Dijamant složen ili jednostavan. Jednostavne i složene tvari. Nomenklatura. Dobivanje i svojstva. Relativna atomska masa

Sve tvari o kojima govorimo u školskom tečaju kemije obično se dijele na jednostavne i složene. Jednostavne tvari su one tvari čije molekule sadrže atome istog elementa. Atomski kisik (O), molekularni kisik (O2) ili jednostavno kisik, ozon (O3), grafit, dijamant primjeri su jednostavnih tvari koje tvore kemijski elementi kisik i ugljik. Spojevi se dijele na organske i anorganske. Među anorganske tvari, prije svega, razlikuju se sljedeće četiri klase: oksidi (ili oksidi), kiseline (s kisikom i bez kisika), baze (baze topive u vodi nazivaju se alkalijama) i soli. Spojevi nemetala (isključujući kisik i vodik) nisu uključeni u ove četiri klase, nazvat ćemo ih uvjetno "i druge složene tvari".

Jednostavne tvari obično se dijele na metale, nemetale i inertne plinove. U metale spadaju svi kemijski elementi čiji se d- i f-podrazini popunjavaju, to su elementi u 4. periodi: Sc - Zn, u 5. periodi: Y - Cd, u 6. periodi: La - Hg, Ce - Lu, u 7. razdoblju Ac - Th - Lr. Ako sada povučemo crtu od Be do At među preostalim elementima, tada će se metali nalaziti lijevo i ispod nje, a nemetali desno i gore. Grupa 8 periodnog sustava sadrži inertne plinove. Elementi koji se nalaze na dijagonali: Al, Ge, Sb, Po (i neki drugi. Na primjer, Zn) u slobodnom stanju imaju svojstva metala, a hidroksidi imaju svojstva i baza i kiselina, tj. su amfoterni hidroksidi. Stoga se ovi elementi mogu smatrati metal-nemetalima, zauzimajući srednji položaj između metala i nemetala. Dakle, klasifikacija kemijskih elemenata ovisi o tome kakva će svojstva imati njihovi hidroksidi: osnovna - to je metal, kisela - nemetal, i oba (ovisno o uvjetima) - metal-nemetal. Isti kemijski element u spojevima s najnižim pozitivnim oksidacijskim stupnjem (Mn + 2, Cr + 2) pokazuje izražena "metalna" svojstva, a u spojevima s maksimalnim pozitivnim oksidacijskim stupnjem (Mn + 7, Cr + 6) pokazuje svojstva tipičnog nemetala. Da bismo vidjeli odnos jednostavnih tvari, oksida, hidroksida i soli, donosimo zbirnu tablicu.

Sve tvari možemo podijeliti na jednostavne i složene. Jednostavan Supstancama se nazivaju tvari čije su molekule sastavljene od atoma istog elementa. Molekule jednostavnih tvari mogu se sastojati od jednog (na primjer He, Mg, Kr), dva (na primjer Cl 2, H 2, N 2) i više atoma (na primjer O 3, S 8) jednog elementa. Jednostavne tvari mogu biti metali (npr. željezo, bakar) i nemetali (npr. sumpor, dušik).

složene tvari ili kemijski spojevi tvarima nazivamo tvari čije se molekule sastoje od atoma dvaju ili više elemenata. Na primjer NO 2 , AgCL, NaOH.

VJEŽBA 1 Navedite koje su od tvari čiji se sastav izražava formulama: Na, H 2 S, O 2 , H 2 O jednostavne, a koje složene? Izrazite sastav posljednjeg spoja u postocima (masenim).

ODGOVOR Jednostavne tvari su natrij (Na), kisik (O 2), koji se sastoje od atoma jednog elementa, sumporovodik (H 2 S) i voda (H 2 O) su složene tvari, njihove molekule se sastoje od atoma različitih elemenata.

Prema formulama kemijskih spojeva može se odrediti molarna masa tvari, njezin kvantitativni sastav, tj. sadržaj (u masenim omjerima ili postocima) svakog elementa u određenoj tvari.

