkali menggunakan konsep “fase” secara lebih luas. Dalam kondisi tertentu, sangat berbeda dari biasanya, beberapa zat masuk ke keadaan khusus, misalnya superkonduktor dan superfluida.

kristal

Kristal adalah padatan yang memiliki bentuk alami polihedra biasa. Itu didasarkan pada struktur internal mereka dan tergantung pada susunan atom, molekul, dan ion penyusunnya. Dalam kimia, itu disebut kisi kristal. Struktur seperti itu bersifat individual untuk setiap zat, oleh karena itu merupakan salah satu parameter fisikokimia utama.

Jarak antar partikel penyusun kristal disebut parameter kisi. Mereka ditentukan dengan menggunakan metode fisik analisis struktural. Tidak jarang padatan memiliki lebih dari satu bentuk kisi kristal. Struktur seperti itu disebut modifikasi polimorfik. Di antara zat sederhana, bentuk belah ketupat dan monoklinik adalah umum. Zat-zat tersebut termasuk grafit, intan, belerang, yang merupakan modifikasi karbon heksagonal dan kubik. Bentuk ini juga terlihat pada zat kompleks, seperti kuarsa, kristobalit, tridimit, yang merupakan modifikasi dari silikon dioksida.

Substansi sebagai bentuk materi

Terlepas dari kenyataan bahwa konsep "substansi" dan "materi" sangat dekat artinya, keduanya tidak sepenuhnya setara. Ini diklaim oleh banyak ilmuwan. Jadi, saat menyebut istilah "materi", paling sering yang mereka maksud adalah realitas yang kasar, lembam, dan mati, yang tunduk pada dominasi hukum mekanis. Pengertian “substansi” lebih dipahami sebagai materi yang karena bentuknya menimbulkan gagasan kesesuaian dan bentuk kehidupan.

Saat ini, para ilmuwan menganggap materi sebagai realitas objektif yang ada di ruang angkasa dan berubah dalam waktu. Itu dapat disajikan dalam dua bentuk:

Yang pertama memiliki sifat gelombang. Ini termasuk bobot, permeabilitas, kontinuitas. Ia dapat melakukan perjalanan dengan kecepatan cahaya.

Yang kedua adalah sel hidup, memiliki massa istirahat. Ini terdiri dari partikel elementer yang berbeda dalam lokalisasinya. Itu hampir tidak dapat ditembus atau ditembus dan tidak dapat merambat dengan kecepatan cahaya.

Bentuk pertama keberadaan materi disebut medan, dan yang kedua - substansi. Mereka memiliki banyak kesamaan, karena elektron pun memiliki sifat partikel dan gelombang. Mereka muncul di tingkat mikrokosmos. Itulah mengapa pembagian menjadi bidang dan substansi sangat nyaman.

Kesatuan materi dan bidang

Para ilmuwan telah lama menetapkan bahwa semakin masif dan lebih besar partikel unsur materi, semakin tajam individualitas dan batasannya diekspresikan. Pada saat yang sama, kontras antara materi dan medan, yang dicirikan oleh kesinambungan, terlihat lebih jelas. Semakin kecil partikel dasar suatu zat, semakin kecil massanya. Dalam hal ini, membandingkannya dengan lapangan menjadi lebih sulit. Dalam berbagai gelombang mikro, umumnya kehilangan maknanya, karena partikel elementer yang berbeda tereksitasi secara kuanta oleh keadaan berbagai bidang (elektromagnetik - foton, nuklir - meson).

Kesatuan materi dan medan serta tidak adanya batas yang jelas di antara keduanya dinyatakan dalam fakta bahwa dalam kondisi tertentu partikel muncul karena medan, dan dalam kasus lain - sebaliknya. contoh yang baik ini dapat dilayani oleh fenomena seperti pemusnahan (fenomena transformasi partikel elementer). Badan material apa pun adalah keseluruhan yang stabil, dimungkinkan karena hubungan elemen-elemennya melalui medan.

Berdasarkan ketentuan dasar teori atom dan molekul, dimungkinkan untuk memberikan definisi soal sederhana dan kompleks.

zat sederhana Zat yang tersusun dari atom-atom dari satu unsur kimia disebut.

Misalnya:

O 2 , N 2 , S 8 .

zat kompleksdisebut zat yang terdiri dari atom-atom dari berbagai unsur kimia.

Misalnya:

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

Perlu dicatat bahwa zat kompleks seperti, misalnya, air H 2 O, tidak terdiri dari hidrogen dan oksigen (ini adalah nama zat sederhana - hidrogen - H 2 dan oksigen - O 2), tetapi dari atom unsur hidrogen - H dan atom unsur oksigen - O.

