Le sostanze sono semplici e complesse. Elementi chimici

Materiale- il materiale ne ha alcuni proprietà generali), dal quale può essere riconosciuto. Le sue altre proprietà possono variare, il che rende possibile distinguere tra varietà dello stesso materiale. Esempi di materiali sono legno, pelle, gomma e ottone. Diversi tipi di legno hanno proprietà leggermente diverse: colore, densità, durezza. Modificare le proprietà che contraddistinguono una varietà di questo materiale da un'altra varietà, non molto. Anche la composizione chimica del materiale può essere variabile, ma i suoi cambiamenti sono generalmente minori.

Sostanza- una sostanza ha proprietà grazie alle quali può essere riconosciuta. Queste proprietà sono costanti per tutti i campioni della sostanza. La composizione chimica della sostanza è invariata. Esempi di sostanze sono ferro, zucchero, sale da cucina. Molte sostanze sono composti, alcune sostanze sono sostanze semplici.

Composto- una sostanza costituita da due o più elementi combinati in una certa proporzione, che può essere scomposta mediante una reazione chimica in sostanze più semplici. La composizione chimica di tale sostanza è nota ed è possibile assegnarle una formula chimica. Ad esempio, la calce è un composto di calcio e ossigeno, un atomo di calcio si combina con un atomo di ossigeno per formare una molecola di calce (ossido di calcio), formula chimica di questo composto CaO. La differenza tra i concetti materiale, sostanza e la connessione è materiale successivo(ad esempio, un albero) ha Composizione chimica e proprietà che possono variare entro certi limiti, una sostanza (ad esempio lo zucchero) ha una certa composizione chimica e proprietà, ma la sua struttura è troppo complessa per essere descritta, un composto (ad esempio acido solforico) ha una certa composizione chimica, nota struttura chimica, ed è possibile assegnargli una formula chimica precisa.

Sostanza semplice- una sostanza che non può essere ulteriormente decomposta mediante normali reazioni chimiche. Ogni sostanza semplice è costituita da atomi di un solo elemento.

Proprietà- ciò che può essere visto, udito, annusato o toccato e che consente di riconoscere e distinguere un materiale o una sostanza da altri materiali o sostanze Tutti i materiali e le sostanze hanno proprietà fisiche e proprietà chimiche.

Proprietà fisica- una proprietà di una sostanza che non dipende dall'influenza di altri materiali o sostanze su quest'ultima. Esempi di proprietà fisiche sono forma, colore, odore, solubilità, punto di fusione, densità.

Proprietà estesa- una proprietà che non dipende dalla quantità di materiale o sostanza; tali proprietà vengono utilizzate per identificare il materiale o la sostanza. Ad esempio, colore, odore, densità, punto di ebollizione.

Proprietà intensiva- una proprietà che dipende dalla quantità di materiale o sostanza, tali proprietà vengono utilizzate per identificare diversi campioni dello stesso materiale o sostanza. Ad esempio, massa, volume

Caratteristico (caratteristico)- una proprietà che permette di distinguere facilmente qualsiasi oggetto, materiale, sostanza, motivo cristallografico tra tutti gli altri oggetti simili. Ad esempio, il rame ha un caratteristico colore bruno-rossastro che lo rende facilmente distinguibile dagli altri metalli.

Cartello- una proprietà distintiva comune a qualsiasi gruppo di materiali o sostanze.

Descrizione- un elenco di proprietà di un oggetto, materiale, sostanza, motivo cristallografico, forma di energia o un elenco di un insieme o una sequenza di eventi in un processo.

Stato fisico- forma di esistenza solida, liquida o gassosa di una sostanza. Qualsiasi sostanza può trovarsi in uno di questi tre stati fisici.

Cambio di stato- la trasformazione fisica di una sostanza, trasferendola da uno stato fisico a un altro, ad esempio da solido a liquido, da liquido a gassoso. Il cambiamento di stato è solitamente causato dal riscaldamento o dal raffreddamento.

Solido (sostanza)- una delle forme di esistenza della materia. Un solido ha un certo volume e una certa forma, che sono difficili da modificare. La conservazione del volume e della forma è una proprietà di un solido. Ad esempio, stirare a temperatura ambienteè un solido .

Sciolto- convertire un solido in un liquido mediante riscaldamento. Per esempio, il riscaldamento scioglie il ghiaccio; il ghiaccio si scioglie quando viene riscaldato. Solo una sostanza prende parte a questo processo, al quale partecipano due o più sostanze.

Fuso- il termine descrive una sostanza allo stato liquido. Si presume che tale sostanza sia solida a temperatura ambiente.

Indurire (indurire)- convertire un liquido in un solido mediante raffreddamento. La solidificazione è il processo opposto alla fusione; a questo processo prende parte solo un materiale o sostanza. Questo concetto si applica solo a materiali e sostanze che normalmente sono solidi a temperatura ambiente. Ad esempio, il ferro fuso solidifica quando viene raffreddato a circa 1500 °C

Afferrare- indurimento delle sospensioni liquide man mano che il liquido evapora e solidifica.

