Ką reiškia paprastas dalykas. Paprastos ir sudėtingos medžiagos

Pasaulis medžiaga. Medžiaga yra dviejų tipų: substancija ir laukas. Chemijos objektas yra medžiaga (įskaitant įvairių laukų - garso, magnetinio, elektromagnetinio ir kt.) poveikį medžiagai.

Medžiaga - viskas, kas turi ramybės masę (t. y. jai būdingas masės buvimas, kai ji nejuda). Taigi, nors vieno elektrono ramybės masė (nejudančio elektrono masė) yra labai maža – apie 10 -27 g, bet ir vienas elektronas yra substancija.

Medžiaga egzistuoja trijose agregacijos būsenose – dujinėje, skystoje ir kietoje. Yra ir kita materijos būsena – plazma (pavyzdžiui, plazma yra perkūnijos ir kamuolinio žaibo metu), tačiau mokyklos kurse į plazmos chemiją beveik nekalbama.

Medžiagos gali būti grynos, labai grynos (būtinos, pvz., šviesolaidžiui sukurti), gali turėti pastebimus kiekius priemaišų, gali būti mišiniai.

Visos medžiagos yra sudarytos iš mažų dalelių, vadinamų atomais. Medžiagos, sudarytos iš to paties tipo atomų(iš vieno elemento atomų), vadinamas paprastu(Pavyzdžiui, anglis, deguonis, azotas, sidabras ir kt.). Medžiagos, kuriose yra tarpusavyje sujungtų skirtingų elementų atomų, vadinamos kompleksinėmis.

Jei medžiagoje (pavyzdžiui, ore) yra dvi ar daugiau paprastų medžiagų, o jų atomai nėra tarpusavyje susiję, tai vadinama ne kompleksine, o paprastų medžiagų mišiniu. Paprastų medžiagų yra palyginti nedaug (apie penkis šimtus), o sudėtingų – milžiniškas. Iki šiol žinoma dešimtys milijonų įvairių sudėtingų medžiagų.

Cheminiai virsmai

Medžiagos gali sąveikauti viena su kita, atsiranda naujų medžiagų. Tokios transformacijos vadinamos cheminis. Pavyzdžiui, paprasta medžiaga anglis sąveikauja (chemikai sako – reaguoja) su kita paprasta medžiaga – deguonimi, todėl susidaro sudėtinga medžiaga – anglies dioksidas, kuriame susijungia anglies ir deguonies atomai. Tokie vienos medžiagos virsmai kita vadinami cheminiais. Cheminiai virsmai yra cheminės reakcijos. Taigi, kai cukrus kaitinamas ore, sudėtinga saldi medžiaga - sacharozė (iš kurios susideda cukrus) - virsta paprasta medžiaga - anglimi ir sudėtinga medžiaga - vandeniu.

Chemija yra vienos medžiagos virsmo kita mokslas. Chemijos uždavinys – išsiaiškinti, su kokiomis medžiagomis ta ar kita medžiaga gali sąveikauti (reaguoti) tam tikromis sąlygomis, kas tokiu atveju susidaro. Be to, svarbu išsiaiškinti, kokiomis sąlygomis gali vykti tas ar kitas virsmas ir galima gauti norimą medžiagą.

Medžiagų fizinės savybės

Kiekvienai medžiagai būdingas fizinių ir cheminių savybių derinys. Fizinės savybės yra savybės, kurias galima apibūdinti naudojant fizinius instrumentus.. Pavyzdžiui, naudodamiesi termometru galite nustatyti vandens lydymosi ir virimo taškus. Fizikiniais metodais galima apibūdinti medžiagos gebėjimą pravesti elektros srovę, nustatyti medžiagos tankį, kietumą ir kt. Fizinių procesų metu medžiagų sudėtis išlieka nepakitusi.

Medžiagų fizinės savybės skirstomos į skaičiuojamas (tas, kurias galima apibūdinti naudojant tam tikrus fizikinius prietaisus skaičiumi, pavyzdžiui, nurodančiomis tankį, lydymosi ir virimo temperatūras, tirpumą vandenyje ir kt.) ir nesuskaičiuojamas (toks, kurių negalima apibūdinti skaičius arba labai sunkus, pvz., spalva, kvapas, skonis ir pan.).

Cheminės medžiagų savybės

Cheminės medžiagos savybės yra informacijos apie tai, kokios kitos medžiagos ir kokiomis sąlygomis tam tikra medžiaga dalyvauja cheminėje sąveikoje, visuma.. Svarbiausias chemijos uždavinys – nustatyti chemines medžiagų savybes.

Cheminiuose virsmuose dalyvauja mažiausios medžiagų dalelės – atomai. Cheminių virsmų metu iš kai kurių medžiagų susidaro kitos medžiagos, o pradinės medžiagos išnyksta, o vietoj jų susidaro naujos medžiagos (reakcijos produktai). A atomai ties visi išsaugomi cheminiai virsmai. Vyksta jų persitvarkymas, cheminių transformacijų metu suardomi seni ryšiai tarp atomų ir atsiranda nauji ryšiai.

Cheminis elementas

Įvairių medžiagų skaičius yra didžiulis (ir kiekviena iš jų turi savo fizinių ir cheminių savybių rinkinį). Atomai, besiskiriantys vienas nuo kito svarbiausiomis savybėmis, mus supančioje aplinkoje materialus pasaulis palyginti nedidelė – apie šimtą. Kiekvienas atomo tipas turi savo cheminį elementą. Cheminis elementas yra atomų, turinčių tokias pačias ar panašias charakteristikas, rinkinys.. Gamtoje randama apie 90 skirtingų cheminių elementų. Iki šiol fizikai išmoko sukurti naujų tipų atomus, kurių Žemėje nėra. Tokie atomai (ir atitinkamai tokie cheminiai elementai) vadinami dirbtiniais (angliškai – žmogaus sukurti elementai). Iki šiol susintetinta daugiau nei dvi dešimtys dirbtinai gautų elementų.