Beberapa unsur kimia mampu membentuk beberapa zat sederhana yang berbeda satu sama lain dalam struktur dan sifat. Saat ini, lebih dari 400 zat sederhana telah diketahui. Jadi, unsur karbon membentuk zat sederhana: grafit, berlian, carbyne dan fullerene. Selama pembakaran masing-masing zat ini, hanya karbon monoksida (IV) CO 2 yang terbentuk. Ini menegaskan bahwa zat-zat sederhana ini terdiri dari atom-atom dari unsur yang sama. DENGAN karbon.

Fenomena di mana unsur yang sama dapat membentuk beberapa zat sederhana disebut alotropi, dan zat sederhana yang dihasilkan - modifikasi alotropik.

Contoh modifikasi alotropik dapat berupa zat sederhana - oksigen TENTANG 2 dan ozon TENTANG 3 , dibentuk oleh atom dari unsur yang sama - oksigen.

Fenomena alotropi disebabkan oleh dua alasan:

 jumlah atom yang berbeda dalam molekul, misalnya oksigen O 2 dan ozon O 3,

 struktur kisi kristal yang berbeda dan pembentukan berbagai bentuk kristal, misalnya intan, grafit, karabin, dan fullerene.

Kemampuan suatu zat untuk berpartisipasi dalam reaksi kimia tertentu menjadi ciri Sifat kimia zat.

Fenomena kimia (proses) – Ini adalah proses dimana zat lain terbentuk dari satu zat.

Jika, sebagai akibat dari proses tersebut, sifat kimiawi zat tersebut tidak berubah, maka proses tersebut dipertimbangkan fisik.

Perubahan keadaan agregat suatu zat secara tradisional dianggap sebagai contoh proses fisik: peleburan kristal ionik dari beberapa garam, peleburan logam, penguapan air dan cairan lain, dll.

Perlu dicatat bahwa proses seperti pembubaran dipertimbangkan fisik dan kimia, dan masuk kasus ini, batas antara fenomena kimia dan fisik agak sewenang-wenang.

Merupakan kebiasaan untuk membedakan membersihkan ( kimia murni) zat dan campuran zat.

Zat murni atau individu disebut zat yang terdiri dari partikel dengan jenis yang sama (mengandung unit struktural yang sama).

Contohnya adalah perak (hanya mengandung atom perak), asam sulfat dan karbon monoksida (IV) (hanya mengandung molekul dari zat yang sesuai).

Zat murni dicirikan oleh keteguhan sifat fisik, misalnya titik leleh ( T pl) dan titik didih ( T tidur).

Suatu zat tidak murni jika mengandung sejumlah satu atau lebih zat lain - kotoran.

Jika suatu sistem dibentuk dengan mencampurkan beberapa zat murni, dan sifat-sifatnya tidak berubah, serta dapat dipisahkan dengan cara fisika menjadi zat asalnya, maka sistem demikian disebut campuran. Tanah, air laut, udara adalah contoh campuran yang berbeda. Zat-zat dalam campuran disebut komponen. Kandungan komponen dalam campuran dapat bervariasi dalam batas yang luas.

Banyak campuran dapat dipisahkan menjadi bagian-bagian penyusunnya - komponen - berdasarkan perbedaan sifat fisiknya. Di antara sejumlah besar metode yang digunakan untuk memisahkan dan memurnikan zat adalah:

 penyaringan,

 pengendapan diikuti dengan dekantasi,

 Pemisahan menggunakan corong pisah

 sentrifugasi,

 Penguapan

 kristalisasi,

distilasi (termasuk distilasi fraksional),

 kromatografi,

 sublimasi dan lain-lain.

Perlu dicatat bahwa dalam praktiknya zat yang disebut "murni" hanya bersifat kondisional. Pemurnian zat adalah tugas yang sulit dan hampir tidak mungkin untuk mendapatkan zat yang benar-benar murni yang mengandung unit struktural hanya dari satu jenis.

Zat dapat terdiri dari atom-atom dari unsur kimia yang sama atau berbeda. Atas dasar ini, semua zat dibagi menjadi sederhana dan kompleks.

Zat yang terdiri dari atom-atom dari satu unsur kimia disebut sederhana. Zat sederhana dibagi menjadi logam (dibentuk oleh atom logam: Na, K, Ca, Mg) dan nonlogam (dibentuk oleh atom nonlogam H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si) menurut sifatnya sifat fisik dan kimia.

Zat yang terdiri dari atom unsur kimia yang berbeda disebut zat kompleks. Kelas utama zat anorganik kompleks termasuk oksida, basa, asam dan garam.

