O substanță în chimie este ce? Proprietățile substanțelor. Clase de substanțe

Principala întrebare pe care o persoană trebuie să o cunoască pentru a înțelege în mod corect imaginea lumii este ceea ce contează în chimie. Acest concept se formează chiar și la vârsta școlară și îi îndrumă pe copil să se dezvolte în continuare. Pentru a ajunge la studiul chimiei, este important să găsim un punct comun cu acesta la nivelul cotidian, ceea ce ne permite să explicăm în mod clar și ușor anumite procese, definiții, proprietăți etc.

Din nefericire, din cauza imperfecțiunii sistemului de învățământ, mulți dintre aceștia lipsesc unele elemente fundamentale. Conceptul de "substanță în chimie" este un fel de piatră de temelie, asimilarea în timp util a acestei definiții dă persoanei un început bun în dezvoltarea ulterioară în domeniul științei naturale.

Formarea conceptului

Înainte de a trece la conceptul de materie, este necesar să determinăm ce este subiectul chimiei. Substanțele sunt ceea ce chimia însuși studiază, transformările lor reciproce, structura și proprietățile. În general, substanța constă în corpurile fizice.

Și așa, că o astfel de substanță în chimie? Formați o definiție trecând de la un concept general la unul pur chimic. O substanță este un anumit tip de materie, având în mod necesar o masă care poate fi măsurată. Această caracteristică distinge o substanță de un alt tip de materie - un câmp care nu are masa (electric, magnetic, biofield etc.). Materia, la rândul nostru, este ceea ce suntem făcuți și ceea ce ne înconjoară.

O caracteristică oarecum diferită a materiei, care determină ce constă în ea, este deja un subiect al chimiei. Substanțele sunt formate din atomi și molecule (niște ioni), ceea ce înseamnă că orice substanță constând din aceste unități formale este materie.

Substanțe simple și complexe

După ce ați stăpânit definiția de bază, puteți trece la complicațiile sale. Substanțele vin în diferite niveluri ale organizației, care este atât de simplu și complex (sau conexiune) - aceasta este prima diviziune în clase de substanțe, chimie are o mulțime de separare ulterioare, detaliate și mai complexe. Această clasificare, spre deosebire de multe altele, are limite strict definite, fiecare conexiune putând fi atribuită în mod clar unuia dintre tipurile care se exclud reciproc.

Substanță simplă în chimie este un compus format din atomi ai unui singur element din tabelul periodic al lui Mendeleyev. De obicei, acest molecule binare, adică compuse din două particule, conectate prin legături covalente legaturile nepolară - formarea pereche generală de electroni unshared. Astfel, atomii din același element chimic au electronegativitate identică, adică capacitatea de a păstra densitatea electronică totală, deci nu este părtinitoare pentru niciunul dintre participanții la conexiune. Exemple de substanțe simple (nemetale) - hidrogen și oxigen, clor, iod, fluor, azot, sulf, etc. Se compune din trei atomi ai unei molecule de substanță, cum ar fi ozonul, și unul - toate gazele nobile (argon, xenon, heliu, etc.). În metale (magneziu, calciu, cupru etc.) există un tip propriu de legătură - metal, care se datorează socializării electronilor liberi din metal, iar formarea de molecule ca atare nu este respectată. Atunci când se înregistrează o substanță metalică, simplul simbol al unui element chimic este indicat fără indicatori.

substanță simplă în chimie, din care au fost date exemple de mai sus, este diferită de compoziția calitativă a complexului. Compușii chimici sunt formați din atomi de elemente diferite, de la doi sau mai mulți. În astfel de substanțe există un tip de legare covariante polar sau ionic. Deoarece atomii diferiți au o electronegativitate diferită, atunci când se formează o pereche electronică comună, ea se deplasează spre un element mai electronegativ, ceea ce duce la o polarizare generală a moleculei. tip Ionic - acesta este un caz extrem al unei perechi polare, electroni atunci când sunt complet convertit la unul dintre participanți de legare, atunci atomii (sau grupuri) sunt transformate în ioni. Nu există o limită clară între aceste tipuri, legătura ionică poate fi interpretată ca fiind covalent puternic polar. Exemple de substanțe complexe - apă, nisip, sticlă, săruri, oxizi etc.

Modificarea substanțelor

Substanțele numite simple, de fapt au o caracteristică unică, care nu este inerentă complexă. Unele elemente chimice pot forma mai multe forme de substanță simplă. Inima totului este doar un element, dar compoziția, structura și proprietățile cantitative distinge radical aceste formațiuni. Această caracteristică se numește alotropie.

Oxigenul, sulful, carbonul și alte elemente au mai multe modificări alotropice. Pentru oxigen, acesta este O₂ și O₃, carbon oferă patru tipuri de substanțe - carbyne, diamant, grafit și molecula fullerene este sulf rombic, modificarea monoclinic și plastic. O substanță simplă în chimie, exemple de care nu se limitează la cele de mai sus, este de mare importanță. În special, fullerenele sunt utilizate ca semiconductori în tehnologie, fotorezistoare, aditivi pentru creșterea filmelor diamante și în alte scopuri, iar în medicină aceștia sunt cei mai puternici antioxidanți.