Molarna masa H 2 O je 18 g/mol, što je 100%. Vodik u spoju je 2 mola atoma, a kisik je 1 mol atoma, što je kao postotak (maseni):% H 2 \u003d 2 100 / 18 \u003d 11,1

% O 2 \u003d 16 100 / 18 \u003d 88,9

VJEŽBA 1(za samokontrolu)

1. U navedenim primjerima označite jednostavne i složene tvari:

a) dijamant, ugljikov dioksid, ozon, kuhinjska sol:

b) grafit, fosforit, sumporovodik, sumpor;

c) kisik, sumporni dioksid, gašeno vapno, magnezij.

Navedite atome od kojih se elemenata sastoji koja tvar.

2. Izrazite sastav kao postotak (maseni) sljedećih spojeva: a) H2S, FeO; b) CuS, CaO; c) Fe203, H2SO4; d) FeCL3, SO3; e) CO 2 , Cu 2 S.

3. Navedite koje su od tvari čiji je sastav izražen sljedećim formulama složene: S 8, Cu 2 S, SO 3, Na, NH 4 OH? Označite atome od kojih elemenata se sastoje.

4. Koji je od oksida bogatiji sadržajem željeza; FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4?

5. Koja od veza: Cu 2 S, CuS, CuSO 4 sadrži više sumpora?

OKSIDACIJSKO STANJE I VALENTNOST ATOMA

Oksidacijsko stanje (S.O.) je uvjetni naboj atoma u spoju, izračunat na temelju prijedloga čisto ionskog karaktera kemijska veza. Oksidacijsko stanje može imati negativnu, pozitivnu i nultu vrijednost, što je označeno arapskim brojevima sa znakom ""+"" ili ""-"" i postavljenim iznad simbola elementa, na primjer: Cl 2 0, K + 2 O -2, H + N +5 O -2

Cijeli svijet sastoji se od mikroskopskih čestica. Spajajući se, tvore jednostavne i složene tvari različitih svojstava i karaktera. Kako razlikovati jedno od drugog? Što su složeni kemijske tvari?

Bit tvari

Znanost poznaje 118 kemijskih elemenata. Svi oni predstavljaju atome - najmanje čestice koje mogu reagirati. Ovisi o njihovoj strukturi Kemijska svojstva elementi. Neovisno, oni ne mogu postojati u prirodi i sigurno će se sjediniti s drugim atomima. Tako tvore jednostavne i složene tvari.

Nazivaju se jednostavnim ako se sastoje od samo jedne vrste atoma. Na primjer, kisik (O) je element. Dva njegova atoma, povezana zajedno, tvore molekulu jednostavne tvari kisika s formulom O 2. Kada se tri atoma kisika spoje u molekulu, dobiva se ozon - O 3 .

Složena tvar je kombinacija različitih elemenata. Na primjer, voda ima formulu H 2 O. Svaka njena molekula sastoji se od dva atoma vodika (H) i jednog atoma kisika. U prirodi postoji mnogo više takvih tvari nego jednostavnih. To uključuje šećer, kuhinjsku sol, pijesak itd.

Složene tvari

Složeni spojevi nastaju kao rezultat kemijskih reakcija, uz oslobađanje ili apsorpciju energije. U tijeku takvih reakcija u svijetu se odvijaju stotine različitih procesa, od kojih su mnogi izravno važni za život živih organizama.

Ovisno o sastavu složene tvari dijelimo na organske i anorganske. Svi oni imaju molekularnu ili nemolekularnu strukturu. Ako su strukturna jedinica materije atomi i ioni - to su nemolekularni spojevi. U normalnim su uvjetima čvrsti, tale se i kuhaju na visokim temperaturama. To mogu biti soli ili razni minerali.

U drugom tipu strukture, dva ili više atoma spojeni su u molekulu. Unutar njega, veze su vrlo jake, ali slabo komunicira s drugim molekulama. Dolaze u tri agregatna stanja, obično su hlapljivi, često mirisni.

organski spojevi

U prirodi ih ima oko tri milijuna organski spojevi. Sadrže ugljik. Osim njega, spojevi često sadrže i neke metale, vodik, fosfor, sumpor, dušik i kisik. Iako se u načelu ugljik može kombinirati s gotovo svim elementima.