Congelare (congelare)- convertire un liquido in un solido raffreddandolo al di sotto della temperatura ambiente. Questo concetto si applica alle sostanze che normalmente sono liquide a temperatura ambiente. Ad esempio, l'acqua si congela per formare ghiaccio. Il congelamento è il processo opposto allo scioglimento.

Liquido- uno degli stati fisici della materia. Un liquido ha un volume definito, ma non una forma definita. È facile cambiare la forma di un liquido, ma difficile cambiarne il volume. Ad esempio, l'acqua e il cherosene sono liquidi a temperatura ambiente. Il liquido prende la forma del contenitore in cui è posto.

Bollire-il termine caratterizza la trasformazione del liquido in vapore quando riscaldato. Bolle di vapore si formano quando un liquido bolle e da esso vengono rilasciate bolle di aria disciolta. Durante il processo di ebollizione, la temperatura del liquido rimane costante.

Bollito l'acqua è acqua che bolle da qualche tempo. Tale acqua non contiene più aria disciolta

Liquefare- convertire il gas in liquido mediante raffreddamento, liquefazione.

liquefare-trasformare un solido in una forma fluida.

Gas- uno degli stati fisici della materia. Il gas non ha un volume o una forma specifici; sono facili da cambiare. Il gas ha un'altra proprietà speciale: è in grado di espandersi, riempiendo l'intero volume del recipiente in cui si trova.

Gassoso (gas)- il termine caratterizza una sostanza sotto forma di gas o reazione chimica tra i gas

Vapore- una sostanza allo stato gassoso. Il vapore può essere trasformato in liquido aumentando la pressione. Il gas è chiamato vapore a una temperatura inferiore alla temperatura critica sostanze. Confronto tra gas e vapore, entrambi rappresentano lo stato gassoso di una sostanza, ma al di sopra della temperatura critica la sostanza è un gas e non può essere liquefatta ad alta pressione, e al di sotto della temperatura critica la sostanza è un vapore e può essere trasformata in un vapore. liquido con un aumento di pressione sufficiente per evaporare

Evaporare- trasformarsi in vapore a una temperatura inferiore al punto di ebollizione della sostanza. Ad esempio, la naftalene evapora a temperatura ambiente.

Evaporare- trasformare il liquido in vapore e in questo modo ridurre gradualmente il volume del liquido. Il fattore essenziale qui è la riduzione del volume.

Condensare- convertire il vapore in liquido raffreddando o aumentando la pressione, o entrambi contemporaneamente; la trasformazione del vapore in liquido a seguito del raffreddamento o dell'aumento della pressione. Questo termine si applica a materiali e sostanze che sono liquidi a temperatura ambiente; il metodo usuale di condensazione è il raffreddamento;

Condensazione- formazione di liquido dal suo vapore. Ad esempio, la condensazione del vapore acqueo in acqua liquida.

Fluido (fluido)- sostanza in forma fluida - flusso di liquido o gas

Punto di ebollizione- la temperatura alla quale un liquido si trasforma in vapore. Alla pressione del punto di ebollizione vapore saturo il liquido è uguale alla pressione atmosferica. Più bassa è la pressione atmosferica, più basso è il punto di ebollizione del liquido. Il punto di ebollizione dell'acqua normale pressione atmosferica pari a 100°C.

Punto di fusione- la temperatura alla quale un solido diventa liquido. Nel punto di fusione esistono contemporaneamente la forma solida e quella liquida di una sostanza. Il punto di fusione di un solido dipende leggermente dalla pressione ambiente. Il termine punto di fusione si applica a sostanze che sono solide a temperatura ambiente.

Punto di congelamento- la temperatura alla quale una sostanza liquida diventa solida. Il termine “punto di congelamento” si applica alle sostanze che sono liquide a temperatura ambiente. Ad esempio, il punto di congelamento dell'acqua è 0°C, ma il punto di fusione della naftalene è 80°C.

Peso- una proprietà di un materiale o di una sostanza che ne provoca l'attrazione sulla terra. La forza di attrazione di un oggetto o di qualsiasi sostanza sulla terra è il suo peso. La massa si misura in chilogrammi, il peso si misura in newton.

Volume- lo spazio occupato da un oggetto in tre dimensioni.

Densità- massa di materiale o sostanza per unità di volume (1 m3). La densità di qualsiasi campione di materiale o sostanza è uguale al rapporto massa/volume. La densità è una proprietà estensiva utilizzata per identificare materiali e sostanze. Dimensione densità kg/m3.

Densità relativa- la densità di un materiale o di una sostanza rispetto alla densità dell'acqua (divisa per essa). La densità relativa è un valore numerico adimensionale.

