Какво е физическо вещество в химията. Основни понятия по химия


по своето значение е близко до понятието материя, но не е напълно еквивалентно на него. Докато думата "материя" се свързва главно с идеи за груба, инертна, мъртва реалност, в която доминират изключително механични закони, субстанцията е "материал", който поради получаването на форма предизвиква мисли за формата, живота годност, облагородяване. Вижте Гещалт тъкане.

Страхотна дефиниция

Непълна дефиниция ↓

вещество

по вид материя. Набор от дискретни образувания с маса на покой.

Описанието "глед" е морфологично, правилно, но не може да ни удовлетвори, тъй като е чисто класификационно деление, на което реално в първо приближение нищо не отговаря.

Съществува хипотеза, че материята в "чист вид" е вакуум (първият обект). Тогава: субстанцията е един от обектите (петият обект) на материалния свят; материята под формата на стояща вълна образува елементарна частица (електрон, позитрон, протон, неутрон и др.) - четвъртият обект, под формата на пътуваща вълна - фотон (третият обект), и тяхната комбинация атом - вещество. Вторият обект е полето (вакуумно напрежение, подобно на механичното напрежение на пружина).

Тук можете да мечтаете: има вакуум (първият обект) и нещо друго (нулев обект), например апейрон, Вселенският разум, Бог и т.н., тоест нещо, което е извън възприятието на нашия Свят и чието взаимодействие с вакуума дава поле и материя, чието по-нататъшно развитие (движение и трансформация) създава цялото многообразие на Света, включително Живота. Тази фантазия донякъде противоречи на системата от възгледи за света, която се основава на концепцията за материята като нещо „достъпно за нашето наблюдение“.

Друг вариант: материята, полето и вакуумът са различни състояния на материята (подобно на това как водата може да бъде в различни състояния: газ, течност, твърдо вещество).

Вакуумът е невъзмутимо състояние, полето е напрегнато състояние, материята е осцилиращо състояние. Развивайки идеята по-нататък, получаваме: неподвижна материя - вакуум, вълна на напрежение, движеща се в нея - поле, фотон, движещ се пакет от стоящи вълни - вещество.

Непълна дефиниция ↓

Основният въпрос, на който човек трябва да знае отговора, за да разбере правилно картината на света, е какво е вещество в химията. Тази концепция се формира в училищна възраст и насочва детето в по-нататъшното му развитие. Когато започнете да изучавате химия, е важно да намерите общ език с нея на ежедневно ниво, това ви позволява ясно и лесно да обясните определени процеси, определения, свойства и т.н.

За съжаление, поради несъвършенството на образователната система, много хора пропускат някои основни основи. Концепцията за "вещество в химията" е един вид крайъгълен камък, навременното усвояване на това определение дава на човек правилния старт в последващото развитие в областта на естествените науки.

Формиране на концепция

Преди да преминем към понятието материя, е необходимо да определим какво е предметът на химията. Веществата са това, което химията директно изучава, техните взаимни трансформации, структура и свойства. В общ смисъл материята е това, от което са направени физическите тела.

И така, по химия? Нека формираме определение, като преминем от общо понятие към чисто химическо. Веществото е определено нещо, което задължително има маса, която може да бъде измерена. Тази характеристика отличава материята от друг вид материя - поле, което няма маса (електрическо, магнитно, биополе и др.). Материята от своя страна е това, от което сме направени и всичко, което ни заобикаля.

Една малко по-различна характеристика на материята, която определя от какво точно се състои, вече е предмет на химията. Веществата се образуват от атоми и молекули (някои йони), което означава, че всяко вещество, състоящо се от тези формулни единици, е вещество.

Прости и сложни вещества

След като усвоите основното определение, можете да преминете към усложняването му. Веществата идват в различни нива на организация, тоест прости и сложни (или съединения) - това е първото разделение на класове вещества, химията има много последващи разделения, подробни и по-сложни. Тази класификация, за разлика от много други, има строго определени граници, всяка връзка може ясно да се припише на един от взаимно изключващите се видове.