Ove tvari su dio živih organizama. To su vrijedne bjelančevine, masti, ugljikohidrati, nukleinske kiseline i vitaminima. Nalaze se u hrani, bojama, gorivima, tvore alkohole, polimere i druge spojeve.

Organske tvari, u pravilu, stoga često postoje u tekućem i plinovitom stanju. Imaju niže talište i vrelište od anorganskih spojeva i tvore kovalentne veze.

Ugljik se spaja s drugim elementima u zatvorene ili otvorene lance. Njegova glavna značajka je sposobnost homologije i izomerije. Homolozi nastaju kada se paru CH 2 (metan) dodaju drugi CH 2 parovi, tvoreći nove spojeve. Metan se može pretvoriti u etan, propan, butan, pentan itd.

Izomeri su, s druge strane, spojevi iste mase i sastava, ali različiti u načinu na koji su atomi spojeni. Kao rezultat toga, njihova svojstva su također različita.

anorganski spojevi

Anorganski spojevi ne sadrže ugljik. Jedina iznimka su karbidi, karbonati, cijanidi i ugljikovi oksidi, na primjer, kreda, soda, ugljični dioksid i neki drugi spojevi.

U prirodi ima manje složenih anorganskih spojeva nego organskih. Karakterizira ih nemolekularna struktura i stvaranje ionskih veza. Oni tvore stijene i minerale, prisutni su u vodi, tlu i živim organizmima.

Na temelju njih mogu se podijeliti na:

• oksidi - veza elementa s kisikom s oksidacijskim stanjem minus dva (hematit, glinica, magnetit);
• soli - veza metalnih iona s kiselim ostatkom (kamena sol, lapis, magnezijeva sol);
• kiseline - veza vodika i kiselinskog ostatka (sumporna, silicijeva, kromna kiselina);
• baze - veza metalnih iona i hidroksidnih iona (kaustična soda, gašeno vapno).

Jednostavne i složene tvari. Kemijski element

O atomima i kemijskim elementima

U kemiji se uz pojmove "atom" i "molekula" često koristi i pojam "element". Što je zajedničko i po čemu se ti pojmovi razlikuju?

Kemijski element su atomi iste vrste. Tako su, na primjer, svi atomi vodika element vodik; svi atomi kisika i žive su elementi kisik i živa.

Trenutno je poznato više od 107 vrsta atoma, odnosno više od 107 kemijskih elemenata. Potrebno je razlikovati pojmove "kemijski element", "atom" i "jednostavna tvar".

Jednostavne i složene tvari

Po elementarnom sastavu razlikuju se jednostavne tvari koje se sastoje od atoma jednog elementa (H2, O2, Cl2, P4, Na, Cu, Au) i složene tvari koje se sastoje od atoma različitih elemenata (H2O, NH3, OF2, H2SO4, MgCl2, K2SO4).

Trenutno je poznato 115 kemijskih elemenata koji tvore oko 500 jednostavnih tvari.

Samorodno zlato je jednostavna tvar.

Sposobnost jednog elementa da postoji u obliku različitih jednostavnih tvari koje se razlikuju po svojstvima naziva se alotropija. Primjerice, element kisik O ima dva alotropska oblika - dikisik O2 i ozon O3 s različitim brojem atoma u molekulama.

Alotropski oblici elementa ugljika C - dijamant i grafit - razlikuju se po strukturi svojih kristala.Postoje i drugi razlozi za alotropiju.

Alotropni oblici ugljika:

grafit:

dijamant:

Složene tvari često se nazivaju kemijskim spojevima, na primjer, živin (II) oksid HgO (dobiven spajanjem atoma jednostavnih tvari - žive Hg i kisika O2), natrijev bromid (dobiven spajanjem atoma jednostavnih tvari - natrij Na i brom Br2) .

Dakle, rezimirajmo gore navedeno. Dvije su vrste molekula materije:

1. Jednostavan Molekule takvih tvari sastoje se od atoma iste vrste. U kemijske reakcije ne može se razgraditi na nekoliko jednostavnijih tvari.