Densità relativa del vapore- la densità di un gas o vapore rispetto alla densità dell'idrogeno (divisa per essa) alla stessa temperatura e pressione. La densità relativa del vapore è un valore numerico adimensionale che non dipende dalla temperatura e dalla pressione. La densità relativa del vapore di qualsiasi sostanza è numericamente pari alla metà del suo peso molecolare.

Densità del vapore- lo stesso della densità relativa del vapore.

Trasformazione fisica- una trasformazione in cui non si formano nuovi materiali o sostanze. Durante una trasformazione fisica, un materiale o una sostanza può cambiare la sua stato fisico o una qualsiasi delle sue proprietà fisiche; ad esempio, il passaggio dall'acqua al vapore acqueo è una trasformazione fisica.

Grado di macinazione- dimensione delle particelle solide. Ad esempio, il marmo può averne tre gradi diversi macinazione: pezzi, briciole o polvere.

Particella- una porzione molto piccola di un materiale o di una sostanza solida.

Pezzo- una parte separata di qualcosa, come un grande pezzo di materiale o sostanza solida forma irregolare massa.

Chit- una piccola particella di materiale o sostanza solida. La mollica è più piccola di un pezzo, ma più grande di un granello.

Fiocchi- piccole particelle piatte di materiale o sostanza solida. I fiocchi hanno dimensioni simili alle briciole.

Granello (grano)- una piccola particella di materiale solido o sostanza costituita da più grani.

grano- un pezzetto molto piccolo di materiale solido o sostanza, particella, visibile ad occhio nudo. La sabbia e il sale sono costituiti da granelli.

Polvere- un materiale solido o una sostanza costituita da particelle talmente piccole da essere indistinguibili ad occhio nudo.

Segatura- piccole particelle formate durante la lavorazione del materiale con una sega o una lima; sono di dimensioni simili ai chicchi o ai granuli, ma più lunghi e sottili.

Trucioli- particelle sottili e strette, tagliate con uno strumento affilato durante la lavorazione del materiale, sono molto più grandi della segatura.

Grana fine- il termine caratterizza polveri o segature con un grado di macinazione molto elevato.

Grana grossa- il termine caratterizza polveri e segatura con particelle più grandi di quelle a grana fine.

Macinato finemente- il termine caratterizza un materiale solido o una sostanza sotto forma di polvere con particelle molto piccole, cioè sotto forma di polvere a grana fine.

Struttura- la natura della superficie di un materiale o di una sostanza solida, ad esempio una superficie ruvida o liscia. La consistenza della polvere, dei granuli o dei granelli dipende dal fatto che le particelle siano fini o grossolane. Ad esempio, la superficie potrebbe avere una struttura liscia; la polvere potrebbe avere una consistenza ruvida.

Massiccio- il termine caratterizza un materiale o una sostanza solida, in particolare metallo, presa sotto forma di pezzi di grandi dimensioni. Ad esempio, lo zinco solido è costituito da grandi pezzi di zinco. Il termine massiccio viene utilizzato in contrasto con il termine macinato finemente.

Elastico (elastico)- il termine caratterizza un materiale o una sostanza solida che cambia forma sotto l'influenza di una forza applicata, ma ripristina la sua forma originale dopo la rimozione di questa forza. Ad esempio, un pezzo di gomma è elastico (elastico). Questa proprietà di tali sostanze è chiamata elasticità .

Plastica- il termine caratterizza un materiale o una sostanza solida che cambia forma sotto l'influenza di una forza applicata, ma non ripristina la sua forma originale una volta cessata la forza. Ad esempio, l'argilla è plastica. Questa proprietà di tali sostanze è chiamata plasticità.

Fragile- il termine caratterizza un materiale o una sostanza solida che si rompe in piccoli pezzi sotto l'influenza della forza applicata. Ad esempio, il vetro è fragile; quando viene colpito si frantuma in piccoli pezzi. Questa proprietà di tali sostanze è chiamata fragilità.

Viscoso- il termine caratterizza un materiale o una sostanza solida che può essere trafilata in un filo sottile. I metalli e le leghe sono malleabili. La proprietà specificata di similar solidi chiamata duttilità.

Malleabile- il termine descrive un materiale solido o una sostanza che può cambiare forma in fogli sottili se colpito con un martello. Ad esempio, il ferro è malleabile. Questa proprietà dei solidi è chiamata malleabilità.

Abrasivo- il termine caratterizza un materiale che si abrade (macina la superficie di un altro materiale) .

Ignifugo (refrattario)- il termine caratterizza un materiale o una sostanza solida le cui proprietà non cambiano quando viene riscaldata alta temperatura. Ad esempio, alcuni tipi di mattoni sono resistenti al fuoco.

Poroso- il termine caratterizza un materiale solido permeato da pori molto piccoli attraverso i quali possono passare sostanze fluide. Ad esempio, il mattone è poroso.

Cristallo- il termine caratterizza un materiale solido o una sostanza costituita da molecole, atomi o ioni disposti in una struttura regolare. Una sostanza cristallina forma cristalli; i metalli hanno una struttura cristallina, ma non formano cristalli di grandi dimensioni.