Oksida adalah senyawa biner (senyawa yang terdiri dari dua unsur kimia), yang termasuk unsur oksigen dalam keadaan oksidasi -2.
Oksida dibagi menjadi basa, amfoter, asam dan tidak membentuk garam:
1. Oksida dasar dibentuk oleh atom logam khas dan atom oksigen. Misalnya Na2O, CaO, LiO. Mereka sesuai dengan hidroksida - basa.
2. Oksida amfoter dibentuk oleh atom logam transisi dan atom oksigen. Misalnya, BeO, ZnO, Al2O3. Mereka sesuai dengan hidroksida amfoter.
3. Oksida asam dibentuk oleh atom non logam dan atom oksigen. Misalnya, CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7, dll. Mereka sesuai dengan hidroksida - asam.
4. Oksida bukan pembentuk garam dibentuk oleh atom bukan logam dan oksigen. Oksida non-pembentuk garam meliputi 4 oksida: CO, SiO, N2O, NO.

Basa adalah senyawa yang mengandung kation logam (atau amonium) dan satu atau lebih gugus hidroksil. Misalnya, NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Basa terlarut, yang disebut alkali, sangat menonjol. Ini termasuk hidroksida logam alkali dan alkali tanah.
Menurut jumlah gugus hidroksil, basa dibagi menjadi satu, dua, dan tiga asam.

Hidroksida amfoter dibentuk oleh kation berilium, seng atau aluminium dan anion hidroksida: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Asam adalah senyawa yang mengandung kation hidrogen dan anion dari residu asam. Menurut jumlah kation hidrogen, asam dibagi menjadi satu, dua, dan tiga basa. Menurut keberadaan oksigen dalam residu asam, asam dibagi menjadi anoksik dan mengandung oksigen.
HF - asam hidrofluorik (atau hidrofluorik).
HCl - asam klorida (atau asam klorida).
HBr - asam hidrobromat
HI - asam hidroiodik
H2S - asam hidrosulfat
HNO3 - asam nitrat (sesuai dengan asam oksida N2O5)
HNO2 - asam nitrat (sesuai dengan asam oksida N2O3)
H2SO4 - asam sulfat (sesuai dengan asam oksida SO3)
H2SO3 - asam sulfur (sesuai dengan asam oksida SO2)
H2CO3 - asam karbonat (sesuai dengan oksida asam CO2)
H2SiO3 - asam silikat (sesuai dengan asam oksida SiO2)
H3PO4 - asam fosfat (sesuai dengan asam oksida P2O5).

Garam adalah senyawa yang mencakup kation logam (atau amonium) dan anion dari residu asam.
Menurut komposisi asam dibagi menjadi:
1. Media - terdiri dari kation logam dan residu asam - ini adalah produk dari penggantian lengkap atom hidrogen asam dengan kation logam (atau amonium). Misalnya Na2SO4, K3PO4.
Garam asam hidrofluorik - fluorida,
garam asam klorida - klorida,
garam asam hidrobromat - bromida,
garam asam hidroiodik - iodida,
garam asam hidrosulfat - sulfida,
garam asam nitrat - nitrat,
garam asam nitrat - nitrit,
garam asam sulfat - sulfat,
garam asam sulfat - sulfit,
garam asam karbonat - karbonat,
garam asam silikat - silikat,
garam asam fosfat - fosfat.
2. Garam asam - terdiri dari kation logam (atau amonium), kation hidrogen, dan anion dari residu asam - ini adalah produk dari penggantian atom hidrogen asam yang tidak lengkap dengan kation logam. Garam asam hanya dapat membentuk asam dibasa dan tribasa. Awalan hydro- (atau digdro) ditambahkan ke nama garam. Misalnya, NaHSO4 (natrium hidrogen sulfat), KH2PO4 (kalium dihidrogen fosfat).
3. Garam basa - terdiri dari kation logam (atau amonium), hidroksidanion, dan anion dari residu asam - ini adalah produk dari penggantian gugus hidroksil basa yang tidak lengkap dengan residu asam. Garam basa hanya dapat membentuk basa dua dan tiga asam. Awalan hydroxo- ditambahkan ke nama garam. Misalnya, (CuOH)2CO3 adalah tembaga (II) hidroksokarbonat.

Saat mempelajari materi paragraf sebelumnya, Anda sudah mengenal beberapa substansi. Jadi, misalnya, sebuah molekul gas hidrogen terdiri dari dua atom unsur kimia hidrogen - H + H = H2.

Zat sederhana adalah zat yang mengandung atom dari jenis yang sama.