Kiekvienas elementas turi lotynišką pavadinimą ir vienos arba dviejų raidžių simbolį. Rusų kalbos chemijos literatūroje nėra aiškių cheminių elementų simbolių tarimo taisyklių. Vieni tai taria taip: elementą vadina rusiškai (natrio, magnio ir kt. simboliai), kiti – lotyniškomis raidėmis (anglies, fosforo, sieros simboliai), kiti – kaip elemento pavadinimas skamba lotyniškai ( geležis, sidabras, auksas, gyvsidabris). Vandenilio elemento H simbolį įprasta tarti taip pat, kaip ši raidė tariama prancūzų kalba.

Palyginimas svarbiausias savybes cheminiai elementai ir paprastos medžiagos pateikiami toliau esančioje lentelėje. Vieną elementą gali atitikti kelios paprastos medžiagos (alotropijos reiškinys: anglis, deguonis ir kt.), o gal ir vieną (argonas ir kitos inertinės dujos).

Viskas, kas mus supa, turi savo fizinę ir cheminę prigimtį. Kas vadinama medžiaga ir kokios jos rūšys egzistuoja? Tai fizinė medžiaga, turinti specifinę cheminę sudėtį. Lotynų kalboje žodis „medžiaga“ žymimas terminu „Substantia“, kurį taip pat dažnai vartoja mokslininkai. Ką tai reprezentuoja?

Iki šiol žinoma daugiau nei 20 milijonų skirtingų medžiagų. Ore, vandenyne, jūrose ir upėse yra visokių dujų – vandens su mineralais ir druskomis. Kietą mūsų planetos paviršinį sluoksnį sudaro daugybė uolienų. Bet kuriame gyvame organizme yra daugybė skirtingų medžiagų.

Bendrosios sąvokos

Šiuolaikinėje chemijoje medžiaga, kurios apibrėžimas suprantamas kaip turinti ramybės masę. Jį sudaro elementariosios dalelės arba kvazidalelės. Neatsiejama bet kurios medžiagos savybė yra jos masė. Paprastai, esant santykinai mažam tankiui ir temperatūrai, jo sudėtyje dažniausiai randamos elementarios dalelės, tokios kaip elektronai, neutronai ir protonai. Pastarieji du sudaro atomų branduolius. Visos šios elementarios dalelės sudaro tokias medžiagas kaip molekulės ir kristalai. Iš esmės jų atominė medžiaga (atomai) susideda iš elektronų, protonų ir neutronų.

Biologijos požiūriu „medžiaga“ yra materijos sąvoka, kuri sudaro bet kokių organizmų audinius. Tai yra ląstelėse esančių organelių dalis. Bendrąja prasme „substancija“ yra materijos forma, iš kurios susidaro visi fiziniai kūnai.

Medžiagos savybės

Medžiagos savybėmis vadinamas visuma objektyvių savybių, lemiančių individualumą. Jie leidžia atskirti vieną medžiagą nuo kitos. Būdingiausias fizinis Cheminės savybės medžiagos:

Tankis;

Virimo ir lydymosi taškai;

Termodinaminės charakteristikos;

Cheminės savybės;

Kristalinės struktūros vertės.

Visi išvardyti parametrai yra nekintančios konstantos. Kadangi visos medžiagos skiriasi viena nuo kitos, jos turi tam tikrų savybių.Ką reiškia ši sąvoka? Medžiagos savybės – tai jos požymiai, nustatyti matavimu ar stebėjimu, nekeičiant jos į kitą medžiagą. Svarbiausi iš jų yra:

Sumavimo būsena;

Spalva ir blizgesys;

Kvapo buvimas;

Netirpumas arba tirpumas vandenyje;

lydymosi ir virimo temperatūra;

Tankis;

elektrinis laidumas;

Šilumos laidumas;

Kietumas;

trapumas;

Plastmasinis.

Jai taip pat būdinga tokia fizinė savybė kaip forma. Spalva, skonis, kvapas nustatomi vizualiai ir pojūčių pagalba. Fizikiniai parametrai, tokie kaip tankis, lydymosi ir virimo taškai, elektrinis laidumas, apskaičiuojami naudojant įvairius matavimus. Informacija apie daugumos medžiagų fizines savybes pateikiama specialiuose žinynuose. Jie priklauso nuo agreguotos medžiagos būsenos. Taigi vandens, ledo ir garų tankis visiškai skiriasi. Dujinėje būsenoje deguonis yra bespalvis, o skystoje būsenoje – mėlynas. Dėl fizikinių savybių skirtumų galima išskirti daug medžiagų. Taigi, varis yra vienintelis metalas, turintis rausvą atspalvį. Tai tiesiog sūrus skonis. Daugeliu atvejų, norint apibrėžti medžiagą, būtina atsižvelgti į keletą žinomų jos savybių.

Sąvokų ryšys

Daugelis žmonių painioja sąvokas „cheminis elementas“, „atomas“, „paprasta medžiaga“. Tiesą sakant, jie skiriasi vienas nuo kito. Taigi atomas yra konkreti sąvoka, nes jis tikrai egzistuoja. Cheminis elementas – abstraktus (kolektyvinis) apibrėžimas. Gamtoje jis egzistuoja tik surištų arba laisvų atomų pavidalu. Kitaip tariant, tai paprasta arba sudėtinga medžiaga. Kiekvienas cheminis elementas turi savo simbolį – ženklą (simbolį). Kai kuriais atvejais jis taip pat išreiškia paprastos medžiagos (B, C, Zn) sudėtį. Tačiau dažnai šis simbolis žymi tik cheminį elementą. Tai aiškiai parodo deguonies formulė. Taigi O yra tik cheminis elementas, o paprasta medžiaga deguonis žymima formule O 2.