2.Kompleks- molekule takvih tvari sastoje se od atoma drugačija vrsta. U kemijskim reakcijama mogu se razgraditi u jednostavnije tvari.

Razlika između pojmova "kemijski element" i "jednostavna tvar"

Pojmovi "kemijski element" i "jednostavna tvar" mogu se razlikovati usporedbom svojstava jednostavnih i složenih tvari. Na primjer, jednostavna tvar - kisik - bezbojni plin potreban za disanje, podržava izgaranje. Najmanja čestica jednostavne tvari kisika je molekula koja se sastoji od dva atoma. Kisik je također uključen u sastav ugljičnog monoksida (ugljičnog monoksida) i vode. Međutim, sastav vode i ugljičnog monoksida uključuje kemijski vezani kisik, koji nema svojstva jednostavne tvari, posebice se ne može koristiti za disanje. Ribe, primjerice, ne udišu kemijski vezani kisik, koji je dio molekule vode, već slobodan, otopljen u njoj. Stoga, kada je riječ o sastavu bilo kojeg kemijskog spoja, treba razumjeti da ti spojevi ne uključuju jednostavne tvari, već atome određene vrste, odnosno odgovarajuće elemente.

Kada se složene tvari razgrađuju, atomi se mogu osloboditi u slobodnom stanju i spojiti u jednostavne tvari. Jednostavne tvari sastoje se od atoma jednog elementa. Razliku između pojmova "kemijski element" i "jednostavna tvar" potvrđuje i činjenica da jedan te isti element može tvoriti više jednostavnih tvari. Na primjer, atomi elementa kisika mogu tvoriti dvoatomne molekule kisika i troatomne molekule ozona. Kisik i ozon potpuno su različite jednostavne tvari. To objašnjava činjenicu da je poznato mnogo više jednostavnih tvari od kemijskih elemenata.

Koristeći pojam "kemijski element", možemo dati sljedeću definiciju jednostavnih i složenih tvari:

Jednostavan Tvari koje se sastoje od atoma jednog kemijskog elementa nazivaju se.

kompleks Tvari koje se sastoje od atoma različitih kemijskih elemenata nazivaju se.

Razlika između pojmova "smjesa" i "kemijski spoj"

Složene tvari često se nazivaju kemijskim spojevima.

Slijedite poveznicu i pogledajte iskustvo interakcije jednostavnih tvari željeza i sumpora.

Pokušajte odgovoriti na pitanja:

1. Koja je razlika u sastavu smjese od kemijskih spojeva?

2. Usporedite svojstva smjesa i kemijskih spojeva?

3. Na koji način se smjesa i kemijski spoj mogu podijeliti na sastavne komponente?

4. Može li se suditi po vanjski znakovi o nastanku smjese i kemijskog spoja?

Usporedna svojstva smjesa i kemikalija veze

Zadaci za popravljanje

I. Rad sa strojevima

Trener #1

Trener №2

Trener №3

II. Riješite zadatak

Iz predloženog popisa tvari ispišite odvojeno jednostavne i složene tvari:

NaCl, H2SO4, K, S8, CO2, O3, H3PO4, N2, Fe.

Objasnite svoj izbor za svaki slučaj.

III. Odgovori na pitanja

№1

Koliko je jednostavnih tvari napisano u nizu formula:

H2O, N2, O3, HNO3, P2O5, S, Fe, CO2, KOH.

№2

Obje tvari su složene:

A) C (ugljen) i S (sumpor);

B) CO2 (ugljikov dioksid) i H2O (voda);

C) Fe (željezo) i CH4 (metan);

D) H2SO4 (sumporna kiselina) i H2 (vodik).

№3

Odaberite točnu tvrdnju:

Jednostavne tvari sastoje se od atoma iste vrste.

A) desno

B) Netočno

№4

Smjese karakteriziraju

A) imaju stalan sastav;

B) Tvari u "smjesi" ne zadržavaju svoja individualna svojstva;

C) Tvari u "smjesama" mogu se razdvojiti prema fizikalnim svojstvima;

D) Tvari u "smjesama" mogu se odvojiti kemijskom reakcijom.