Amorfo- il termine caratterizza un materiale solido o una sostanza che non ha una struttura cristallina. Il vetro, la gomma e molte plastiche sono amorfi.

Tinto (colorato)- il termine caratterizza un materiale o una sostanza che ha un colore (colore), ad esempio una soluzione colorata può essere marrone, blu, verde, nera, ecc. Il materiale o sostanza può essere caratterizzato come bianco o colorato. Ad esempio, il latte è un liquido bianco, ma il solfuro di piombo si forma come un precipitato nero, che è considerato un precipitato colorato.

Incolore- il termine caratterizza un materiale o una sostanza che non ha colore (colore), ad esempio l'acqua è incolore, l'aria è incolore. Incolore è l'opposto nel significato di colorato. È necessario distinguere il bianco dall'incolore, la carta di questo libro è bianca e il vetro della finestra è incolore

Odore- una proprietà di un materiale o di una sostanza riconosciuta dall'olfatto. Ad esempio, le cipolle hanno un odore molto specifico odoroso.

Privato odore: il termine caratterizza un materiale o una sostanza che non ha odore.

Qualità - caratteristiche essenziali, caratteristiche: proprietà di un materiale o di una sostanza che non può essere misurata quantitativamente. Ad esempio, il colore, l'odore o la consistenza sono proprietà qualitative di materiali e sostanze.

Dare- conferire una nuova qualità a qualsiasi oggetto o cambiamento caratteristiche quantitative qualsiasi oggetto. Ad esempio, lo zucchero dà sapore dolce tè, vengono aggiunti sali di potassio colore lilla fiamma

Superficie- la parte esterna di un oggetto solido; ha lunghezza, larghezza e area, ma non spessore (profondità) e volume. Il liquido ha una superficie all'interfaccia con l'aria. Gli esempi di mattoni hanno sei superfici; superficie dell'acqua in una tazza.

Granulare (granulare)- il termine 1) caratterizza una superficie come se fosse costituita da tanti grani o granuli (granuli); 2) polvere grossolana costituita da granuli (grani).

Opaco (opaco)- il termine caratterizza una superficie che riflette debolmente la luce che cade su di essa. Opaco ha il significato opposto di brillante. Ad esempio, la cera ha una superficie opaca.

Splendore- la proprietà di una superficie di riflettere fortemente la luce che cade su di essa. La lucentezza è una proprietà di qualità. Ad esempio, la superficie dell'argento brilla.

Trasparente- il termine caratterizza oggetto solido, un materiale o una sostanza che lascia passare la luce, permettendo di vedere attraverso di essa. Ad esempio, il vetro è trasparente .

Traslucido (traslucido)- il termine caratterizza un oggetto solido, materiale o sostanza che lascia passare la luce, ma non permette di vedere chiaramente attraverso di esso. Ad esempio, la carta oleata è traslucida, ma non trasparente, il latte è un liquido traslucido e traslucido.

Opaco- il termine caratterizza un oggetto, materiale o sostanza che non trasmette luce attraverso se stessa. Ad esempio, la pelle e la carta spessa sono opache, il mercurio è opaco.

Leggero- il termine caratterizza un liquido trasparente. Ad esempio, l'acqua è un liquido di colore chiaro. Il liquido leggero può essere colorato o incolore. Ad esempio, il tè è un liquido marrone chiaro; Il cherosene è un liquido leggero e incolore.

Solubile- il termine caratterizza solido o sostanza gassosa, che può essere sciolto in un liquido; questo liquido è solitamente acqua. Una sostanza può essere caratterizzata come facilmente solubile, scarsamente solubile, scarsamente solubile, insolubile o solubile. Ad esempio, lo zucchero è solubile in acqua (lo zucchero può essere sciolto in acqua), la calce è leggermente solubile in acqua, solubilità.

Insolubile- il termine caratterizza una sostanza solida o gassosa che non si dissolve in un liquido. Questo concetto ha un significato opposto al termine solubile . Pochissime sostanze sono completamente insolubili.

Leggermente solubile- il termine caratterizza una sostanza di cui solo una piccola parte è solubile in un liquido. Ad esempio, la calce è leggermente solubile in acqua.

Scarsamente solubile- il termine caratterizza una sostanza di cui solo una piccolissima parte è solubile in liquido, molto inferiore a quella di una sostanza poco solubile. Ad esempio, l'aria è scarsamente solubile in acqua.

Fragili- il termine caratterizza un sedimento che assomiglia a fibre di lana che galleggiano in un liquido. Ad esempio, il precipitato dell'idrossido di alluminio è traballante.

Lattico- il termine caratterizza un liquido con un sedimento bianco che conferisce al liquido l'aspetto del latte. Questo sedimento è molto leggero. Ad esempio, il passaggio dell'anidride carbonica attraverso l'acqua di calce produce un leggero precipitato di carbonato di calcio, che trasforma l'acqua di calce in un liquido lattiginoso.