Просто вещество в химията е съединение, състоящо се от атоми само на един елемент от периодичната таблица на Менделеев. По правило това са бинарни молекули, тоест състоящи се от две частици, свързани с ковалентна неполярна връзка - образуването на обща несподелена електронна двойка. И така, атомите на един и същ химичен елемент имат идентична електроотрицателност, тоест способността да поддържат обща електронна плътност, така че тя не се измества към нито един от участниците в връзката. Примери за прости вещества (неметали) са водород и кислород, хлор, йод, флуор, азот, сяра и др. Молекула на такова вещество като озон се състои от три атома, а всички благородни газове (аргон, ксенон, хелий и др.) се състоят от един. В металите (магнезий, калций, мед и др.) Има свой собствен тип връзка - метална, осъществявана поради социализацията на свободни електрони вътре в метала и образуването на молекули като такива не се наблюдава. При записване на метално вещество просто се посочва символът на химичния елемент без никакви индекси.

Едно просто вещество в химията, чиито примери бяха дадени по-горе, се различава от сложното по своя качествен състав. Химичните съединения се образуват от атоми на различни елементи, от два или повече. В такива вещества се осъществява ковалентен полярен или йонен тип свързване. Тъй като различните атоми имат различна електроотрицателност, когато се образува обща електронна двойка, тя се измества към по-електроотрицателен елемент, което води до обща поляризация на молекулата. Йонният тип е краен случай на полярния, когато двойка електрони напълно преминава към един от участниците в свързването, след което атомите (или техните групи) се превръщат в йони. Няма ясна граница между тези видове, йонната връзка може да се тълкува като ковалентна силно полярна. Примери за сложни вещества са вода, пясък, стъкло, соли, оксиди и др.

Модификации на веществото

Веществата, които се наричат ​​​​прости, всъщност имат уникална характеристика, която не е присъща на сложните. Някои химични елементи могат да образуват няколко форми на просто вещество. Основата все още е един елемент, но количественият състав, структурата и свойствата радикално разграничават такива образувания. Тази характеристика се нарича алотропия.

Кислородът, сярата, въглеродът и други елементи имат няколко За кислород - това е O 2 и O 3, въглеродът дава четири вида вещества - карбин, диамант, графит и фулерени, молекулата на сярата може да бъде ромбична, моноклинна и пластична модификация. Такова просто вещество в химията, чиито примери не се ограничават до изброените по-горе, е от голямо значение. По-специално, фулерените се използват като полупроводници в инженерството, фоторезистори, добавки за растеж на диамантени филми и за други цели, а в медицината те са най-мощните антиоксиданти.

Какво се случва с веществата?

Всяка секунда има трансформация на вещества вътре и наоколо. Химията разглежда и обяснява онези процеси, които протичат с качествена и/или количествена промяна в състава на реагиращите молекули. Паралелно, често взаимосвързани, възникват и физически трансформации, които се характеризират само с промяна във формата, цвета на веществата или агрегатното състояние и някои други характеристики.

Химичните явления са реакции на взаимодействие от различни типове, например съединения, замествания, обмени, разпадания, обратими, екзотермични, редокс и т.н., в зависимост от промяната в параметъра, който представлява интерес. Те включват: изпарение, кондензация, сублимация, разтваряне, замръзване, електропроводимост и др. Често те се придружават взаимно, например светкавицата по време на гръмотевична буря е физически процес, а отделянето на озон под нейното действие е химичен.

Физически свойства

В химията веществото е материя, която има определени физични свойства. Чрез тяхното присъствие, отсъствие, степен и интензитет може да се предвиди как ще се държи дадено вещество при определени условия, както и да се обяснят някои химични характеристики на съединенията. Така например високите точки на кипене на органични съединения, които съдържат водород и електроотрицателен хетероатом (азот, кислород и т.н.), показват, че такъв химичен тип взаимодействие като водородна връзка се проявява в дадено вещество. Благодарение на знанието за това кои вещества имат най-добра способност да провеждат електрически ток, кабелите и проводниците на електрическата инсталация са направени от определени метали.

Химични свойства

Химията се занимава с установяването, изследването и изучаването на другата страна на монетата на свойствата. от нейна гледна точка това е тяхната реактивност към взаимодействие. Някои вещества са изключително активни в този смисъл, например метали или всякакви окислители, докато други, благородни (инертни) газове, практически не влизат в реакции при нормални условия. Химическите свойства могат да бъдат активирани или пасивирани според нуждите, понякога без много затруднения, а в някои случаи не лесно. Учените прекарват много часове в лаборатории, чрез проба и грешка, постигайки целите си, понякога не ги постигат. Чрез промяна на параметрите на околната среда (температура, налягане и др.) или използване на специални съединения - катализатори или инхибитори - е възможно да се повлияе на химичните свойства на веществата, а оттам и на хода на реакцията.