№5

Za "kemijske spojeve" karakteristično je sljedeće:

A) Promjenjivi sastav;

B) Tvari u sastavu "kemijskog spoja" mogu se odvojiti fizičkim sredstvima;

C) Nastanak kemijskog spoja može se prosuditi prema znakovima kemijskih reakcija;

D) stalni sastav.

№6

U kojem slučaju je riječ o željezu kao kemijskom elementu?

A) Željezo je metal koji privlači magnet;

B) Željezo je dio sastava hrđe;

C) Željezo ima metalni sjaj;

D) Željezni sulfid sadrži jedan atom željeza.

№7

U kojem je slučaju riječ o kisiku kao jednostavnoj tvari?

A) Kisik je plin koji podržava disanje i gorenje;

B) Ribe udišu kisik otopljen u vodi;

C) Atom kisika dio je molekule vode;

D) Kisik je prisutan u zraku.

Sve što nas okružuje ima svoje fizičke i kemijske prirode. Što se naziva tvar i koje vrste postoje? To je fizikalna tvar koja ima specifičan kemijski sastav. Na latinskom se riječ "tvar" označava pojmom Substantia, koji također često koriste znanstvenici. Što to predstavlja?

Do danas je poznato više od 20 milijuna različitih tvari. U zraku, u oceanima, morima i rijekama ima svih vrsta plinova - vode s mineralima i solima. Čvrsti površinski sloj našeg planeta sastoji se od brojnih stijena. Ogroman broj različitih tvari prisutan je u bilo kojem živom organizmu.

Opći pojmovi

U modernoj kemiji, tvar čija se definicija shvaća kao da ima masu mirovanja. Sastoji se od elementarne čestice odnosno kvazičestice. Sastavni dio svake tvari je njezina masa. U pravilu se pri relativno niskim gustoćama i temperaturama u njegovom sastavu najčešće nalaze elementarne čestice poput elektrona, neutrona i protona. Posljednja dva su atomske jezgre. Sve te elementarne čestice tvore takve tvari kao što su molekule i kristali. U biti, njihov atomska materija(atomi) sastoji se od elektrona, protona i neutrona.

Sa stajališta biologije, "tvar" je pojam materije koja tvori tkiva bilo kojeg organizma. Dio je organela koji se nalaze u stanicama. U općem smislu, "supstanca" je oblik materije od kojeg su sastavljena sva fizička tijela.

Svojstva materije

Svojstva tvari nazivaju se skup objektivnih karakteristika koje određuju individualnost. Omogućuju vam razlikovanje jedne tvari od druge. Najkarakterističnija fizikalna i kemijska svojstva tvari:

Gustoća;

Vrelište i talište;

Termodinamičke karakteristike;

Kemijska svojstva;

Vrijednosti kristalne strukture.

Svi navedeni parametri su nepromjenjive konstante. Budući da se sve tvari razlikuju jedna od druge, imaju određene karakteristike. Što se podrazumijeva pod tim pojmom? Svojstva tvari su njezine značajke, određene mjerenjem ili opažanjem, bez pretvaranja u drugu tvar. Najvažniji od njih su:

agregatno stanje;

Boja i sjaj;

Prisutnost mirisa;

Netopljivost ili topljivost u vodi;

talište i vrelište;

Gustoća;

električna provodljivost;

Toplinska vodljivost;

Tvrdoća;

krhkost;

Plastični.

Također ga karakterizira takvo fizičko svojstvo kao oblik. Boja, okus, miris određuju se vizualno i uz pomoć osjetila. Takav fizički parametri, kao gustoća, talište i vrelište, električna vodljivost se izračunava pomoću razna mjerenja. Informacije o fizička svojstva ah većina tvari predstavljena je u posebnim referentnim knjigama. Oni ovise o agregatnom stanju tvari. Dakle, gustoća vode, leda i pare je potpuno različita. Kisik je bezbojan u plinovitom stanju, ali plav u tekućem stanju. Zbog razlika u fizikalnim svojstvima mogu se razlikovati mnoge tvari. Dakle, bakar je jedini metal koji ima crvenkastu nijansu. Samo ima slan okus. U većini slučajeva, da bi se definirala tvar, potrebno je uzeti u obzir nekoliko njezinih poznatih svojstava.