Zat sederhana, dari antara zat yang Anda ketahui, meliputi: oksigen, grafit, belerang, nitrogen, semua logam: besi, tembaga, aluminium, emas, dll. Belerang hanya terdiri dari atom unsur kimia belerang, sedangkan grafit terdiri dari atom unsur kimia karbon.

Perlu untuk membedakan dengan jelas antara konsep "elemen kimia" Dan "substansi sederhana". Misalnya, intan dan karbon bukanlah hal yang sama. Karbon adalah unsur kimia, dan intan adalah zat sederhana yang dibentuk oleh unsur kimia karbon. Dalam hal ini, unsur kimia (karbon) dan zat sederhana (intan) disebut berbeda. Seringkali unsur kimia dan zat sederhana yang bersesuaian dengannya disebut sama. Misalnya, unsur oksigen sesuai dengan zat sederhana - oksigen.

Bedakan dimana dalam pertanyaan tentang unsur, dan tentang substansi, yang perlu Anda pelajari! Misalnya, ketika dikatakan bahwa oksigen adalah bagian dari air, kita berbicara tentang unsur oksigen. Ketika dikatakan bahwa oksigen adalah gas yang diperlukan untuk bernafas, kita berbicara tentang zat sederhana, oksigen.

Zat sederhana dari unsur kimia dibagi menjadi dua kelompok - logam dan non logam.

Logam dan non-logam berbeda secara radikal dalam diri mereka properti fisik. Semua logam adalah padatan dalam kondisi normal, kecuali merkuri - satu-satunya logam cair. Logam tidak tembus cahaya, memiliki kilau logam yang khas. Logam bersifat ulet dan menghantarkan panas dan listrik dengan baik.

Non-logam tidak mirip satu sama lain dalam sifat fisik. Jadi, hidrogen, oksigen, nitrogen adalah gas, silikon, belerang, fosfor adalah padatan. Satu-satunya cairan bukan logam, bromin, adalah cairan berwarna coklat-merah.

Jika kita menggambar garis bersyarat dari unsur kimia boron ke unsur kimia astatin, maka dalam versi panjang Sistem Periodik, unsur non-logam terletak di atas garis, dan di bawahnya - logam. Dalam versi singkat Tabel Periodik, unsur nonlogam terletak di bawah garis ini, dan unsur logam dan nonlogam berada di atasnya. Ini berarti lebih mudah untuk menentukan apakah suatu unsur logam atau non-logam menggunakan Sistem Periodik versi panjang. Pembagian ini bersyarat, karena semua elemen dengan satu atau lain cara menunjukkan sifat logam dan non-logam, tetapi dalam banyak kasus distribusi seperti itu benar.

Zat majemuk dan klasifikasinya

Jika komposisi zat sederhana hanya mencakup atom dari satu jenis, mudah ditebak bahwa komposisi zat kompleks akan mencakup beberapa jenis atom yang berbeda, setidaknya dua. Contoh zat kompleks adalah air, Anda tahu rumus kimianya - H2O. Molekul air terdiri dari dua jenis atom: hidrogen dan oksigen.

Zat Kompleks Zat yang terdiri dari berbagai jenis atom

Mari kita lakukan percobaan berikut. Campur bubuk belerang dan seng. Kami menempatkan campuran di atas lembaran logam dan membakarnya dengan obor kayu. Campuran tersebut menyala dan cepat terbakar dengan nyala api yang terang. Setelah menyelesaikan reaksi kimia zat baru terbentuk, yang meliputi atom belerang dan seng. Sifat zat ini sangat berbeda dari sifat zat aslinya - belerang dan seng.

Zat kompleks biasanya dibagi menjadi dua kelompok: Bukan bahan organik dan turunannya serta zat organik dan turunannya. Misalnya, garam batu merupakan zat anorganik, sedangkan pati yang terdapat pada kentang merupakan zat organik.

Struktur jenis zat

Menurut jenis partikel penyusun zat, zat dibagi menjadi zat struktur molekul dan non molekul.

Komposisi suatu zat dapat mencakup berbagai partikel struktural, seperti atom, molekul, ion. Oleh karena itu, ada tiga jenis zat: zat dengan struktur atom, ionik, dan molekul. Zat dari berbagai jenis struktur akan memiliki sifat yang berbeda.