Класификация на химикалите

Всички класификации се основават на разделянето на съединенията на органични и неорганични. Основният елемент на органичните вещества е въглеродът, комбинирайки се един с друг и водород, въглеродните атоми образуват въглеводороден скелет, който след това се запълва с други атоми (кислород, азот, фосфор, сяра, халогени, метали и други), затваря се в цикли или разклонения , като по този начин оправдава голямо разнообразие от органични съединения. Към днешна дата на науката са известни 20 милиона такива вещества. Докато има само половин милион минерални съединения.

Всяко съединение е индивидуално, но има и много сходни характеристики с други по свойства, структура и състав, на тази основа има групиране в класове вещества. Химията има високо ниво на систематизация и организация, тя е точна наука.

неорганични вещества

1. Оксиди - бинарни съединения с кислород:

а) киселинни - при взаимодействие с вода дават киселина;

б) базисни – при взаимодействие с водата дават основа.

2. Киселини - вещества, състоящи се от един или повече водородни протони и киселинен остатък.

3. Основи (алкали) - състоят се от една или повече хидроксилни групи и метален атом:

а) амфотерни хидроксиди - проявяват свойствата както на киселини, така и на основи.

4. Соли - резултатът между киселина и основа (разтворима основа), се състои от метален атом и един или повече киселинни остатъци:

а) киселинни соли - анионът на киселинния остатък съдържа протон, резултат от непълна дисоциация на киселината;

б) основни соли - с метала се свързва хидроксилна група, резултат от непълна дисоциация на основата.

органични съединения

Има много класове вещества в органичната материя, трудно е да запомните такъв обем информация наведнъж. Основното нещо е да знаете основните деления на алифатни и циклични съединения, карбоциклични и хетероциклични, наситени и ненаситени. Също така, въглеводородите имат много производни, в които водородният атом е заменен с халоген, кислород, азот и други атоми, както и функционални групи.

Субстанцията в химията е основата на съществуването. Благодарение на органичния синтез днес човек разполага с огромно количество изкуствени вещества, които заместват естествените, а също така нямат аналози по своите характеристики в природата.

В химията, физическо вещество със специфичен химичен състав. Във философския речник на Григорий Теплов от 1751 г. думата субстанция превежда латинския термин Substantia. Субстанцията в съвременната физика обикновено се разбира като ... ... Уикипедия

вещество). Химично съединение (сложно вещество от няколко елемента). Химична реакция (процес на трансформация на вещества). Химично разлагане. Химичен процес. Химически афинитет на телата. Химическа физика. Химически (adv.) чист ... ... Обяснителен речник на Ушаков

Типът материя, която за разлика от физическата. полета, има маса на покой. В крайна сметка вълната се състои от елементарни частици, чиято маса на покой не е равна на нула (главно от електрони, протони и неутрони). В класическия физика V. и физически ... ... Философска енциклопедия

Пр., с., използване. комп. често Морфология: (не) какво? вещества за какво? вещество, (виж) какво? вещество какво? вещество, за какво? относно веществото; мн. Какво? вещества, (не) какво? вещества, защо? вещества, (виж) какво? вещества отколкото? вещества, за какво? О…… Речник на Дмитриев

Материя, материал, битие, същност, есенция. .. хранителна субстанция... Речник на руски синоними и изрази, близки по значение. под. изд. Н. Абрамова, М.: Руски речници, 1999. субстанция материя, материал, същество, същност, същност, субстанция; сови…… Речник на синонимите

А; вж. Качествена същност на материята; от какво е изградено физическото тяло. Твърдо, течно, газообразно, кристално c. органична материя. Отровни, отровни, горими, експлозивни вещества. Бяло, сиво c. ◊ Метаболизъм. Съвкупно... енциклопедичен речник

ВЕЩЕСТВО, от което се състоят всички тела и предмети в света. Простите вещества се състоят от АТОМНИ съединения на ЕЛЕКТРОНИ, ПРОТОНИ и НЕУТРОНИ. Атомите от своя страна представляват ЕЛЕМЕНТИ. Някои вещества имат само един протон в ядрото (водород) и ... ... Научно-технически енциклопедичен речник

Вещество, вещества, вещества, вещества, вещества, вещества, вещества, вещества, вещества, вещества, вещества, вещества, вещества (Източник: „Пълна акцентирана парадигма според А. А. Зализняк“) ... Форми на думите