Tarp šių sąvokų yra ir kitų skirtumų. Būtina atskirti paprastų medžiagų, kurios yra dalelių rinkinys, charakteristikas (savybes) ir cheminį elementą, kuris yra tam tikros rūšies atomas. Yra ir pavadinimų skirtumų. Dažniausiai cheminio elemento ir paprastos medžiagos žymėjimas yra tas pats. Tačiau yra šios taisyklės išimčių.

Medžiagų klasifikacija

Kas mokslo požiūriu vadinama substancija? Įvairių medžiagų skaičius yra labai didelis. Natūrali medžiaga, kurios apibrėžimas siejamas su natūralia jos kilme, gali būti organinė arba neorganinė. Žmogus išmoko dirbtinai sintetinti daugybę junginių. „Medžiagos“ apibrėžimas reiškia padalijimą į paprastas (atskiras) medžiagas ir mišinius. Požiūris į klasifikaciją priklauso nuo to, kiek jų į ją įtraukta.

Paprastos medžiagos apibrėžimas supranta abstrakčią sąvoką, kuri reiškia atomų, sujungtų tarpusavyje pagal tam tikrus fizikinius ir cheminius dėsnius, rinkinį. Nepaisant to, riba tarp jo ir mišinio yra labai neaiški, nes kai kurių medžiagų sudėtis skiriasi. Jiems net tiksli formulė kol kas nepasiūlyta. Dėl to, kad paprastos medžiagos atveju galimas tik galutinis jos grynumas, ši sąvoka lieka abstrakcija. Kitaip tariant, bet kuriame iš jų yra cheminių elementų mišinys, kuriame vyrauja vienas. Dažnai medžiagos grynumas tiesiogiai veikia jos savybes. Bendrąja prasme paprasta medžiaga yra sudaryta iš vieno cheminio elemento atomų. Pavyzdžiui, deguonies dujų molekulėje yra 2 vienodi atomai (O 2).

Kas yra sudėtinė medžiaga? Toks cheminis junginys apima įvairius atomus, sudarančius molekulę. Kartais ji vadinama mišria chemine medžiaga. Sudėtingos medžiagos yra mišiniai, kurių molekulės susidaro iš dviejų ar daugiau elementų atomų. Taigi, pavyzdžiui, vandens molekulėje yra vienas deguonies atomas ir 2 vandeniliai (H 2 O). Sudėtingos medžiagos sąvoka atitinka molekulę, kurioje yra įvairių cheminių elementų. Tokių medžiagų yra daug daugiau nei paprastų. Jie gali būti natūralūs ir dirbtiniai.

Paprasti ir kurių samprata tam tikru mastu yra sąlyginė, skiriasi savo savybėmis. Taigi, pavyzdžiui, titanas tampa stiprus tik tada, kai jis yra atlaisvintas nuo deguonies atomų iki mažiau nei šimtosios procento dalies. Sudėtinga ir paprasta medžiaga, kurios cheminis apibrėžimas yra šiek tiek sunkiai suprantamas, gali būti dviejų tipų: neorganinė ir organinė.

neorganinių medžiagų

Visi yra neorganiniai cheminiai junginiai kuriame nėra anglies. Šiai grupei taip pat priklauso kai kurios šio elemento turinčios medžiagos (cianidai, karbonatai, karbidai, anglies oksidai ir keletas kitų medžiagų). Jie neturi organinėms medžiagoms būdingo skeleto. Kiekvienas gali pavadinti medžiagą pagal formulę dėl periodinės Mendelejevo sistemos ir mokyklos chemijos kurso. Visi jie pažymėti su lotyniškomis raidėmis. Kas šiuo atveju vadinama medžiaga? Visos neorganinės medžiagos skirstomos į šias grupes:

Paprastos medžiagos: metalai (Mg, Na, Ca); nemetalai (P, S); tauriosios dujos (He, Ar, Xe); amfoterinės medžiagos (Al, Zn, Fe);

Kompleksas: druskos, oksidai, rūgštys, hidroksidai.

organinės medžiagos

Organinės medžiagos apibrėžimas yra gana paprastas. Šios medžiagos apima cheminius junginius, kuriuose yra anglies. Ši medžiagų klasė yra pati didžiausia. Tiesa, yra šios taisyklės išimčių. Taigi į organines medžiagas neįeina: anglies oksidai, karbidai, karbonatai, anglies rūgštis, cianidai ir tiocianatai.

Atsakymas į klausimą „pavadinimas apima visa linija sudėtingi ryšiai. Tai: aminai, amidai, ketonai, anhidridai, aldehidai, nitrilai, karboksirūgštys, organiniai sieros junginiai, angliavandeniliai, alkoholiai, eteriai ir esteriai, aminorūgštys.

Pagrindinės biologinių organinių medžiagų klasės yra lipidai, baltymai, nukleino rūgštys, angliavandeniai. Jie, be anglies, turi vandenilio, deguonies, fosforo, sieros, azoto. Kuris charakterio bruožai organinėse medžiagose? Jų įvairovę ir sandaros įvairovę paaiškina anglies atomų ypatumai, kurie, susijungę grandinėmis, geba sudaryti tvirtus ryšius. Dėl to susidaro labai stabilios molekulės. Anglies atomai sudaro zigzago grandinę, kuri yra būdingas bruožas organinių medžiagų. Šiuo atveju molekulių struktūra tiesiogiai veikia chemines savybes. Organinėse medžiagose esanti anglis gali būti sujungta į atviras ir ciklines (uždaras) grandines.

