Ko sauc par vienkāršām vielām? Vienkāršas un sarežģītas vielas – Knowledge Hipermārkets

Balstoties uz atomu molekulārās teorijas pamatprincipiem, mēs varam sniegt definīcijas vienkāršas un sarežģītas vielas.

Vienkāršas vielas sauc vielas, kas sastāv no viena ķīmiskā elementa atomiem.

Piemēram:

O 2, N 2, S 8.

Sarežģītas vielassauc vielas, kas sastāv no dažādiem atomiem ķīmiskie elementi.

Piemēram:

H2O, H2SO4, CuCl2.

Jāņem vērā, ka šāda sarežģīta viela, piemēram, ūdens H 2 O, sastāv nevis no ūdeņraža un skābekļa (tie ir vienkāršu vielu nosaukumi - ūdeņradis - H 2 un skābeklis - O 2), bet gan no elementa ūdeņraža atomiem. - H un elementa skābekļa atomi – O.

Daži ķīmiskie elementi spēj veidot vairākas vienkāršas vielas, kas atšķiras viena no otras pēc struktūras un īpašībām. Pašlaik ir zināmas vairāk nekā 400 vienkāršas vielas. Tādējādi oglekļa elements veido vienkāršas vielas: grafīts, dimants, karabīns un fullerēns. Katrai no šīm vielām sadedzinot, veidojas tikai oglekļa monoksīds (IV) CO 2. Tas apstiprina, ka šīs vienkāršās vielas sastāv no viena un tā paša elementa atomiem AR ogleklis.

Tiek saukta parādība, kurā viens un tas pats elements var veidot vairākas vienkāršas vielas allotropija, un šajā gadījumā veidojas vienkāršās vielas allotropās modifikācijas.

Allotropo modifikāciju piemērs var būt vienkāršas vielas - skābeklis PAR 2 un ozons PAR 3 , ko veido atomi tas pats elements - skābeklis.

Allotropijas fenomenu izraisa divi iemesli:

 atšķirīgs atomu skaits molekulā, piemēram, skābeklis O 2 un ozons O 3,

 dažāda kristāliskā režģa struktūra un dažādu kristālisko formu veidošanās, piemēram, dimants, grafīts, karabīns un fullerēns.

Raksturo vielas spēju piedalīties noteiktās ķīmiskās reakcijās Ķīmiskās īpašības vielas.

Ķīmiskās parādības (procesi) – Tie ir procesi, kuru rezultātā no dažām vielām veidojas citas vielas.

Ja kāda procesa rezultātā vielas ķīmiskā būtība nemainās, tad šādi procesi tiek aplūkoti fiziskais.

Par fizikālo procesu piemēriem tradicionāli tiek uzskatītas vielas agregācijas stāvokļa izmaiņas: dažu sāļu jonu kristālu kušana, metālu kušana, ūdens un citu šķidrumu iztvaikošana utt.

Jāņem vērā, ka tiek apsvērts tāds process kā izšķīdināšana fizikāli ķīmiskais, un šajā gadījumā robežas starp ķīmiskajām un fizikālajām parādībām ir diezgan patvaļīgas.

Ir pieņemts atšķirt tīrs (ķīmiski tīras) vielas un maisījumi vielas.

Tīras vai atsevišķas vielas ir vielas, kas sastāv no viena veida daļiņām (satur vienas un tās pašas struktūrvienības).

Piemēri ir sudrabs (satur tikai sudraba atomus), sērskābe un oglekļa monoksīds (IV) (satur tikai atbilstošo vielu molekulas).

Tīras vielas raksturo noturība fizikālās īpašības, piemēram, kušanas temperatūra ( T pl) un viršanas temperatūra ( T kip).

Viela nav tīra, ja tā satur kādu daudzumu vienas vai vairāku citu vielu – piemaisījumi.

Ja sistēma veidojas, sajaucot vairākas tīras vielas, un to īpašības nav mainījušās un ar fizikālām metodēm to var atdalīt sākotnējās vielās, tad šādu sistēmu sauc. maisījums. Augsne, jūras ūdens, gaiss ir dažādu maisījumu piemēri. Maisījumā iekļautās vielas sauc sastāvdaļas. Komponentu saturs maisījumā var atšķirties plašās robežās.

Daudzus maisījumus var sadalīt to sastāvdaļās – komponentos – pamatojoties uz to fizikālo īpašību atšķirībām. Starp daudzajām vielu atdalīšanas un attīrīšanas metodēm ir:

 filtrēšana,

 nostādināšana, kam seko dekantēšana,

 atdalīšana, izmantojot dalāmo piltuvi,

 centrifugēšana,

 iztvaikošana,

 kristalizācija,

 destilācija (ieskaitot frakcionētu destilāciju),

 hromatogrāfija,

 sublimācija un citi.

