Hovedspørsmålet som en person må vite svaret på for å forstå bildet av verden riktig, er hva som er et stoff i kjemi. Dette konseptet dannes i skolealder og veileder barnet i videre utvikling. Når du skal begynne å studere kjemi er det viktig å finne felles trekk med det på hverdagsnivå, dette lar deg tydelig og enkelt forklare enkelte prosesser, definisjoner, egenskaper osv.
Dessverre, på grunn av ufullkommenhet i utdanningssystemet, savner mange mennesker noen grunnleggende grunnleggende ting. Konseptet "stoff i kjemi" er en slags hjørnestein, den rettidige assimileringen av denne definisjonen gir en person rett start i den påfølgende utviklingen innen naturvitenskap.
Konseptdannelse
Før man går videre til begrepet materie, er det nødvendig å definere hva kjemifaget er. Stoffer er det kjemien studerer direkte, deres gjensidige transformasjoner, struktur og egenskaper. I en generell forstand er materie det fysiske legemer er laget av.
Så, hva er et stoff i kjemi? La oss danne en definisjon ved å gå fra et generelt konsept til et rent kjemisk. Stoff er en viss type materie, som nødvendigvis har en masse, somkan måles. Denne egenskapen skiller materie fra en annen type materie - et felt som ikke har noen masse (elektrisk, magnetisk, biofelt, etc.). Materie er på sin side det vi og alt rundt oss er laget av.
En litt annen egenskap ved materie, som bestemmer hva den er laget av - dette er allerede et emne for kjemi. Stoffer dannes av atomer og molekyler (noen ioner), noe som betyr at ethvert stoff som består av disse formelenhetene er et stoff.
Enkle og komplekse stoffer
Etter å ha mestret den grunnleggende definisjonen, kan du gå videre til å komplisere den. Stoffer kommer i forskjellige organisasjonsnivåer, det vil si enkle og komplekse (eller forbindelser) - dette er den aller første inndelingen i klasser av stoffer, kjemi har mange påfølgende inndelinger, detaljerte og mer komplekse. Denne klassifiseringen, i motsetning til mange andre, har strengt definerte grenser, hver forbindelse kan tydelig tilskrives en av de gjensidig utelukkende artene.
Et enkelt stoff i kjemi er en forbindelse som består av atomer av bare ett grunnstoff fra det periodiske systemet til Mendeleev. Som regel er disse binære molekyler, det vil si bestående av to partikler koblet gjennom en kovalent ikke-polar binding - dannelsen av et vanlig ensomt elektronpar. Så atomer av samme kjemiske element har identisk elektronegativitet, det vil si evnen til å holde en felles elektrontetthet, så den blir ikke flyttet til noen av bindingsdeltakerne. Eksempler på enkle stoffer (ikke-metaller) -hydrogen og oksygen, klor, jod, fluor, nitrogen, svovel, etc. Et molekyl av et slikt stoff som ozon består av tre atomer, og alle edelgasser (argon, xenon, helium, etc.) består av ett. I metaller (magnesium, kalsium, kobber, etc.) er det sin egen type binding - metallisk, som utføres på grunn av sosialiseringen av frie elektroner inne i metallet, og dannelsen av molekyler som sådan er ikke observert. Når du registrerer et metallstoff, er symbolet til det kjemiske elementet angitt uten noen indekser.
Et enkelt stoff i kjemi, som det ble gitt eksempler på ovenfor, skiller seg fra et komplekst i sin kvalitative sammensetning. Kjemiske forbindelser dannes av atomer av forskjellige grunnstoffer, fra to eller flere. I slike stoffer finner kovalent polar eller ionisk type binding sted. Siden forskjellige atomer har forskjellig elektronegativitet, når et felles elektronpar dannes, skifter det mot et mer elektronegativt element, noe som fører til en felles polarisering av molekylet. Den ioniske typen er et ekstremt tilfelle av den polare, når et par elektroner går fullstendig over til en av de bindende deltakerne, blir atomene (eller gruppene av dem) til ioner. Det er ingen klar grense mellom disse typene, ionbindingen kan tolkes som en kovalent sterkt polar. Eksempler på komplekse stoffer er vann, sand, glass, s alter, oksider osv.
Substansendringer
Stoffer som kalles enkle har faktisk en unik funksjon som ikke er iboende i komplekse. Noen kjemiske grunnstoffer kan danne flere formerenkelt stoff. Grunnlaget er fortsatt ett element, men den kvantitative sammensetningen, strukturen og egenskapene skiller slike formasjoner radik alt. Denne funksjonen kalles allotropi.
Oksygen, svovel, karbon og andre grunnstoffer har flere allotropiske modifikasjoner. For oksygen er disse O2 og O3, karbon gir fire typer stoffer - karbin, diamant, grafitt og fullerener, svovelmolekylet er rombisk, monoklinisk og plastisk modifikasjon. Et slikt enkelt stoff i kjemi, eksempler som ikke er begrenset til de som er oppført ovenfor, er av stor betydning. Spesielt fullerener brukes som halvledere i teknologi, fotoresistorer, tilsetningsstoffer for vekst av diamantfilmer og til andre formål, og i medisin er de kraftige antioksidanter.