Suvestinės būsenos

„Medžiagos“ apibrėžimas chemijoje nepateikia išsamios jos agregacijos būsenos sampratos. Jie skiriasi tuo, kokį vaidmenį jų egzistavimo metu atlieka molekulių sąveika. Yra 3 materijos būsenos:

Kieta medžiaga, kurios molekulės yra glaudžiai susijusios. Tarp jų yra stipri trauka. Kietoje būsenoje medžiagos molekulės negali laisvai judėti. Jie gali atlikti tik svyruojančius judesius. Dėl to kietos medžiagos puikiai išlaiko savo formą ir tūrį.

Skystis, kuriame molekulės yra laisvesnės ir gali judėti iš vienos vietos į kitą. Dėl šių savybių bet koks skystis gali įgauti indo formą ir tekėti.

Dujinis, kuriame elementarios medžiagos dalelės juda laisvai ir atsitiktinai. Šioje būsenoje molekuliniai ryšiai yra tokie silpni, kad gali būti toli vienas nuo kito. Dujinėje būsenoje medžiaga gali užpildyti didelius kiekius.

Naudojant vandenį kaip pavyzdį, labai lengva suprasti skirtumą tarp ledo, skysčio ir garų. Visos šios agregacijos būsenos nepriklauso cheminės medžiagos individualioms savybėms. Jie atitinka tik medžiagos egzistavimo būsenas, kurios priklauso nuo išorinių fizinių sąlygų. Štai kodėl neįmanoma vienareikšmiškai priskirti skysčio atributo vandeniui. Keičiantis išorinėms sąlygoms, daugelis cheminių medžiagų pereiti iš vienos agregatinės būsenos į kitą. Šio proceso metu atrandami tarpiniai (ribiniai) tipai. Geriausiai žinoma iš jų yra amorfinė būsena, vadinama stikline. Toks „medžiagos“ apibrėžimas chemijoje siejamas su jos struktūra (išvertus iš graikų kalbos amorphos – beformis).

Fizikoje atsižvelgiama į dar vieną agregacijos būseną, vadinamą plazma. Jis yra visiškai arba iš dalies jonizuotas ir jam būdingas toks pat tankis neigiamas ir teigiami krūviai. Kitaip tariant: plazma yra elektriškai neutrali. Tokia medžiagos būsena susidaro tik esant itin aukštai temperatūrai. Kartais jie pasiekia tūkstančius kelvinų. Kai kuriomis savo savybėmis plazma yra priešinga dujoms. Pastarasis turi mažą elektros laidumą. Dujos yra sudarytos iš dalelių, kurios yra panašios viena į kitą. Tačiau jie susitinka retai. Plazma turi didelį elektros laidumą. Jį sudaro elementariosios dalelės, kurios skiriasi elektros krūviu. Jie nuolat bendrauja vienas su kitu.

Taip pat yra tokių tarpinių medžiagų būsenų kaip polimeras (labai elastingas). Ryšium su šių pereinamųjų formų buvimu, specialistai dažnai vartoja „fazės“ sąvoką plačiau. Tam tikromis sąlygomis, visiškai skirtingomis nuo įprastų, kai kurios medžiagos pereina į ypatingas būsenas, pavyzdžiui, superlaidžios ir superskysčios.

kristalai

Kristalai yra kietos medžiagos, turinčios natūrali forma taisyklingas daugiabriaunis. Jis pagrįstas jų vidine struktūra ir priklauso nuo jį sudarančių atomų, molekulių ir jonų išsidėstymo. Chemijoje ji vadinama kristaline gardele. Tokia struktūra kiekvienai medžiagai yra individuali, todėl yra vienas pagrindinių fizikinių ir cheminių parametrų.

Atstumai tarp dalelių, sudarančių kristalus, vadinami gardelės parametrais. Jos nustatomos fizikiniais struktūrinės analizės metodais. Neretai kietosios medžiagos turi daugiau nei vieną formą kristalinė gardelė. Tokios struktūros vadinamos polimorfinėmis modifikacijomis. Tarp paprastų medžiagų paplitusios rombinės ir monoklininės formos. Tokios medžiagos yra grafitas, deimantas, siera, kurios yra šešiakampės ir kubinės anglies modifikacijos. Ši forma taip pat pastebima sudėtingose ​​medžiagose, tokiose kaip kvarcas, kristobalitas, tridimitas, kurie yra silicio dioksido modifikacijos.

Substancija kaip materijos forma

Nepaisant to, kad „substancijos“ ir „medžiagos“ sąvokos savo prasme yra labai artimos, jos nėra visiškai lygiavertės. Tai tvirtina daugelis mokslininkų. Taigi, minint terminą „materija“, dažniausiai jie turi galvoje grubią, inertišką ir mirusią tikrovę, kuriai dominuoja mechaniniai dėsniai. „Medžiagos“ apibrėžimas labiau suprantamas kaip medžiaga, kuri dėl savo formos sukelia gyvenimo tinkamumo ir formos idėją.

Šiandien mokslininkai materiją laiko objektyvia tikrove, egzistuojančia erdvėje ir kintančia laike. Jis gali būti pateiktas dviem formomis:

Pirmasis turi banginį pobūdį. Tai apima nesvarumą, pralaidumą, tęstinumą. Jis gali keliauti šviesos greičiu.

Antrasis yra korpuskulinis, turintis ramybės masę. Jį sudaro elementarios dalelės, kurios skiriasi savo lokalizacija. Jis sunkiai pralaidus arba nepralaidus ir negali sklisti šviesos greičiu.