In difesa- il termine caratterizza un sedimento bianco (“cremoso”) che è più pesante del sedimento che forma il liquido lattiginoso, ma galleggia comunque nel liquido e vi si deposita lentamente. Ad esempio, il cloruro d'argento forma un precipitato sedimentante.

Pesante- il termine caratterizza il sedimento che affonda sul fondo di un recipiente con liquido. Ad esempio, il solfato di bario forma un precipitato pesante.

Miscelabile- il termine caratterizza liquidi che possono essere miscelati in tutte le proporzioni; Di conseguenza, si forma un liquido omogeneo. Ad esempio, l'acqua e l'alcol possono mescolarsi completamente tra loro e apparire come un liquido omogeneo.

Immiscibile- il termine caratterizza liquidi che non si mescolano affatto tra loro. Ad esempio, l'olio e l'acqua formano due strati di liquido perché l'olio e l'acqua sono liquidi immiscibili.

Strato- una porzione piatta di una sostanza che giace sulla superficie di un'altra sostanza o tra due sostanze. Lo strato può essere spesso o sottile. Ad esempio, uno strato di buccia ricopre un'arancia, un panino ha tre strati: pane, salsiccia e ancora pane.

Film- un sottile strato di sostanza. Può essere uno strato sottile di liquido, vapore o solido, uno strato sottile di un liquido su un altro liquido, uno strato sottile di solido su un altro solido. Ad esempio, una sottile pellicola di olio sull'acqua, una sottile pellicola di ossido sul metallo.

Confine dell'interfaccia (superficie)- il punto di contatto tra due strati di liquido, un solido e un liquido, oppure due solidi. Ad esempio, se l'olio galleggia sull'acqua, il punto in cui si toccano è l'interfaccia.

Viscosità- una proprietà di un liquido che lo impedisce corrente veloce. Per esempio, olio d'oliva ha una viscosità elevata, l'acqua ha una viscosità molto bassa.

Volatile- il termine caratterizza un liquido che evapora facilmente. Ad esempio, la benzina è un liquido altamente volatile.

Il mondo che ci circonda è materiale. Esistono due tipi di materia: sostanza e campo. L'oggetto della chimica è una sostanza (inclusa l'influenza di vari campi sulla sostanza: suono, magnetico, elettromagnetico, ecc.)

La materia è tutto ciò che ha massa a riposo (cioè è caratterizzato dalla presenza di massa quando non è in movimento). Quindi, sebbene la massa a riposo di un elettrone (la massa di un elettrone immobile) sia molto piccola - circa 10 -27 g, anche un elettrone è materia.

La sostanza esiste in tre stati di aggregazione: gassoso, liquido e solido. Esiste un altro stato della materia: il plasma (ad esempio, c'è il plasma nei temporali e nei fulmini globulari), ma in corso scolastico La chimica del plasma non è quasi considerata.

Le sostanze possono essere pure, purissime (necessarie, ad esempio, per creare le fibre ottiche), possono contenere quantità notevoli di impurità, oppure possono essere miscele.

Tutte le sostanze sono costituite da minuscole particelle chiamate atomi. Sostanze costituite da atomi dello stesso tipo(da atomi di un elemento), sono detti semplici(ad esempio carbone, ossigeno, azoto, argento, ecc.). Le sostanze che contengono atomi interconnessi di diversi elementi sono chiamate complesse.

Se una sostanza (ad esempio l'aria) contiene due o numero maggiore sostanze semplici, e i loro atomi non sono collegati tra loro, quindi non è chiamata una sostanza complessa, ma una miscela di sostanze semplici. Il numero di sostanze semplici è relativamente piccolo (circa cinquecento), ma il numero di sostanze complesse è enorme. Ad oggi si conoscono decine di milioni di sostanze complesse diverse.

Trasformazioni chimiche

Le sostanze sono in grado di interagire tra loro e nascono nuove sostanze. Tali trasformazioni sono chiamate chimico. Ad esempio, una sostanza semplice come il carbone interagisce (i chimici dicono che reagisce) con un'altra sostanza semplice: l'ossigeno, provocando la formazione composto– anidride carbonica, in cui gli atomi di carbonio e ossigeno sono collegati tra loro. Tali trasformazioni di una sostanza in un'altra sono chiamate chimiche. Le trasformazioni chimiche sono reazioni chimiche. Quindi, quando lo zucchero viene riscaldato nell'aria, una sostanza dolce complessa - il saccarosio (di cui è composto lo zucchero) - si trasforma in una sostanza semplice - carbone e una sostanza complessa - acqua.

La chimica studia la trasformazione di una sostanza in un'altra. Il compito della chimica è scoprire con quali sostanze una particolare sostanza può interagire (reagire) in determinate condizioni e cosa si forma. Inoltre è importante scoprire in quali condizioni può avvenire una particolare trasformazione e si può ottenere la sostanza desiderata.