Hva skjer med stoffer?
Hvert sekund inne og rundt skjer det en transformasjon av stoffer. Kjemi vurderer og forklarer de prosessene som følger med en kvalitativ og/eller kvantitativ endring i sammensetningen av de reagerende molekylene. Parallelt forekommer også fysiske transformasjoner, ofte sammenkoblede, som kun er preget av endring i form, farge på stoffer eller aggregeringstilstand og noen andre egenskaper.
Kjemiske fenomener er interaksjonsreaksjoner av ulike slag, for eksempel forbindelser, substitusjoner, utvekslinger, dekomponeringer, reversible, eksoterme, redoks, etc., avhengig av endringen i parameteren av interesse. Fysiske fenomener inkluderer: fordampning, kondensasjon, sublimering, oppløsning, frysing, elektrisk ledningsevneetc. Ofte følger de hverandre, for eksempel er lyn under et tordenvær en fysisk prosess, og frigjøringen av ozon under dens virkning er en kjemisk prosess.
Fysiske egenskaper
Et stoff i kjemi er en sak som har visse fysiske egenskaper. Ved deres tilstedeværelse, fravær, grad og intensitet kan man forutsi hvordan et stoff vil oppføre seg under visse forhold, samt forklare noen kjemiske trekk ved forbindelser. Så for eksempel, høye kokepunkter for organiske forbindelser som inneholder hydrogen og et elektronegativt heteroatom (nitrogen, oksygen, etc.) indikerer at en slik kjemisk type interaksjon som en hydrogenbinding er manifestert i et stoff. Takket være kunnskapen om hvilke stoffer som har best evne til å lede elektrisk strøm, er kabler og ledninger av elektriske ledninger laget av visse metaller.
Kjemiske egenskaper
Etablering, forskning og studier av den andre siden av eiendommenes mynt er kjemi. Egenskapene til stoffer fra hennes synspunkt er deres reaktivitet på interaksjon. Noen stoffer er ekstremt aktive i denne forstand, for eksempel metaller eller andre oksidasjonsmidler, mens andre, edle (inerte) gasser, praktisk t alt ikke kommer inn i reaksjoner under normale forhold. Kjemiske egenskaper kan aktiveres eller passiveres etter behov, noen ganger uten store vanskeligheter, og i noen tilfeller ikke lett. Forskere tilbringer mange timer i laboratorier, gjennom prøving og feiling, for å nå sine mål.mål, noen ganger blir de ikke oppnådd. Ved å endre miljøparametrene (temperatur, trykk, etc.) eller bruke spesielle forbindelser - katalysatorer eller inhibitorer - er det mulig å påvirke de kjemiske egenskapene til stoffer, og dermed reaksjonsforløpet.
Klassifisering av kjemikalier
Alle klassifiseringer er basert på inndelingen av forbindelser i organiske og uorganiske. Hovedelementet i organiske stoffer er karbon, som kombineres med hverandre og hydrogen, karbonatomer danner et hydrokarbonskjelett, som deretter fylles med andre atomer (oksygen, nitrogen, fosfor, svovel, halogener, metaller og andre), lukkes i sykluser eller grener, og rettferdiggjør dermed et bredt utvalg av organiske forbindelser. Til dags dato er 20 millioner slike stoffer kjent for vitenskapen. Mens det bare er en halv million mineralforbindelser.
Hver forbindelse er individuell, men den har også mange lignende egenskaper som andre i egenskaper, struktur og sammensetning, på denne bakgrunn er det en gruppering i stoffklasser. Kjemi har et høyt nivå av systematisering og organisering, det er en eksakt vitenskap.
Uorganiske stoffer
1. Oksider er binære forbindelser med oksygen:
a) surt - når de interagerer med vann, gir de syre;
b) basic - når de samhandler med vann, gir de en base.
2. Syrer er stoffer som består av en eller flere hydrogenprotoner og en syrerest.
3. Baser (alkalier) - består av en eller flere hydroksylgrupper og et metallatom:
a) amfotere hydroksyder - viser egenskaper til både syrer og baser.
4. S alter er resultatet av en nøytraliseringsreaksjon mellom en syre og en alkali (en løselig base), som består av et metallatom og en eller flere syrerester:
a) syres alter - anionet i syreresten inneholder et proton, et resultat av ufullstendig dissosiasjon av syren;
b) basiske s alter - en hydroksylgruppe er bundet til metallet, resultatet av ufullstendig dissosiasjon av basen.
organiske forbindelser
Det er veldig mange stoffklasser i organisk materiale, det er vanskelig å huske en slik mengde informasjon på en gang. Det viktigste er å kjenne de grunnleggende inndelingene i alifatiske og sykliske forbindelser, karbosykliske og heterosykliske, mettede og umettede. Hydrokarboner har også mange derivater der hydrogenatomet er erstattet med halogen, oksygen, nitrogen og andre atomer, samt funksjonelle grupper.
Substans i kjemi er grunnlaget for tilværelsen. Takket være organisk syntese har en person i dag en enorm mengde kunstige stoffer som erstatter naturlige, og har heller ingen analoger i deres egenskaper i naturen.