Pirmoji materijos egzistavimo forma vadinama lauku, o antroji – substancija. Jie turi daug bendro, nes net elektronai turi dalelės ir bangos savybių. Jie atsiranda mikrokosmoso lygyje. Todėl skirstymas į lauką ir esmę yra labai patogus.

Materijos ir lauko vienovė

Mokslininkai jau seniai nustatė, kad kuo masyvesnė ir didesnė elementarioji materijos dalelė, tuo ryškesnis jos individualumas ir ribojimas. Tuo pačiu aiškiau matomas kontrastas tarp materijos ir lauko, kuriam būdingas tęstinumas. Kuo mažesnės elementarios medžiagos dalelės, tuo mažesnė jos masė. Tokiu atveju jį supriešinti su lauku tampa sunkiau. Įvairiose mikrobangose ​​jis paprastai praranda prasmę, nes įvairios elementarios dalelės kvantiškai sužadinamos įvairių laukų būsenomis (elektromagnetiniai - fotonai, branduoliniai - mezonai).

Materijos ir lauko vienovė ir aiškios ribos tarp jų nebuvimas išreiškiamas tuo, kad tam tikromis sąlygomis dalelės atsiranda dėl lauko, o kitais atvejais – atvirkščiai. geras pavyzdys tam gali pasitarnauti toks reiškinys kaip anihiliacija (elementariųjų dalelių virsmo reiškinys). Bet koks materialus kūnas yra stabili visuma, įmanoma dėl jo elementų jungties per laukus.

Remiantis pagrindinėmis atominės ir molekulinės teorijos nuostatomis, galima pateikti apibrėžimus paprastas ir sudėtingas dalykas.

paprastos medžiagos Medžiagos, sudarytos iš vieno cheminio elemento atomų, vadinamos.

Pavyzdžiui:

O2, N2, S8.

sudėtingos medžiagosvadinamos medžiagomis, susidedančiomis iš įvairių cheminių elementų atomų.

Pavyzdžiui:

H2O, H2SO4, CuCl2.

Pažymėtina, kad tokia sudėtinga medžiaga, kaip, pavyzdžiui, vanduo H 2 O, susideda ne iš vandenilio ir deguonies (tai yra paprastų medžiagų pavadinimai - vandenilis - H 2 ir deguonis - O 2), o elemento vandenilio atomai - H ir elemento deguonies atomai - O.

Kai kurie cheminiai elementai gali sudaryti kelias paprastas medžiagas, kurios skiriasi viena nuo kitos struktūra ir savybėmis. Šiuo metu žinoma daugiau nei 400 paprastų medžiagų. Taigi, elementas anglis sudaro paprastas medžiagas: grafitas, deimantas, karbinas ir fullerenas. Kiekvienai iš šių medžiagų degant susidaro tik anglies monoksidas (IV) CO 2. Tai patvirtina, kad šios paprastos medžiagos yra sudarytos iš to paties elemento atomų. SU anglies.

Reiškinys, kai tas pats elementas gali sudaryti kelias paprastas medžiagas, vadinamas alotropija, ir gautos paprastos medžiagos - alotropinės modifikacijos.

Allotropinių modifikacijų pavyzdys gali būti paprastos medžiagos – deguonis APIE 2 ir ozonas APIE 3 , sudarytas iš to paties elemento – deguonies – atomų.

Allotropijos reiškinį sukelia dvi priežastys:

 skirtingas atomų skaičius molekulėje, pavyzdžiui, deguonis O 2 ir ozonas O 3,

 skirtinga kristalinės gardelės struktūra ir įvairių kristalinių formų, pavyzdžiui, deimanto, grafito, karabino ir fullereno, susidarymas.

Būdingas medžiagos gebėjimas dalyvauti tam tikrose cheminėse reakcijose Cheminės savybės medžiagų.

Cheminiai reiškiniai (procesai) – Tai procesai, kurių metu iš vienos medžiagos susidaro kitos medžiagos.

Jei dėl proceso cheminės medžiagos pobūdis nekinta, tokie procesai yra svarstomi fizinis.

Fizinių procesų pavyzdžiais tradiciškai laikomi medžiagos agregatinės būsenos pokyčiai: kai kurių druskų joninių kristalų lydymasis, metalų lydymasis, vandens ir kitų skysčių išgaravimas ir kt.

Pažymėtina, kad yra svarstomas toks procesas kaip likvidavimas fizinės ir cheminės, ir į Ši byla, ribos tarp cheminių ir fizikinių reiškinių yra gana savavališkos.

Įprasta atskirti švarus ( chemiškai grynos) medžiagos ir mišiniai medžiagų.

Grynos arba atskiros medžiagos vadinamos medžiagomis, susidedančiomis iš to paties tipo dalelių (turinčių tuos pačius struktūrinius vienetus).

Pavyzdžiai yra sidabras (sudėtyje yra tik sidabro atomų), sieros rūgšties ir anglies monoksidas (IV) (sudėtyje yra tik atitinkamų medžiagų molekulės).

Grynoms medžiagoms būdingas fizinių savybių pastovumas, pavyzdžiui, lydymosi temperatūra ( T pl) ir virimo temperatūra ( T kip).

Medžiaga nėra gryna, jei joje yra bet koks kiekis vienos ar daugiau kitų medžiagų – priemaišų.

Jeigu sistema susidaro sumaišius kelias grynas medžiagas, o jų savybės nepasikeitė ir ją galima fizikiniais metodais atskirti į pirmines medžiagas, tai tokia sistema vadinama mišinys. Dirvožemis, jūros vanduo, oras yra skirtingų mišinių pavyzdžiai. Mišinyje esančios medžiagos vadinamos komponentai. Komponentų kiekis mišinyje gali labai skirtis.