Ce se întâmplă cu substanțele?

Fiecare secundă în interior și în jur, există o transformare a substanțelor. Chimia consideră și explică acele procese care vin cu o schimbare calitativă și / sau cantitativă în compoziția moleculelor care reacționează. În paralel, transformările fizice apar deseori interconectate, care se caracterizează doar prin schimbări de formă, culoare a materiei sau stare agregată și alte caracteristici.

fenomene chimice - este reacția de diferite tipuri, de exemplu, compuși de substituție, de schimb, de expansiune, reversibil, exotermic, redox, etc., în funcție de modificările în parametrul de interes. K fizice includ: evaporarea, condensarea, sublimarea, dizolvarea, înghețarea, conductivitatea electrică etc. Adesea, ele se însoțesc reciproc, de exemplu fulgerul în timpul unei furtuni este un proces fizic, iar eliberarea sub acțiunea sa de ozon este un proces chimic.

Proprietăți fizice

Substanța în chimia - această chestiune, care sunt inerente în anumite proprietăți fizice. În prezența lor, absența, gradul și intensitatea poate fi prezis, deoarece substanța se comportă în condiții diferite și, de asemenea, explica unele dintre caracteristicile chimice ale compușilor. De exemplu, compușii organici de temperatură ridicată de fierbere, în care este hidrogen, și heteroatom electronegative (azot, oxigen, etc.) indică faptul că substanța prezintă interacțiuni de tip chimice, cum ar fi legarea de hidrogen. Datorită cunoașterea a ceea ce substanțe au cea mai bună capacitate de a conduce curentul electric, cablu și sârmă ham ​​este fabricat din anumite metale.

Proprietăți chimice

Stabilirea, cercetarea și studiul celeilalte părți ale medaliei de proprietăți se referă la chimie. Proprietățile substanțelor din punctul ei de vedere este capacitatea lor reactivă de a interacționa. Unele substanțe sunt extrem de active în acest sens, de exemplu, metale sau orice oxidanți și alții, nobil (inert) gazele, în condiții normale, practic nu intră în reacție. Proprietățile chimice pot fi activate sau pasivate, dacă este necesar, uneori nu implică dificultăți speciale și, în unele cazuri, nu este ușor. Oamenii de știință petrec multe ore în laboratoare, prin încercări și erori, încercând să-și atingă obiectivele, uneori nu le ating. Schimbarea parametrilor mediului (temperatură, presiune etc.) sau utilizarea unor compuși speciali - catalizatori sau inhibitori - poate afecta proprietățile chimice ale substanțelor și, prin urmare, cursul reacției.

Clasificarea substanțelor chimice

Baza tuturor clasificărilor este separarea în compuși organici și anorganici. Elementul organic principal - este carbon, care leagă între ele și hydrogenic, atomii de carbon formează un schelet de hidrocarburi, care după umplut de alți atomi (oxigen, azot, fosfor, sulf, halogeni, metale și altele), se închide în cicluri sau ramificat, dovedind astfel varietate largă de compuși organici. Până în prezent, știința cunoaște 20 de milioane de astfel de substanțe. In timp ce compușii minerali doar o jumătate de milion.

Fiecare compus este individual, dar are multe asemănări cu altele în proprietăți, structură și compoziție, pe această bază, are loc gruparea în clase de substanțe. Chimia are un nivel ridicat de sistematizare și organizare, aceasta este o știință exactă.

Substanțe anorganice

1. Oxizi - compuși binari cu oxigen:

a) acid - în interacțiunea cu apa dau un acid;

b) de bază - atunci când interacționează cu apa da o bază.

2. Acizi - substanțe constând din unul sau mai mulți protoni de hidrogen și un reziduu acid.

3. Baze (alcalii) - constau dintr-una sau mai multe grupe hidroxil și un atom de metal:

a) hidroxizii amfoterici - prezintă proprietăți ale acizilor și bazelor.

4. Sarele sunt rezultatul reacții de neutralizare între acid și alcaline (bază solubilă), constă dintr-un atom de metal și unul sau mai multe reziduuri acide:

a) săruri acide - anionul reziduului acid are un proton în compoziție, rezultatul disocierii incomplete a acidului;

b) săruri bazice - o grupare hidroxil este legată la metal, rezultatul disocierii incomplete a bazei.

Compuși organici

Clasele de substanțe din materiile organice sunt foarte multe, această cantitate de informații este dificil de reținut imediat. Principalul lucru este să cunoaștem diviziile de bază pentru compușii alifatici și ciclici, carbociclici și heterociclici, limitând și nesaturați. De asemenea, hidrocarburile au mulți derivați în care atomul de hidrogen este înlocuit cu halogen, oxigen, azot și alți atomi, precum și grupări funcționale.

Substanța din chimie este baza existenței. Datorită sintezei organice, omul are astăzi un număr imens de substanțe artificiale care înlocuiesc naturale și, de asemenea, nu au analogi în caracteristicile lor în natură.