вещество- СУБСТАНЦИЯ1, a, cf Качествена същност на материята; от какво се състои физическото тяло (елементарни частици, атоми, молекули и др.); на емпирично ниво е обичайно да се прави разлика между твърди, течни, газообразни, кристални, отровни, ... ... Обяснителен речник на руски съществителни

СУБСТАНЦИЯ, вещества, вж. (Книга). От какво е изградено физическото тяло; материя. Експлозиви. Обяснителен речник на Ушаков. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 ... Обяснителен речник на Ушаков

Книги

  • , Бочаров Сергей Георгиевич. Книгата на изключителния филолог Сергей Георгиевич Бочаров „Субстанцията на битието” има подзаглавие – филологически изследвания. Според
  • Същността на съществуването. Филологически изследвания, Бочаров Сергей Георгиевич. Книгата на изключителния филолог Сергей Георгиевич Бочаров "Субстанцията на съществуването" има подзаглавие - филологически изследвания. Според автора: във филологията думата е обща територия със своята ...

Химичен елемент, просто и сложно вещество, алотропия. Относителни атомни и молекулни маси, mol, моларна маса. Валентност, степен на окисление, химична връзка, структурна формула.


Практикум: Изчисления по химични формули, химични уравнения Решаване на задачи за намиране на химична формула на вещество. Решаване на задачи с помощта на понятието "моларна маса". Изчисления по химични уравнения, ако едно от веществата е взето в излишък, ако едно от веществата съдържа примеси. Решаване на задачи за определяне на добива на реакционния продукт.


Химията е наука за веществата, техните свойства и трансформации, възникващи в резултат на химични реакции, както и основните закони, на които се подчиняват тези трансформации. Тъй като всички вещества са съставени от атоми, които поради химически връзки могат да образуват молекули, химията се занимава главно с изучаването на взаимодействията между атомите и молекулите, произтичащи от такива взаимодействия.


Химичен елемент - определен вид атом, който има име, сериен номер и позиция в периодичната таблица, се нарича химичен елемент. В момента са известни 118 химични елемента, завършващи с Uuo (Ununoctium - Ununoctium). Всеки елемент е обозначен със символ, който представлява една или две букви от латинското му име (водородът се обозначава с буквата H, първата буква от латинското му име Hydrogenium).


Веществото е вид материя с определени химични и физични свойства. Набор от атоми, атомни частици или молекули, които са в определено състояние на агрегиране. Физическите тела се състоят от вещества (медта е вещество, а медната монета е физическо тяло).


Просто вещество е вещество, състоящо се от атоми на един химичен елемент: водород, кислород и др.


Сложно вещество е вещество, състоящо се от атоми на различни химични елементи: киселини, вода и др.


Алотропията е способността на някои химични елементи да съществуват под формата на две или повече прости вещества, различни по структура и свойства. Например: диамантът и въглищата са съставени от един и същи елемент – въглерод.

Относителна атомна маса. Относителната атомна маса на елемент е отношението на абсолютната маса на атома към 1/12 от абсолютната маса на атома на въглеродния изотоп 12C. Относителната атомна маса на даден елемент се обозначава със символа Ar, където r е началната буква на английската дума relative (относителен).


Относително молекулно тегло. Относителната молекулна маса Mr е отношението на абсолютната маса на молекула към 1/12 от масата на атом на въглеродния изотоп 12C.


Имайте предвид, че относителните маси по дефиниция са безразмерни величини.


Така 1/12 от масата на атом на въглеродния изотоп 12C, който се нарича единица за атомна маса (a.m.u.), се избира като мярка за относителните атомни и молекулни маси:


Молец. В химията от изключителна важност е специална величина - количеството на дадено вещество.


Количеството на веществото се определя от броя на структурните единици (атоми, молекули, йони или други частици) на това вещество, обикновено се обозначава с n и се изразява в молове (mol).


Един мол е единица за количество вещество, съдържащо толкова структурни единици на дадено вещество, колкото атоми има в 12 g въглерод, състоящ се само от изотопа 12C.


Числото на Авогадро. Дефиницията на мол се основава на броя на структурните единици, съдържащи се в 12 g въглерод. Установено е, че тази маса въглерод съдържа 6,02 × 1023 въглеродни атома. Следователно всяко вещество от 1 mol съдържа 6,02 × 1023 структурни единици (атоми, молекули, йони).


Броят на частиците 6,02 × 1023 се нарича число на Авогадро или константа на Авогадро и се обозначава с NA:


N A \u003d 6,02 × 10 23 mol -1


Моларна маса. За удобство на изчисленията, базирани на химични реакции и като се вземат предвид количествата на първоначалните реагенти и продуктите на взаимодействие в молове, се въвежда понятието моларна маса на веществото.