Daugelis mišinių gali būti suskirstyti į sudedamąsias dalis – komponentus – remiantis jų fizinių savybių skirtumais. Tarp daugybės metodų, naudojamų medžiagoms atskirti ir išvalyti:

 filtravimas,

 nusodinimas, po kurio eina dekantavimas,

 atskyrimas dalomuoju piltuvu,

 centrifugavimas,

 Garavimas

 kristalizacija,

distiliavimas (įskaitant frakcinį distiliavimą),

 chromatografija,

 sublimacija ir kt.

Reikėtų pažymėti, kad praktiškai medžiagos, vadinamos „grynais“, tokios yra tik sąlyginai. Medžiagų valymas yra sudėtingas uždavinys ir praktiškai neįmanoma gauti visiškai grynų medžiagų, turinčių tik vieno tipo struktūrinius vienetus.

Medžiagos gali būti sudarytos iš tų pačių arba skirtingų cheminių elementų atomų. Tuo remiantis visos medžiagos skirstomos į paprastas ir sudėtingas.

Medžiagos, susidedančios iš vieno cheminio elemento atomų, vadinamos paprastomis. Paprastos medžiagos pagal jų sudėtį skirstomos į metalus (sudaro metalų atomai: Na, K, Ca, Mg) ir nemetalus (susidaro nemetalų atomai H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si). fizinės ir cheminės savybės.

Medžiagos, sudarytos iš skirtingų cheminių elementų atomų, vadinamos kompleksinėmis medžiagomis. Pagrindinės sudėtingų neorganinių medžiagų klasės yra oksidai, bazės, rūgštys ir druskos.

Oksidai yra dvejetainiai junginiai (junginiai, susidedantys iš dviejų cheminių elementų), apimantys deguonies elementą, kurio oksidacijos būsena -2.
Oksidai skirstomi į bazinius, amfoterinius, rūgštinius ir nesudarančius druskos:
1. Bazinius oksidus sudaro tipiški metalo atomai ir deguonies atomai. Pavyzdžiui, Na2O, CaO, LiO. Jie atitinka hidroksidus – bazes.
2. Amfoterinius oksidus sudaro pereinamųjų metalų atomai ir deguonies atomai. Pavyzdžiui, BeO, ZnO, Al2O3. Jie atitinka amfoterinius hidroksidus.
3. Rūgščių oksidus sudaro nemetalų atomai ir deguonies atomai. Pavyzdžiui, CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7 ir kt. Jie atitinka hidroksidus – rūgštis.
4. Druskos nesudarančius oksidus sudaro nemetalų atomai ir deguonis. Druskos nesudarantys oksidai apima 4 oksidus: CO, SiO, N2O, NO.

Bazės yra junginiai, kuriuose yra metalo (arba amonio) katijonas ir viena ar daugiau hidroksilo grupių. Pavyzdžiui, NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Ypač išsiskiria tirpios bazės, kurios vadinamos šarmais. Tai apima šarminių ir šarminių žemių metalų hidroksidus.
Pagal hidroksilo grupių skaičių bazės skirstomos į vienos, dviejų ir trijų rūgščių.

Amfoterinius hidroksidus sudaro berilio, cinko arba aliuminio katijonai ir hidroksido anijonai: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Rūgštys yra junginiai, kuriuose yra vandenilio katijonų ir rūgštinės liekanos anijonų. Pagal vandenilio katijonų skaičių rūgštys skirstomos į vienos, dviejų ir trijų bazines. Pagal deguonies buvimą rūgšties liekanoje rūgštys skirstomos į beanoksines ir deguonies turinčias.
HF – vandenilio fluorido (arba vandenilio fluorido) rūgštis
HCl – druskos (arba druskos) rūgštis
HBr – vandenilio bromido rūgštis
HI – vandenilio jodo rūgštis
H2S – vandenilio sieros rūgštis
HNO3 – azoto rūgštis (atitinka rūgšties oksidą N2O5)
HNO2 – azoto rūgštis (atitinka rūgšties oksidą N2O3)
H2SO4 – sieros rūgštis (atitinka rūgšties oksidą SO3)
H2SO3 – sieros rūgštis (atitinka rūgšties oksidą SO2)
H2CO3 – anglies rūgštis (atitinka rūgštinį oksidą CO2)
H2SiO3 – silicio rūgštis (atitinka rūgšties oksidą SiO2)
H3PO4 – fosforo rūgštis (atitinka rūgšties oksidą P2O5).

Druskos yra junginiai, kuriuose yra metalo (arba amonio) katijonas ir rūgšties liekanos anijonas.
Pagal sudėtį rūgštis skirstoma į:
1. Terpė – susideda iš metalo katijono ir rūgšties liekanos – tai yra visiško rūgšties vandenilio atomų pakeitimo metalo (arba amonio) katijonais produktas. Pavyzdžiui, Na2SO4, K3PO4.
Vandenilio fluorido rūgšties druskos - fluoridai,
druskos rūgšties druskos - chloridai,
vandenilio bromido rūgšties druskos - bromidai,
vandenilio jodo rūgšties druskos - jodidai,
vandenilio sieros rūgšties druskos - sulfidai,
azoto rūgšties druskos - nitratai,
azoto rūgšties druskos - nitritai,
sieros rūgšties druskos - sulfatai,
sieros rūgšties druskos - sulfitai,
anglies rūgšties druskos - karbonatai,
silicio rūgšties druskos - silikatai,
fosforo rūgšties druskos – fosfatai.
2. Rūgščių druskos – susideda iš metalo (arba amonio) katijono, vandenilio katijono (-ų) ir rūgšties liekanos anijono – tai yra nepilno rūgšties vandenilio atomų pakeitimo metalo katijonais produktas. Rūgštinės druskos gali sudaryti tik dvibazines ir tribazes rūgštis. Prie druskos pavadinimo pridedamas priešdėlis hidro- (arba digdro). Pavyzdžiui, NaHSO4 (natrio vandenilio sulfatas), KH2PO4 (kalio divandenilio fosfatas).
3. Bazinės druskos – susideda iš metalo (arba amonio) katijono, hidroksidaniono ir rūgšties liekanos anijono – tai nepilno bazės hidroksilo grupių pakeitimo rūgšties liekanomis produktas. Bazinės druskos gali sudaryti tik dviejų ir trijų rūgščių bazes. Prie druskos pavadinimo pridedamas priešdėlis hidrokso-. Pavyzdžiui, (CuOH)2CO3 yra vario (II) hidroksokarbonatas.