Zat struktur atom

Contoh zat struktur atom dapat berupa zat yang dibentuk oleh unsur karbon: grafit dan intan. Komposisi zat ini hanya mencakup atom karbon, tetapi sifat zat ini sangat berbeda. Grafit- zat warna abu-abu kehitaman yang rapuh dan mudah terkelupas. berlian- transparan, salah satu mineral terkeras di planet ini. Mengapa zat yang tersusun dari jenis atom yang sama memiliki sifat yang berbeda? Ini semua tentang struktur zat ini. Atom karbon dalam ikatan grafit dan intan dengan cara yang berbeda. Zat struktur atom memiliki titik didih dan titik leleh yang tinggi, biasanya tidak larut dalam air, tidak mudah menguap.

Kisi kristal - gambar geometris tambahan yang diperkenalkan untuk menganalisis struktur kristal

Zat struktur molekul

Zat struktur molekul- Ini hampir semua cairan dan sebagian besar zat gas. Ada juga zat kristal, yang komposisi kisi kristalnya meliputi molekul. Air adalah substansi struktur molekul. Es juga memiliki struktur molekul, tetapi tidak seperti air cair, ia memiliki kisi kristal, di mana semua molekul diatur dengan ketat. Zat dari struktur molekul memiliki titik didih dan titik leleh yang rendah, biasanya rapuh, dan tidak menghantarkan arus listrik.

Zat struktur ionik

Zat berstruktur ionik adalah zat kristal padat. Contoh zat senyawa ionik adalah garam dapur. Rumus kimianya adalah NaCl. Seperti yang Anda lihat, NaCl terdiri dari ion-ion Na+ dan Cl⎺, bergantian di tempat-tempat tertentu (node) dari kisi kristal. Zat dari struktur ionik memiliki titik leleh dan titik didih yang tinggi, rapuh, biasanya sangat larut dalam air, dan tidak menghantarkan arus listrik.

Konsep "atom", "unsur kimia", dan "zat sederhana" tidak boleh dikacaukan.

• "Atom"- konsep konkret, karena atom benar-benar ada.
• "unsur kimia" adalah konsep kolektif dan abstrak; di alam, unsur kimia ada dalam bentuk atom bebas atau terikat secara kimiawi, yaitu zat sederhana dan kompleks.

Nama-nama unsur kimia dan zat sederhana yang sesuai dalam banyak kasus sama.

Ketika kita berbicara tentang bahan atau komponen campuran - misalnya, labu berisi gas klorin, larutan brom dalam air, mari kita ambil sepotong fosfor - kita berbicara tentang zat sederhana. Jika kita mengatakan bahwa atom klor mengandung 17 elektron, zat mengandung fosfor, molekul terdiri dari dua atom brom, maka yang kita maksud adalah unsur kimia.

Penting untuk membedakan antara sifat (karakteristik) zat sederhana (kumpulan partikel) dan sifat (karakteristik) unsur kimia (atom terisolasi dari jenis tertentu), lihat tabel di bawah ini:

Senyawa harus dibedakan dari campuran, yang juga terdiri dari elemen yang berbeda.

Rasio kuantitatif komponen campuran dapat bervariasi, dan senyawa kimia memiliki komposisi yang konstan.

Misalnya, dalam segelas teh, Anda bisa menambahkan satu sendok gula, atau beberapa, dan molekul sukrosa С12Н22О11 berisi persis 12 atom karbon, 22 atom hidrogen, dan 11 atom oksigen.

Dengan demikian, komposisi senyawa dapat dijelaskan oleh satu rumus kimia, dan komposisi campuran tidak.

Komponen campuran mempertahankan sifat fisik dan kimianya. Misalnya, jika Anda mencampurkan serbuk besi dengan belerang, maka akan terbentuk campuran dari dua zat. Baik belerang dan besi dalam campuran ini mempertahankan sifatnya: besi ditarik oleh magnet, dan belerang tidak dibasahi oleh air dan mengapung di permukaannya.

Jika belerang dan besi bereaksi satu sama lain, senyawa baru terbentuk dengan rumus tersebut FeS, yang tidak memiliki sifat besi atau belerang, tetapi memiliki sifat-sifatnya sendiri. Bersamaan FeS besi dan belerang terikat bersama dan tidak dapat dipisahkan dengan metode yang memisahkan campuran.

Dengan demikian, zat dapat diklasifikasikan menurut beberapa parameter:

Kesimpulan dari artikel tentang topik tersebut Substansi sederhana dan kompleks

• Zat sederhana- zat yang mengandung atom dari jenis yang sama
• Unsur dibagi menjadi logam dan nonlogam
• Zat Kompleks Zat yang terdiri dari berbagai jenis atom
• Senyawa dibagi menjadi organik dan anorganik
• Ada zat dengan struktur atom, molekul dan ionik, sifatnya berbeda
• Sel kristal adalah gambar geometri tambahan yang diperkenalkan untuk menganalisis struktur kristal