Моларната маса M на дадено вещество е съотношението на неговата маса към количеството на веществото:
където g е масата в грамове, n е количеството вещество в молове, M е моларната маса в g / mol - постоянна стойност за всяко дадено вещество.
Стойността на моларната маса числено съвпада с относителната молекулна маса на веществото или относителната атомна маса на елемент.


Валентност - способността на атомите на химичните елементи да образуват определен брой химични връзки с атоми на други елементи или броят на връзките, които дадено вещество може да образува.


Степента на окисление (число на окисление, формален заряд) е спомагателна условна стойност за записване на процесите на окисляване, редукция и редокс реакции, числената стойност на електрическия заряд, приписан на атом в молекула при допускането, че електронните двойки, които носят извън връзката са напълно изместени към по-електроотрицателни атоми.
Идеите за степента на окисление формират основата за класификацията и номенклатурата на неорганичните съединения.


Степента на окисление съответства на заряда на йон или формалния заряд на атом в молекула или във формулна единица, например:


Na + Cl -, Mg 2+ Cl 2 -, N -3 H 3 -, C +2 O -2, C +4 O 2 -2, Cl + F -, H + N +5 O -2 3, C -4 H 4+ , ​​K +1 Mn +7 O -2 4 .


Степента на окисление е посочена над символа на елемента. За разлика от посочването на заряда на йон, когато се посочва степента на окисление, първо се поставя знакът, а след това числовата стойност, а не обратното.


H + N +3 O -2 2 - степен на окисление, H + N 3+ O 2- 2 - заряди.


Степента на окисление на атом в просто вещество е нула, например:


O 0 3 , Br 0 2 , C 0 .


Алгебричната сума на степените на окисление на атомите в една молекула винаги е нула:


H + 2 S +6 O -2 4 , (+1 2) + (+6 1) + (-2 4) = +2 +6 -8 = 0


Химическа връзка, взаимното привличане на атомите, което води до образуването на молекули и кристали. Прието е да се казва, че в една молекула или в кристал има химически връзки между съседни атоми. Химическата връзка се определя от взаимодействието между заредени частици (ядра и електрони). Основните характеристики на химичната връзка са сила, дължина, полярност.

Свойства - съвкупност от признаци, по които едни вещества се различават от други, биват химични и физични.


Физични свойства - признаци на вещество, в хода на които веществото не променя своя химичен състав (плътност, агрегатно състояние, точки на топене и кипене и др.)


Химични свойства - способността на веществата да взаимодействат с други вещества или да се променят под въздействието на определени условия.Резултатът е превръщането на едно вещество или вещества в други вещества.


Физични явления – не се образува нова материя.
Химични явления – образува се ново вещество.

Относителна молекулна маса - маса (a.m.u.) 6,02 × 10 23 молекули на сложно вещество. Числено равна на моларната маса, но се различава по размери.

  1. Атомите в молекулите са свързани помежду си в определена последователност. Промяната на тази последователност води до образуването на ново вещество с нови свойства.
  2. Връзката на атомите се осъществява в съответствие с тяхната валентност.
  3. Свойствата на веществата зависят не само от техния състав, но и от "химическата структура", тоест от реда на свързване на атомите в молекулите и естеството на тяхното взаимно влияние. Атомите, които са директно свързани един с друг, имат най-силно влияние един върху друг.

Топлинен ефект на реакцията- е топлината, която се отделя или абсорбира от системата по време на протичане на химична реакция в нея. В зависимост от това дали реакцията протича с отделяне на топлина или е придружена от поглъщане на топлина, се разграничават екзотермични и ендотермични реакции. Първият, като правило, включва всички реакции на връзката, а вторият - реакции на разлагане.

Скоростта на химична реакция- промяна в количеството на едно от реагиращите вещества за единица време в единица реакционно пространство.

Вътрешна енергия на системата- общата енергия на вътрешната система, включително енергията на взаимодействие и движение на молекули, атоми, ядра, електрони в атоми, вътрешноядрени и други видове енергия, с изключение на кинетичната и потенциалната енергия на системата като цяло.

Стандартна енталпия (топлина) на образуване на сложно вещество- топлинен ефект от реакцията на образуване на 1 mol от това вещество от прости вещества, които са в стабилно агрегатно състояние при стандартни условия (= 298 K и налягане 101 kPa).