Proprietà fisiche sostanze

Ogni sostanza è caratterizzata da un insieme di caratteristiche fisiche e proprietà chimiche. Le proprietà fisiche sono proprietà che possono essere caratterizzate utilizzando strumenti fisici. Ad esempio, utilizzando un termometro è possibile determinare i punti di fusione e di ebollizione dell'acqua. I metodi fisici possono essere utilizzati per caratterizzare la capacità di una sostanza di condurre elettricità, determinare la densità di una sostanza, la sua durezza, ecc. A processi fisici le sostanze rimangono invariate nella composizione.

Le proprietà fisiche delle sostanze si dividono in numerabili (quelle che possono essere caratterizzate mediante determinati strumenti fisici mediante numero, ad esempio indicando la densità, i punti di fusione e di ebollizione, solubilità in acqua, ecc.) e innumerevoli (quelle che non possono essere caratterizzate da numero o è molto difficile - come colore, odore, gusto, ecc.).

Proprietà chimiche delle sostanze

Le proprietà chimiche di una sostanza sono un insieme di informazioni su quali altre sostanze e in quali condizioni una determinata sostanza entra in interazioni chimiche. Il compito più importante della chimica è identificare le proprietà chimiche delle sostanze.

Partecipa alle trasformazioni chimiche minuscole particelle sostanze - atomi. Durante le trasformazioni chimiche, da alcune sostanze si formano altre sostanze e le sostanze originali scompaiono e al loro posto si formano nuove sostanze (prodotti di reazione). UN atomi a tutti le trasformazioni chimiche vengono preservate. Si verifica il loro riarrangiamento; durante le trasformazioni chimiche, i vecchi legami tra gli atomi vengono distrutti e ne nascono di nuovi.

Elemento chimico

Numero varie sostanze enorme (e ognuno di essi ha il proprio insieme di proprietà fisiche e chimiche). Ci sono relativamente pochi atomi nel mondo materiale che ci circonda che differiscono tra loro nelle loro caratteristiche più importanti: circa un centinaio. Ogni tipo di atomo ha il proprio elemento chimico. Un elemento chimico è un insieme di atomi con caratteristiche uguali o simili. In natura si trovano circa 90 elementi chimici diversi. Ad oggi, i fisici hanno imparato a creare nuovi tipi di atomi che non si trovano sulla Terra. Tali atomi (e, di conseguenza, tali elementi chimici) sono chiamati artificiali (in inglese - elementi artificiali). Finora sono stati sintetizzati più di due dozzine di elementi ottenuti artificialmente.

Ogni elemento ha un nome latino e un simbolo di una o due lettere. Nella letteratura chimica in lingua russa non esistono regole chiare per la pronuncia dei simboli degli elementi chimici. Alcuni lo pronunciano così: chiamano l'elemento in russo (simboli per sodio, magnesio, ecc.), altri - secondo Lettere latine(simboli di carbonio, fosforo, zolfo), il terzo: come suona il nome dell'elemento in latino (ferro, argento, oro, mercurio). Di solito pronunciamo il simbolo dell'elemento idrogeno H nel modo in cui questa lettera viene pronunciata in francese.

Confronto le caratteristiche più importanti gli elementi chimici e le sostanze semplici sono riportati nella tabella seguente. Un elemento può corrispondere a più sostanze semplici (fenomeno dell'allotropia: carbonio, ossigeno, ecc.), o forse a una sola (argon e altri gas inerti).

Stato

Proprietà

Gassoso

1. La capacità di assumere il volume e la forma di una nave.

2. Comprimibilità.

3. Diffusione rapida (movimento caotico delle molecole).

4. E cinetico. > Potenziale E

1. La capacità di assumere la forma di quella parte della nave occupata dalla sostanza.

2. Mancata espansione per riempire il vaso.

3. Bassa comprimibilità.

4. Diffusione lenta.

5. Fluidità.

6. E cinetico. = Potenziale E

1. La capacità di mantenere la forma e il volume caratteristici.

2. Bassa comprimibilità (sotto pressione).

3. Diffusione molto lenta a causa movimenti oscillatori particelle.

4. Nessun fatturato.

5. E cinetico.< Е потенц.

Lo stato di aggregazione di una sostanza è determinato dalle forze che agiscono tra le molecole, dalla distanza tra le particelle e dalla natura del loro movimento.

IN difficile stato, le particelle occupano una certa posizione l'una rispetto all'altra. Ha bassa comprimibilità e resistenza meccanica, poiché le molecole non hanno libertà di movimento, ma solo vibrazione. Vengono chiamate le molecole, gli atomi o gli ioni che formano un solido unità strutturali. I solidi si dividono in amorfo e cristallino(Tabella 27 ).

Tabella 33

Caratteristiche comparative delle sostanze amorfe e cristalline

Sostanza

Caratteristica

Amorfo

1. Ordine di disposizione delle particelle a corto raggio.

2. Isotropia delle proprietà fisiche.

3. Nessun punto di fusione specifico.

4. Instabilità termodinamica (grande riserva di energia interna).

5. Fluidità.

Esempi: ambra, vetro, polimeri organici, ecc.

