Keemia aine on mis? Ainete omadused. Ainete klassid

Peamine küsimus, et inimene peab teadma vastust, et õigesti mõista maailma pilti, on see, mis on keemia asi. See kontseptsioon moodustub ka koolieas ja suunab last edasiseks arenguks. Keemia uurimisel on oluline leida leibkonna tasandil ühine alus, mis võimaldab meil selgelt ja lihtsalt seletada teatud protsesse, määratlusi, omadusi jne.

Kahjuks on haridussüsteemi ebatäiusest tingituna paljudel põhielementidel puudu. Mõiste "aine keemias" on mingi nurgakivi, selle määratluse õigeaegne assimilatsioon annab inimesele õige aluse loodusteaduste valdkonna edasises arengus.

Kontseptsiooni kujundamine

Enne materjali kontseptsiooni edasiandmist on vaja kindlaks määrata, mis on keemia teema. Ained - see uurib otseselt keemiat, nende vastastikuseid muutusi, struktuuri ja omadusi. Üldiselt on aineks see, mis on füüsilised kehad.

Niisiis, mis on aine keemias? Määrake määratlus, liikudes üldisest kontseptsioonist puhtalt keemilisse. Aine on teatud tüüpi aine, mis peab tingimata olema mass, mida saab mõõta. See omadus eristab ainet mõnest teisest materjalist - välja, millel pole massi (elektri-, magnetilist, biofääri jne). Mateeria on omakorda see, mida me oleme valmistanud ja kõik, mis meid ümbritseb.

Materjali mõnevõrra teine omadus, mis määrab, mis täpselt see koosneb, on juba keemia teema. Ained moodustuvad aatomitest ja molekulidest (mõned ioonid), mistõttu on ükski neist valemühikest koosnev aine oluline.

Lihtsad ja komplekssed ained

Pärast põhiterminatsiooni omandamist võite jätkata selle keerukust. Ained on erinevatel organisatsiooni tasanditel, st lihtsad ja keerukad (või ühendid) - see on kõige esimene jagunemine ainete klassideks, keemial on palju järgnevaid jaotusi, üksikasjalikumad ja keerukamad. Selles klassifikatsioonis, erinevalt paljudest teistest, on täpselt piiritletud piirid, võib iga seost selgelt seostada ühega üksteist välistavatest tüüpidest.

Keemiast on lihtne aine , mis koosneb ainult Mendeleyjevi perioodilisest tabelist koosnevast ainest koosnevast aatomist. Reeglina on need kahekomponendilised molekulid, see koosneb kahest osakestest, mis on ühendatud kovalentse mittepolaarse sidemega - kogu paardumata elektronipaaride moodustamisega. Seega on sama keemilise elemendi aatomitel ühesugune elektronegatiivsus, see tähendab võime hoida kogu elektronide tihedust, nii et see ei ole seotud ühegi osalejaga. Lihtainete (mittemetallide) näideteks on vesinik ja hapnik, kloor, jood, fluor, lämmastik, väävel jne Kolmest aatomist on sellise aine molekul nagu osoon, ja ühest - kõik väärisgaasid (argoon, ksenoon, heelium jne). Metallides (magneesium, kaltsium, vask jne) on metalli sees olevate vabade elektronide sotsialiseerumise tõttu oma metalli sideme tüüp ja molekulide moodustumine sellisena ei ole täheldatav. Metalli aine kirjutamisel näidatakse lihtsalt keemilise elemendi sümbolit ilma igasuguste indeksiteta.

Keemiast hõlbustav aine, mille näited on toodud ülalpool, kvalitatiivse koostise poolest erinevad kompleksist. Keemilised ühendid on moodustatud kahe või enama elemendi aatomite kaudu. Sellistes ainetes esineb kovalentne polaarne või iooniline seondumisviis. Kuna erinevates aatomites on erinev elektronegatiivsus, siis kui ühine elektrooniline paar moodustab, liigub see rohkem elektronegatiivsema elemendi suunas, mis viib molekuli üldise polarisatsioonini. Iooni tüüp on polaarse ekstreemse juhtum, kui elektronide paar läheb täielikult ühele siduvale osalejale, siis aatomid (või nende rühmad) muudetakse ioonideks. Nende tüüpide vahel ei ole selget piirit, ioonseid sidemeid võib tõlgendada kui kovalentseid, väga polaarseid. Näited keerukatest ainetest - vesi, liiv, klaas, soolad, oksiidid jne

Ainete muutused

Aineid, mida nimetatakse lihtsaks, on tegelikult ainulaadne omadus, mis ei ole keeruline. Mõned keemilised elemendid võivad moodustada lihtsa aine mitut vormi. Kõik keskmes on ainult üks element, kuid kvantitatiivne koostis, struktuur ja omadused erinevad radikaalselt sellistest kooslustest. Seda funktsiooni nimetatakse allotroopiaks.

Hapnik, väävel, süsinik ja teised elemendid on mitu allotroopset modifikatsiooni. Hapnik - see on O ₂ ja O ₃ , annab süsinik neli tüüpi aineid - karbiini, teemandit, grafiiti ja fullereene, väävli molekul on rombiline, monokliiniline ja plasmakontsentratsioon. Selline lihtsa aine keemias, mille näited ei ole piiratud ülaltooduga, on väga oluline. Eelkõige kasutatakse fullereneid tehnoloogias pooljuhtideks, fotoresistoreid, teemandkilede kasvu lisaaineid ja muul otstarbel ning meditsiinis on need kõige võimsamad antioksüdandid.