Studijuodami ankstesnių pastraipų medžiagą, jūs jau susipažinote su kai kuriomis medžiagomis. Taigi, pavyzdžiui, vandenilio dujų molekulė susideda iš dviejų cheminio elemento vandenilio atomų - H + H = H2.

Paprastosios medžiagos yra medžiagos, kuriose yra to paties tipo atomų.

Paprastos medžiagos iš jums žinomų medžiagų yra: deguonis, grafitas, siera, azotas, visi metalai: geležis, varis, aliuminis, auksas ir kt. Sierą sudaro tik cheminio elemento sieros atomai, o grafitą sudaro cheminio elemento anglies atomai.

Būtina aiškiai atskirti sąvokas "cheminis elementas" Ir "paprasta medžiaga". Pavyzdžiui, deimantas ir anglis nėra tas pats dalykas. Anglis yra cheminis elementas, o deimantas yra paprasta medžiaga, kurią sudaro cheminis elementas anglis. Šiuo atveju cheminis elementas (anglis) ir paprasta medžiaga (deimantas) vadinami skirtingai. Dažnai cheminis elementas ir jį atitinkanti paprasta medžiaga vadinami tuo pačiu. Pavyzdžiui, elementas deguonis atitinka paprastą medžiagą – deguonį.

Atskirkite kur klausime apie elementą, o kur apie esmę, reikia išmokti! Pavyzdžiui, kai sakoma, kad deguonis yra vandens dalis, mes kalbame apie deguonies elementą. Kai jie sako, kad deguonis yra kvėpavimui būtinos dujos, mes kalbame apie paprastą medžiagą – deguonį.

Paprastos cheminių elementų medžiagos skirstomos į dvi grupes - metalai ir nemetalai.

Metalai ir nemetalai radikaliai skiriasi savo fizines savybes. Visi metalai normaliomis sąlygomis yra kieti, išskyrus gyvsidabrį. vienintelis skystas metalas. Metalai yra nepermatomi, turi būdingą metalinį blizgesį. Metalai yra plastiški ir gerai praleidžia šilumą ir elektrą.

Nemetalai nėra panašūs vienas į kitą fizinėmis savybėmis. Taigi, vandenilis, deguonis, azotas yra dujos, silicis, siera, fosforas yra kietos medžiagos. Vienintelis skystas nemetalas, bromas, yra rudai raudonas skystis.

Jei nubrėžtume sąlyginę liniją nuo cheminio elemento boro iki cheminio elemento astatino, tai ilgojoje periodinės sistemos versijoje nemetaliniai elementai yra virš linijos, o po ja - metalo. Trumpoje periodinės lentelės versijoje nemetaliniai elementai yra žemiau šios linijos, o metaliniai ir nemetaliniai elementai yra virš jos. Tai reiškia, kad naudojant ilgąją periodinės sistemos versiją, patogiau nustatyti, ar elementas yra metalinis, ar nemetalinis. Šis skirstymas yra sąlyginis, nes visi elementai vienaip ar kitaip pasižymi metalinėmis ir nemetalinėmis savybėmis, tačiau daugeliu atvejų toks pasiskirstymas yra teisingas.

Sudėtinės medžiagos ir jų klasifikacija

Jei paprastų medžiagų sudėtis apima tik vieno tipo atomus, nesunku atspėti, kad sudėtingų medžiagų sudėtis apims kelių tipų skirtingus atomus, bent du. Sudėtingos medžiagos pavyzdys yra vanduo, žinote jo cheminę formulę - H2O. Vandens molekulės susideda iš dviejų tipų atomų: vandenilio ir deguonies.

Sudėtingos medžiagos Medžiagos, sudarytos iš skirtingų tipų atomų

Atlikime tokį eksperimentą. Sumaišykite sieros ir cinko miltelius. Mišinį dedame ant metalinio lakšto ir padegame mediniu deglu. Mišinys užsidega ir greitai sudega ryškia liepsna. Baigęs cheminė reakcija susidarė nauja medžiaga, kuri apima sieros ir cinko atomus. Šios medžiagos savybės visiškai skiriasi nuo pirminių medžiagų – sieros ir cinko.

Sudėtinės medžiagos paprastai skirstomos į dvi grupes: Ne organinės medžiagos ir jų dariniai bei organinės medžiagos ir jų dariniai. Pavyzdžiui, akmens druska yra neorganinė medžiaga, o bulvėse esantis krakmolas yra organinė medžiaga.

Medžiagų struktūros tipai

Pagal dalelių, sudarančių medžiagas, tipą, medžiagos skirstomos į medžiagas molekulinė ir nemolekulinė struktūra.