Cristallino

1. Ordine di disposizione delle particelle a lungo raggio.

2. Anisotropia delle proprietà fisiche.

3. Punto di fusione specifico.

4. Stabilità termodinamica (bassa riserva energetica interna).

5. Ci sono elementi di simmetria.

Esempi: metalli, leghe, sali solidi, carbonio (diamante, grafite), ecc.

Le sostanze cristalline fondono ad una temperatura rigorosamente definita (Tm), le sostanze amorfe non hanno un punto di fusione chiaramente definito; quando riscaldati si ammorbidiscono (caratterizzati da un intervallo di rammollimento) e passano allo stato liquido o viscoso. La struttura interna delle sostanze amorfe è caratterizzata da una disposizione casuale delle molecole . Lo stato cristallino di una sostanza presuppone la corretta disposizione nello spazio delle particelle che compongono il cristallo, e la formazione cristallino (spaziale)grate. La caratteristica principale dei corpi cristallini è la loro anisotropia - dissomiglianza delle proprietà (conduttività termica ed elettrica, resistenza meccanica, velocità di dissoluzione, ecc.) a seconda direzioni diverse, mentre i corpi amorfi isotropico .

Solidocristalli- formazioni tridimensionali caratterizzate da rigorosa ripetibilità dello stesso elemento strutturale (cella unitaria) in tutte le direzioni. Cella unitaria- rappresenta il volume più piccolo di un cristallo a forma di parallelepipedo, ripetuto nel cristallo un numero infinito di volte.

Impostazioni principali reticolo cristallino :

Energia del reticolo cristallino (E cr. , kJ/mol) – È l'energia che viene rilasciata durante la formazione di 1 mole di cristallo da microparticelle (atomi, molecole, ioni) che si trovano allo stato gassoso e separate tra loro ad una distanza che ne impedisce l'interazione.

Costante reticolare ( D , [ UN 0 ]) – la distanza più piccola tra il centro di due particelle in un cristallo collegate da un legame chimico.

Numero di coordinamento (c.n.) – il numero di particelle che circondano la particella centrale nello spazio e ad essa collegate da un legame chimico.

Vengono chiamati i punti in cui si trovano le particelle di cristallo nodi del reticolo cristallino

Nonostante la varietà delle forme dei cristalli, possono essere classificati. È stata introdotta la sistematizzazione delle forme cristalline AV. Gadolin(1867), si basa sulle caratteristiche della loro simmetria. In base alla forma geometrica dei cristalli, sono possibili i seguenti sistemi (sistemi): cubico, tetragonale, ortorombico, monoclino, triclino, esagonale e romboedrico (Fig. 18).

La stessa sostanza può avere diverse forme cristalline, che differiscono in struttura interna, e quindi in termini di proprietà fisico-chimiche. Questo fenomeno si chiama polimorfismo . Isomorfismo due sostanze di diversa natura formano cristalli della stessa struttura. Tali sostanze possono sostituirsi a vicenda nel reticolo cristallino, formando cristalli misti.

Riso. 18. Sistemi cristallini fondamentali.

A seconda del tipo di particelle situate nei nodi del reticolo cristallino e del tipo di legami tra loro, i cristalli sono di quattro tipi: ionico, atomico, molecolare e metallico(riso . 19).

Riso. 19. Tipi di cristalli

Le caratteristiche dei reticoli cristallini sono presentate nella tabella. 34.

Proprietà della materia Ossigeno Acido acetico Alluminio
1. Stato fisico in condizioni normali Gas Liquido Solido
2. Colore Nessun colore Nessun colore Bianco argento
3. Gusto Insapore Acido Insapore
4. Odore Non ha Specifico tagliente Non ha
5. Solubilità in acqua Scarsamente solubile Solubile Praticamente insolubile
6. Conduttività termica Basso Piccolo Alto
7. Conduttività elettrica Assente Piccolo Alto

La conoscenza delle proprietà delle sostanze è necessaria per loro applicazione pratica. Ad esempio, la Figura 6 mostra le applicazioni dell'alluminio grazie alle proprietà di questo metallo.




1. Cosa materie accademiche Sono considerati naturali?

2. Fornire esempi di impatto umano positivo sull'ambiente.

3. Fornire esempi dell'impatto negativo dell'uomo sulla natura.

4. Cosa studia la chimica?

5. Dal seguente elenco di nomi, scrivi separatamente corpi e sostanze: fiocco di neve, goccia di rugiada, acqua, pezzo di ghiaccio, zucchero semolato, zolletta di zucchero, gesso, gesso scolastico. Quanti corpi e quante sostanze sono nominati in questo elenco?