Jāatzīmē, ka praksē vielas, ko sauc par “tīrām”, tās ir tikai nosacīti. Vielu attīrīšana ir sarežģīts uzdevums un iegūt absolūti tīras vielas, kas satur tikai viena veida struktūrvienības, praktiski nav iespējams.

§ 9. Vienkāršas un sarežģītas vielas

Apgūstot šo tēmu, jūs varēsiet:

Atšķirt jēdzienus “vienkārša viela” un “sarežģīta viela”, vienkāršu un sarežģītu vielu formulas;

Izprast jēdzienu “ķīmiskais savienojums”;

Sniedziet vienkāršu un sarežģītu vielu piemērus;

Aprakstiet vienkāršus un sarežģītas vielas, jums zināms no ikdienas lietošanas;

Sniedziet spriedumus par dažādām vielām.

Lielākajai daļai ķīmisko elementu atomu ir iespēja apvienoties savā starpā vai ar citu ķīmisko elementu atomiem. Tā rezultātā veidojas ķīmiskie savienojumi. Neatkarīgi no to strukturālo daļiņu sastāva gan vienkāršas, gan sarežģītas vielas ir ķīmiski savienojumi, jo starp tām rodas ķīmiskās saites.

Jūs jau esat iepazinušies ar ķīmisko elementu atomu uzbūvi. Vielas, kuru sastāvdaļas ir atomi, sauc par atomu.

Tomēr starp visiem ķīmiskajiem savienojumiem ir arī molekulāras vielas. Neatņemama sastāvdaļa tās ir molekulas.

Molekulas ir mazākās vielas daļiņas, kas saglabā savas ķīmiskās īpašības.

Par vielas dalāmības robežu tiek uzskatīta molekula. Ja to iznīcina, tad viela tiek iznīcināta. Molekulu raksturīga iezīme ir nepārtraukta kustība.

Atcerieties no sava dabas vēstures kursa, kādu parādību sauc par difūziju.

Katra molekula sastāv no noteikta skaita viena vai dažādu ķīmisko elementu atomu.

Atcerieties no sava dabas vēstures kursa, kā vielas tiek sadalītas pēc sastāva un izcelsmes.

Kādas vielas sauc: a) vienkāršas; b) grūti? Sniedziet dažus vienkāršu un sarežģītu vielu piemērus, kuras visbiežāk lietojat ikdienā.

Vienkāršas vielas ir vielas, ko veido viens ķīmiskais elements.

Piemēram, vienkāršas vielas ūdeņradis, skābeklis, slāpeklis, kas veidojas saskaņā ar ķīmiskajiem elementiem Ūdeņradis, Skābeklis, Slāpeklis. To molekulās ir divi viens ar otru savienoti šo elementu atomi (41. a, 6., c att.).

Elements Skābeklis noteiktos apstākļos veido citu vienkāršu vielu - ozonu, kura molekulā ir trīs atomi (41. zīm. d).

Rīsi. 41. Vienkāršu vielu molekulu modeļi: a - ūdeņradis; b - skābeklis; c - ozons; g - slāpeklis

Kompleksās vielas ir vielas, ko veido divi vai vairāki ķīmiskie elementi.

Kompleksās vielas ietver; ūdens, cukurs, ziepes, sāls, krīts, metāns (komponents dabasgāze), oglekļa dioksīds. Vielas, kas veido dzīvo organismu šūnas (olbaltumvielas, tauki un ogļhidrāti), ir sarežģītas un satur galvenokārt oglekļa, skābekļa, ūdeņraža, slāpekļa, sēra, fosfora atomus, un tām ir molekulāra struktūra.

Atcerieties, kā pierādīt, ka ūdens ir sarežģīta viela. Kādas pētījumu metodes izmantoja zinātnieki, lai noteiktu ūdens sastāvu?

42. attēlā parādīti metāna, oglekļa dioksīda un ūdens molekulu modeļi. Metāna molekula sastāv no viena oglekļa atoma un četriem ūdeņraža atomiem, oglekļa dioksīda molekula - no viena oglekļa atoma un diviem skābekļa atomiem, ūdens molekula - no viena skābekļa atoma un diviem ūdeņraža atomiem.

Rīsi. 42. Sarežģītu vielu molekulu modeļi: a - metāns; b - oglekļa dioksīds; c - ūdens

Tātad, atkarībā no to sastāva, vielas iedala vienkāršās un sarežģītās. Vielu klasifikācijas shēma ir parādīta 43. attēlā.

Rīsi. 43. Vielu klasifikācija

Vienkāršas vielas: metāli un nemetāli. Vienkāršas vielas iedala divās grupās. Metāliski elementi veido metālus, nemetāliskie elementi veido nemetālus. Tās izceļas ar fizikālajām īpašībām.

Atcerieties, ar kādām vielu fizikālajām īpašībām esat jau iepazinies. Nosauciet tos.