Medžiagos sudėtis gali apimti įvairias struktūrines daleles, pavyzdžiui, atomai, molekulės, jonai. Todėl yra trijų tipų medžiagos: atominės, joninės ir molekulinės struktūros medžiagos. Įvairių tipų struktūros medžiagos turės skirtingas savybes.

Atominės sandaros medžiagos

Medžiagų pavyzdys atominė struktūra gali būti medžiagos, sudarytos iš anglies elemento: grafitas ir deimantas. Šių medžiagų sudėtis apima tik anglies atomus, tačiau šių medžiagų savybės labai skiriasi. Grafitas- trapi, lengvai pleiskanojanti pilkai juodos spalvos medžiaga. Deimantas- skaidrus, vienas kiečiausių mineralų planetoje. Kodėl medžiagos, sudarytos iš to paties tipo atomų, turi skirtingas savybes? Viskas priklauso nuo šių medžiagų struktūros. Anglies atomai grafito ir deimantų jungtyje kitokiu būdu. Atominės struktūros medžiagos turi aukštą virimo ir lydymosi temperatūrą, paprastai jos netirpsta vandenyje, nelakios.

Kristalinė gardelė – pagalbinis geometrinis vaizdas, įvestas kristalo sandarai analizuoti

Molekulinės struktūros medžiagos

Molekulinės struktūros medžiagos– Tai beveik visi skysčiai ir dauguma dujinių medžiagų. Taip pat yra kristalinių medžiagų, kurių kristalinės gardelės sudėtis apima molekules. Vanduo yra molekulinės struktūros medžiaga. Ledas taip pat turi molekulinę struktūrą, tačiau skirtingai nuo skysto vandens, jis turi kristalinę gardelę, kurioje visos molekulės yra griežtai išdėstytos. Molekulinės struktūros medžiagos turi žemą virimo ir lydymosi temperatūrą, dažniausiai yra trapios ir nelaidžios elektros srovės.

Joninės struktūros medžiagos

Joninės struktūros medžiagos yra kietos kristalinės medžiagos. Joninių junginių pavyzdys yra valgomoji druska. Jo cheminė formulė yra NaCl. Kaip matote, NaCl susideda iš jonų Na+ ir Cl⎺, kaitaliojantis tam tikrose kristalinės gardelės vietose (mazguose). Joninės struktūros medžiagos turi aukštą lydymosi ir virimo temperatūrą, paprastai yra trapios, gerai tirpsta vandenyje ir nelaidžios elektros srovės.

Nereikėtų painioti sąvokų „atomas“, „cheminis elementas“ ir „paprasta medžiaga“.

• "Atomas"- konkreti koncepcija, nes atomai tikrai egzistuoja.
• "Cheminis elementas" yra kolektyvinė, abstrakti sąvoka; gamtoje cheminis elementas egzistuoja laisvų arba chemiškai surištų atomų, tai yra paprastų ir sudėtingų medžiagų, pavidalu.

Cheminių elementų ir atitinkamų paprastų medžiagų pavadinimai daugeliu atvejų sutampa.

Kai kalbame apie medžiagą ar mišinio komponentą – pavyzdžiui, kolbą, užpildytą dujiniu chloru, vandeninį bromo tirpalą, imkime fosforo gabalėlį – kalbame apie paprastą medžiagą. Jei sakome, kad chloro atome yra 17 elektronų, medžiagoje yra fosforo, molekulėje yra du bromo atomai, tai reiškia cheminį elementą.

Būtina atskirti paprastos medžiagos (dalelių rinkinių) savybes (charakteristikas) ir cheminio elemento (tam tikro tipo izoliuoto atomo) savybes (charakteristikas), žr. lentelę žemiau:

Junginiai turi būti atskirti nuo mišiniai, kurie taip pat susideda iš skirtingų elementų.

Mišinio komponentų kiekybinis santykis gali būti įvairus, o cheminių junginių sudėtis yra pastovi.

Pavyzdžiui, į stiklinę arbatos galite įdėti vieną arba kelis šaukštus cukraus ir sacharozės molekulių. С12Н22О11 yra tiksliai 12 anglies atomų, 22 vandenilio atomai ir 11 deguonies atomų.

Taigi junginių sudėtį galima apibūdinti vienu cheminė formulė, ir kompozicija mišinys nėra.

Mišinio komponentai išlaiko savo fizines ir chemines savybes. Pavyzdžiui, sumaišius geležies miltelius su siera, susidaro dviejų medžiagų mišinys. Šiame mišinyje esanti siera ir geležis išlaiko savo savybes: geležį traukia magnetas, o sieros nesušlapina vanduo ir plūduriuoja jos paviršiuje.

Jei siera ir geležis reaguoja viena su kita, susidaro naujas junginys, kurio formulė FeS, kuris neturi nei geležies, nei sieros savybių, tačiau turi savų savybių rinkinį. Jungtyje FeS geležis ir siera yra sujungtos ir negali būti atskirtos taikant metodus, kurie atskiria mišinius.

Taigi, medžiagos gali būti klasifikuojamos pagal kelis parametrus:

Išvados iš straipsnio šia tema Paprastos ir sudėtingos medžiagos

• Paprastos medžiagos- medžiagos, kuriose yra to paties tipo atomų
• Elementai skirstomi į metalus ir nemetalus
• Sudėtingos medžiagos Medžiagos, sudarytos iš skirtingų tipų atomų
• Junginiai skirstomi į organiniai ir neorganiniai
• Yra atominės, molekulinės ir joninės struktūros medžiagų, jų savybės skirtingos
• Kristalinė ląstelė yra pagalbinis geometrinis vaizdas, naudojamas kristalų struktūrai analizuoti