Odnos pojmova

Mnogi ljudi brkaju pojmove "kemijski element", "atom", "jednostavna tvar". Zapravo, međusobno se razlikuju. Dakle, atom je konkretan pojam, budući da stvarno postoji. Kemijski element - apstraktna (zbirna) definicija. U prirodi postoji samo u obliku vezanih ili slobodnih atoma. Drugim riječima, to je jednostavna ili složena tvar. Svaki kemijski element ima svoje simbol- znak (simbol). U nekim slučajevima izražava i sastav jednostavne tvari (B, C, Zn). Ali često ovaj simbol označava samo kemijski element. To jasno pokazuje formula kisika. Dakle, O je samo kemijski element, a jednostavna tvar kisik označava se formulom O 2.

Postoje i druge razlike između ovih pojmova. Potrebno je razlikovati karakteristike (svojstva) jednostavnih tvari, koje su skup čestica, i kemijskog elementa, koji je atom određene vrste. Postoje i neke razlike u imenima. Najčešće je oznaka kemijskog elementa i jednostavne tvari ista. Međutim, postoje iznimke od ovog pravila.

Razvrstavanje tvari

Što se sa stajališta znanosti naziva supstancom? Broj različitih tvari je vrlo velik. Prirodna tvar, čija je definicija povezana s njezinim prirodnim podrijetlom, može biti organska i anorganska. Čovjek je mnoge spojeve naučio sintetizirati umjetno. Definicija "tvari" podrazumijeva podjelu na jednostavne (pojedinačne) tvari i smjese. Stav prema klasifikaciji ovisi o tome koliko ih je u nju uključeno.

Definicija jednostavne tvari podrazumijeva apstraktni pojam, koji označava skup atoma međusobno povezanih prema određenim fizikalnim i kemijskim zakonima. Unatoč tome, granica između njega i smjese je vrlo nejasna, jer neke tvari imaju promjenjiv sastav. Za njih još nije ponuđena ni točna formula. Zbog činjenice da je za jednostavnu tvar moguća samo njezina konačna čistoća, ovaj koncept ostaje apstrakcija. Drugim riječima, u bilo kojem od njih postoji mješavina kemijskih elemenata u kojoj jedan prevladava. Često čistoća tvari izravno utječe na njezina svojstva. U općem smislu, jednostavna tvar građena je od atoma jednog kemijskog elementa. Na primjer, molekula plinovitog kisika sadrži 2 identična atoma (O 2).

Što je složena tvar? Takav kemijski spoj uključuje različite atome koji čine molekulu. Ponekad se naziva i miješana kemijska tvar. Složene tvari su smjese čije su molekule sastavljene od atoma dvaju ili više elemenata. Tako, na primjer, u molekuli vode postoji jedan atom kisika i 2 vodika (H 2 O). Pojam složene tvari odgovara molekuli koja sadrži različite kemijske elemente. Postoji mnogo više takvih tvari nego jednostavnih. Mogu biti prirodne i umjetne.

Jednostavni i čiji je koncept donekle uvjetovan, razlikuju se po svojim svojstvima. Tako, na primjer, titan postaje čvrst tek kada se oslobodi atoma kisika na manje od stotinke postotka. Složena i jednostavna stvar kemijska definicija koje je malo teško uočiti, mogu biti dvije vrste: anorganske i organske.

anorganske tvari

Anorganski su svi kemijski spojevi koji ne sadrže ugljik. U ovu skupinu spadaju i neke tvari koje sadrže ovaj element (cijanidi, karbonati, karbidi, ugljikovi oksidi i nekoliko drugih tvari). Nemaju kostur karakterističan za organske tvari. Svatko može imenovati tvar formulom zahvaljujući periodni sustav Mendeljejev i školski tečaj kemija. Svi su označeni latiničnim slovima. Što se u ovom slučaju naziva supstancom? Sve anorganske tvari dijele se u sljedeće skupine:

Jednostavne tvari: metali (Mg, Na, Ca); nemetali (P, S); plemeniti plinovi (He, Ar, Xe); amfoterne tvari (Al, Zn, Fe);

Kompleks: soli, oksidi, kiseline, hidroksidi.

organska tvar

Definicija organske tvari vrlo je jednostavna. Te tvari uključuju kemijske spojeve koji sadrže ugljik. Ova klasa tvari je najopsežnija. Istina, postoje iznimke od ovog pravila. Dakle, u organske tvari ne spadaju: ugljikovi oksidi, karbidi, karbonati, ugljična kiselina, cijanidi i tiocijanati.

Odgovor na pitanje "ime uključuje niz složene veze. Tu spadaju: amini, amidi, ketoni, anhidridi, aldehidi, nitrili, karboksilne kiseline, organosumporni spojevi, ugljikovodici, alkoholi, jednostavni i esteri, aminokiseline.

Glavne klase bioloških organskih tvari uključuju lipide, proteine, nukleinske kiseline, ugljikohidrate. Oni, osim ugljika, u svom sastavu imaju vodik, kisik, fosfor, sumpor, dušik. Koji karakterne osobine u organskoj tvari? Njihova raznolikost i raznolikost strukture objašnjavaju se značajkama ugljikovih atoma koji su sposobni formirati jake veze kad su povezani u lance. To rezultira vrlo stabilnim molekulama. Atomi ugljika tvore cik-cak lanac, što je karakteristično za organske tvari. U ovom slučaju struktura molekula izravno utječe na kemijska svojstva. Ugljik u organska tvar mogu se kombinirati u otvorene i cikličke (zatvorene) krugove.

Agregatna stanja

Definicija "tvari" u kemiji ne daje detaljan koncept njezinog agregacijskog stanja. Razlikuju se po ulozi koju interakcija molekula ima u njihovom postojanju. Postoje 3 agregatna stanja:

Krutina u kojoj su molekule čvrsto povezane. Između njih postoji jaka privlačnost. U čvrstom stanju molekule tvari ne mogu se slobodno kretati. Mogu činiti samo oscilatorne pokrete. Time čvrste tvari savršeno zadržavaju oblik i volumen.

Tekućina, u kojoj su molekule slobodnije i mogu se kretati s jednog mjesta na drugo. Zahvaljujući tim svojstvima svaka tekućina može poprimiti oblik posude i teći.

Plinovita, u kojoj se elementarne čestice tvari kreću slobodno i nasumično. Molekularne veze u ovom stanju su toliko slabe da mogu biti daleko jedna od druge. U plinovitom stanju tvar može ispuniti velike količine.

Koristeći vodu kao primjer, vrlo je lako razumjeti razliku između leda, tekućine i pare. Sva ova agregatna stanja ne spadaju u individualna svojstva kemijske tvari. Oni odgovaraju samo stanjima postojanja tvari koja ovise o vanjskim fizičkim uvjetima. Zato je nemoguće jednoznačno pripisati atribut tekućine vodi. Kada se vanjski uvjeti promijene, mnoge kemikalije prelaze iz jednog agregatnog stanja u drugo. Tijekom ovog procesa otkrivaju se srednji (granični) tipovi. Najpoznatije od njih je amorfno stanje, koje se zove staklasto. Takva definicija "supstancije" u kemiji povezana je s njezinom strukturom (u prijevodu s grčkog amorphos - bezobličan).

U fizici se razmatra još jedno agregatno stanje, koje se naziva plazma. Potpuno je ili djelomično ioniziran i karakterizira ga ista gustoća negativnih i pozitivnih naboja. Drugim riječima: plazma je električki neutralna. Ovo agregatno stanje javlja se samo pri ekstremno visokim temperaturama. Ponekad dosežu tisuće kelvina. Po nekim svojim svojstvima plazma je suprotna plinu. Potonji ima nizak električna provodljivost. Plin se sastoji od čestica koje su međusobno slične. Međutim, rijetko se susreću. Plazma ima visoku električnu vodljivost. Sastoji se od elementarnih čestica električno punjenje. Stalno su u interakciji jedni s drugima.