Mis juhtub ainetega?

Iga teine sees ja ümber on ainete ümberkujundamine. Keemia arvestab ja selgitab neid protsesse, mis kaasnevad reageerivate molekulide koostise kvalitatiivse ja / või kvantitatiivse muutusega. Paralleelselt tekivad füüsilised muutused omavahel tihedalt seotud, mida iseloomustavad vaid muutused vormi, värvi või agregaadi olekus ning mõned muud omadused.

Keemilised nähtused on erinevat tüüpi vastastikmõju reaktsioonid, näiteks ühendid, asendused, vahetused, lagunemised, pöörduvad, eksotermilised, redoks jne, sõltuvalt huvipakkuva parameetri muutusest. Füüsikalised nähtused on: aurustamine, kondensatsioon, sublimatsioon, lahustumine, külmutamine, elektrijuhtivus jne Sageli on nad üksteisega kaasas, näiteks äikesetoru välk on füüsiline protsess ja osooni mõju all vabanemine on keemiline.

Füüsilised omadused

Keemiaaine on aine, millel on teatud füüsikalised omadused. Nende olemasolust, puudumisest, aste ja intensiivsusest saab ennustada, kuidas aine käitub teatavatel tingimustel, ning selgitada ka mõningaid ühendite keemilisi omadusi. Seega näiteks näitavad, et orgaaniliste ühendite kõrge keemistemperatuur, milles on vesinik ja elektroonne heteroaatom (lämmastik, hapnik jne), näitavad, et aine avaldab keemilist vastastikmõju tüüpi, näiteks vesiniksidet. Tänu teadmisele, millised ained on kõige paremini võimelised elektrivoolu juhtima, on elektrijuhtmete kaablid ja juhtmed valmistatud teatud metallidest.

Keemilised omadused

Muude medalite omaduste loomine, uurimine ja õppimine on seotud keemiaga. Ainete omadused selle vaatepunktist on nende vastastikuse reaktsioonivõime. Mõned ained on selles mõttes äärmiselt aktiivsed, näiteks metallid või mis tahes oksüdeerijad, ja normaalsetes tingimustes praktiliselt ei sattunud reaktsioonis muid aardeid (inertseid) gaase. Keemilised omadused võivad vajadusel aktiveerida või passiivida, mõnikord ei kaasne see eriliste raskustega ja mõnel juhul ei ole see lihtne. Teadlased kulutavad laboratooriumides palju tunde, katsetades ja viga proovides saavutada oma eesmärke, mõnikord nad neid ei jõua. Keskkonna parameetrite muutmine (temperatuur, rõhk jne) või spetsiaalsete ühendite kasutamine - katalüsaatorid või inhibiitorid - võivad mõjutada aine keemilisi omadusi ja seega ka reaktsiooni kulgu.

Kemikaalide klassifitseerimine

Kõik klassifikatsioonid põhinevad ühendite eraldamisel orgaanilisteks ja anorgaanilisteks ühenditeks. Orgaanilise ainese peamiseks elemendiks on süsinik, mis omavahel ühendab vesinikku, moodustavad süsinikuaatomid süsivesinikkeelest, mis seejärel täidetakse teiste aatomitega (hapnik, lämmastik, fosfor, väävel, halogeenid, metallid jne), sulgub tsüklite või okstega, põhjendades nii Palju erinevaid orgaanilisi ühendeid. Tänaseks teadustööstuses on 20 miljonit ainet. Kuigi mineraalsed ühendid on ainult pool miljonit.

Iga ühend on individuaalne, kuid sellel on palju sarnasusi teiste omadustega, struktuuriga ja koostisega, sellel alusel toimub rühmitamine ainete klassidesse. Keemia on süstematiseeriva ja organiseeritud kõrge tasemega, see on täppisteadus.

Anorgaanilised ained

1. Oksiidid - binaarühendid hapnikuga:

A) Happeline - veega suhtlemisel annab happe;

B) põhiline - kui vesi suhtleb, annab aluse.

2. Happed - ained, mis koosnevad ühest või mitmest vesinikuprognoogist ja happejääkidest.

3. Alused (leelised) - koosnevad ühest või enamast hüdroksüülrühmadest ja metalli aatomist:

A) amfoteersed hüdroksiidid - näitavad mõlema happe ja aluse omadusi.

4. Soolad - happe ja leelise (lahustuva aluse) vahelise neutraliseerimisreaktsiooni tulemus, mis koosneb metallaatomist ja ühest või enamast happejäägist:

A) happe soolad - happejäägi anioonil on kompositsioonis protoon, mis on happe mittetäieliku dissotsieerimise tulemus;

B) aluselised soolad - hüdroksüülrühm on metalliga seotud, mis on aluse mittetäieliku dissotsieerimise tulemus.

Orgaanilised ühendid

Orgaaniliste ainete klassid on suurepärased, seda informatsiooni on kohe raske meeles pidada. Peamine on teada alifaatsed ja tsüklilised ühendid, mis on karbotsüklilised ja heterotsüklilised, piiratud ja küllastumata. Ka süsivesinikel on palju derivaate, milles vesinikuaatom on asendatud halogeeni, hapniku, lämmastiku ja teiste aatomitega, samuti funktsionaalrühmadega.

Keemia aine on olemasolu aluseks. Tänu orgaanilisele sünteesile on inimesel täna suur hulk kunstlikke aineid, mis asendavad looduslikke omadusi ja millel ei ole ka nende iseloomulike tunnustega analooge.