6. Confronta le proprietà delle sostanze (ovvero, stabilisci il comune e il diverso tra loro):

UN) diossido di carbonio e ossigeno;

b) azoto e anidride carbonica;

c) zucchero e sale;

d) acidi acetico e citrico.

7. Quali proprietà dell'alluminio sono alla base del suo utilizzo?

8. Perché iniziano a studiare la chimica più tardi della biologia, della geografia e della fisica?

L'uomo è collegato al mondo che lo circonda da migliaia di fili invisibili, e lui stesso ne fa parte. La natura fornisce tutto il necessario per la vita umana, provvede ai suoi bisogni quotidiani e dà un piacere indicibile nel comunicare con lei.

Tuttavia il rapporto tra uomo e ambiente è molto difficile. Da un lato, una persona ammira la natura e la glorifica nella poesia, riflette la natura in dipinti e fotografie eccellenti (Fig. 1).

Riso. 1.
"Quanto è bello questo mondo, guarda!"

D’altra parte, la crescita problemi ambientali- triste punizione per numerosi errori ed errori umani: deforestazione, sterminio degli animali, inquinamento ambiente industriale e rifiuti domestici ecc. (Fig. 2).

Riso. 2.
E questo è quello che sembra mondo meraviglioso come risultato dell'attività umana:
a - deforestazione; b - intossicazione atmosferica da emissioni industriali; c - inquinamento dei corpi idrici; d - disboscamento trasformato in discarica

Affinché il rapporto tra uomo e natura sia gentile e armonico è necessario conoscerla e comprenderla, trattarla con cura, usarla con saggezza e razionalità risorse naturali. Le materie di scienze naturali sono progettate per insegnare la comprensione del mondo che ci circonda, la conoscenza delle leggi della sua esistenza: biologia, geografia, chimica, fisica (Fig. 3). Alcuni di loro li hai già incontrati nelle fasi precedenti della scuola.

Riso. 3.
La biologia, la geografia, la fisica, la chimica appartengono alle scienze naturali

Quest'anno inizierai a studiare fisica. E solo un anno dopo, in terza media, conoscerai un'altra materia accademica: la chimica.

La chimica è la scienza delle sostanze, della loro struttura, proprietà e trasformazioni di alcune sostanze in altre.

Tutti gli oggetti che ci circondano sono solitamente chiamati corpi fisici e ciò di cui sono costituiti è chiamato sostanze (Fig. 4).

Riso. 4.
Corpi fisici e corrispondente sostanze chimiche:
a - prodotti siderurgici e polvere di ferro; b - componenti informatici e materie plastiche varie; V- batteria solare e silicio

Ogni corpo ha forma e volume. A sua volta, ogni sostanza è individuale e unica nelle sue caratteristiche: proprietà: stato di aggregazione, densità, colore, lucentezza, odore, gusto, durezza, plasticità, solubilità in acqua, capacità di condurre calore e corrente elettrica.

Descriviamo, ad esempio, le proprietà di tre sostanze in diversi stati di aggregazione in condizioni normali: ossigeno, acido acetico e alluminio (Tabella 1).

Tabella 1
Proprietà dell'ossigeno, dell'acido acetico e dell'alluminio

La conoscenza delle proprietà delle sostanze è necessaria per il loro uso pratico. Ad esempio, la Figura 5 mostra le applicazioni dell'alluminio grazie alle proprietà di questo metallo.

Riso. 5.
Applicazioni dell'alluminio in base alle sue proprietà

Molte sostanze sono tossiche, esplosive, infiammabili e pertanto richiedono una manipolazione attenta e competente quando si lavora con esse.

Il nostro libro è pensato per prepararvi allo studio di questa materia seria e importante e per questo si intitola “Chimica. Corso introduttivo."

Se la chimica è una disciplina completamente nuova per te, lo scoprirai nei paragrafi seguenti.

  1. La chimica fa parte delle scienze naturali.
  2. Rapporti tra uomo e ambiente.
  3. Corpi fisici e sostanze.
  4. Proprietà delle sostanze.
  5. Applicazione di sostanze in base alle loro proprietà.

Domande e compiti

  1. Quali argomenti sono considerati naturali?
  2. Fornire esempi di impatto umano positivo sull’ambiente.
  3. Fornisci esempi dell'impatto negativo dell'uomo sulla natura.
  4. Cosa studia la chimica?
  5. Dal seguente elenco di nomi, scrivi separatamente corpi e sostanze: fiocco di neve, goccia di rugiada, acqua, pezzo di ghiaccio, zucchero semolato, zolletta di zucchero, gesso, gesso scolastico. Quanti corpi e quante sostanze sono nominati in questo elenco?
  6. Confrontare le proprietà delle sostanze (ovvero, stabilire somiglianze e differenze tra loro):

      a) anidride carbonica e ossigeno;
      b) azoto e anidride carbonica;
      c) zucchero e sale;
      d) acido acetico e citrico.

  7. Quali proprietà dell'alluminio sono alla base del suo utilizzo (vedi Fig. 5)?