Postoje i takva srednja stanja tvari kao što je polimer (visoko elastičan). U vezi s prisutnošću ovih prijelaznih oblika, stručnjaci često šire koriste koncept "faze". Pod određenim uvjetima, sasvim drugačijim od uobičajenih, neke tvari prelaze u posebna stanja, na primjer, supravodljiva i supertekuća.

kristali

Kristali su čvrste tvari koje imaju prirodni oblik pravilni poliedri. Temelji se na njihovoj unutarnjoj strukturi i ovisi o rasporedu njegovih sastavnih atoma, molekula i iona. U kemiji se naziva kristalna rešetka. Takva struktura je individualna za svaku tvar, stoga je jedan od glavnih fizikalno-kemijskih parametara.

Udaljenosti između čestica koje čine kristale nazivaju se parametri rešetke. Definiraju se korištenjem fizikalne metode strukturalna analiza. Nije neuobičajeno da čvrste tvari imaju više od jednog oblika kristalne rešetke. Takve se strukture nazivaju polimorfne modifikacije. Među jednostavnim tvarima česti su rombični i monoklinski oblici. Takve tvari uključuju grafit, dijamant, sumpor, koji su heksagonalne i kubične modifikacije ugljika. Ovaj oblik je također zabilježen u složenim tvarima, kao što su kvarc, kristobalit, tridimit, koji su modifikacije silicijeva dioksida.

Supstanca kao oblik materije

Unatoč činjenici da su pojmovi "supstancija" i "materija" vrlo bliski u svom značenju, oni nisu potpuno ekvivalentni. To tvrde mnogi znanstvenici. Dakle, pod pojmom "materija" najčešće se misli na grubu, inertnu i mrtvu stvarnost, podložnu dominaciji mehaničkih zakona. Definicija "supstancije" više se shvaća kao materijal koji svojim oblikom evocira ideju o životnoj prikladnosti i obliku.

Danas znanstvenici materiju smatraju objektivnom stvarnošću koja postoji u prostoru i mijenja se u vremenu. Može se predstaviti u dva oblika:

Prvi ima valnu prirodu. Uključuje bestežinsko stanje, propusnost, kontinuitet. Može putovati brzinom svjetlosti.

Drugi je korpuskularni, ima masu mirovanja. Sastoji se od elementarnih čestica koje se razlikuju po svojoj lokalizaciji. Teško je propusna ili neprobojna i ne može se širiti brzinom svjetlosti.

Prvi oblik postojanja materije naziva se polje, a drugi - supstancija. Imaju mnogo toga zajedničkog, jer čak i elektroni imaju svojstva čestice i vala. Pojavljuju se na razini mikrokozmosa. Zato je podjela na polje i tvar vrlo zgodna.

Jedinstvo materije i polja

Znanstvenici su odavno utvrdili da što je elementarna čestica materije masivnija i veća, to je njena individualnost i razgraničenje oštrije izraženo. Pritom je jasnije vidljiv kontrast između materije i polja koji karakterizira kontinuitet. Što su elementarne čestice neke tvari manje, to je njena masa manja. U ovom slučaju postaje teže kontrastirati ga s poljem. U raznim mikrovalovima uglavnom gubi smisao, jer su različite elementarne čestice kvanti pobuđeni stanjima raznih polja (elektromagnetskih - fotoni, nuklearnih - mezoni).

Jedinstvo materije i polja i nepostojanje jasne granice između njih izražava se u činjenici da pod određenim uvjetima čestice nastaju zbog polja, au drugim slučajevima - obrnuto. Ilustrativan primjer za to je takav fenomen kao što je anihilacija (fenomen transformacije elementarnih čestica). Svako materijalno tijelo je stabilna cjelina, moguća zahvaljujući povezanosti njegovih elemenata kroz polja.