Pievērsīsimies paraugdemonstrējumiem un apskatīsim metālu un nemetālu vienkāršu vielu paraugus. No tehnoloģijā visbiežāk sastopamajiem metāliem, dažādas nozares ražošana, sadzīve ar dzelzi, cinku, alumīniju, varu, sudrabu, zeltu; Laboratorijā nemetāli ir sērs, ogleklis, sarkanais fosfors, broms un jods.

Pievērsiet uzmanību metālu un nemetālu agregācijas stāvoklim. Kāpēc, jūsuprāt, broms tiek uzglabāts aizzīmogotās ampulās?

Vienkāršu vielu iedalījums metālos un nemetālos balstās uz to fizikālajām īpašībām (2. tabula).

2. tabula

Vienkāršu vielu fizikālās īpašības

Nemetāli ir vielas, kas galvenokārt sastāv no molekulām. Daudzu no tām molekulas ir diatomiskas. Taču ir arī poliatomiskas molekulas: jau pieminētais ozons, kristāliskais sērs – satur astoņus sēra atomus, baltais fosfors- četri šī elementa atomi. Vienkāršās vielās, ko veido elements Ogleklis, atomi savienojas noteiktā secībā, neveidojot molekulas.

Metāli sastāv no atbilstošo elementu atomiem. Metālu nosaukumi bieži sakrīt ar metālisko elementu nosaukumiem, kas tos veido. Piemēram, vielas alumīnijs, cinks, niķelis, hroms, magnijs, ko veido attiecīgie ķīmiskie elementi. Tomēr viela varš sastāv no elementa Cuprum, sudraba - Argentum, zelta - Aurum, dzīvsudraba - dzīvsudraba, dzelzs - dzelzs atomiem. Nemetālu, elementu un vienkāršu vielu nosaukumi sakrīt nelielam skaitam vielu (3. tabula).

C tabula

Ķīmisko elementu un vienkāršu vielu nosaukumi

Laboratorijas pieredze 2

Iepazīšanās ar vienkāršu un sarežģītu vielu paraugiem

Uzdevums 1. Uzmanīgi apskatiet jums bankās dotās vielas. Izlasiet etiķetes: H 2 O (ūdens), S (sērs), P (fosfors), Mg (magnijs), NaOH (nātrija hidroksīds), C (ogleklis), Fe 3 O 4 (ferum (II, III) oksīds) , Fe (dzelzs), ZnO (cinka oksīds), CaCO 3 (kalcija karbonāts), Al (alumīnijs), Zn (cinks), CaO (kalcija oksīds), Na 2 CO 3 (nātrija karbonāts).

Sadaliet šīs vielas divās grupās: vienkāršas un sarežģītas. Vienkārši klasificējiet vielas metālos un nemetālos.

2. uzdevums. Aprakstiet: a) kā atšķiras vienkāršas un sarežģītas vielas pēc sastāva; 6) pēc kādiem kritērijiem jūs veicat klasifikāciju?

3. uzdevums. Pamatojoties uz saviem novērojumiem, aprakstiet vielu fizikālās īpašības.

Pēc uzdevuma veikšanas pierakstiet datus savā darbgrāmatā tabulas veidā. Darba beigās formulējiet secinājumus.

Vielu daudzveidība. Vielu daudzveidība ir izskaidrojama ar elementu atomu spēju apvienoties savā starpā. Atkarībā no tā, kādi atomi, kādā daudzumā un kā tie savienojas, veidojas daudzas vienkāršas un sarežģītas vielas (44. att.).

Rīsi. 44. Vienkāršā viela sērs (a) un kompleksā viela ametists (b)

Vienkāršu vielu ir nedaudz vairāk nekā ķīmisko elementu – 400, jo, kā jau zināms, viens un tas pats elements (skābeklis, ogleklis, fosfors, sērs) var veidot divas vai vairākas vielas.

Ir zināmas daudz sarežģītākas vielas (gandrīz 20 miljoni). Tas ir ūdens, kura molekulā ietilpst ūdeņradis un skābeklis, oglekļa dioksīds - ogleklis un skābeklis, galda sāls - nātrijs un hlors. Šo vielu sastāvā ir tikai divi elementi - tie ir bināri savienojumi. Tomēr ievērojams skaits vielu sastāv no trim vai vairākiem elementiem. Tādējādi glikoze satur trīs elementus: oglekli, ūdeņradi un skābekli, un cepamā soda satur četrus elementus: nātriju, ūdeņradi, oglekli un skābekli.

Visas organiskās vielas ir klasificētas kā sarežģītas. Turklāt ir vesela nozare sintētisko un mākslīgo savienojumu ieguvei, kam ir milzīgi rūpnieciski un sadzīves mērķi.

Atcerieties no sava dabas vēstures kursa, kādas vielas sauc par neorganiskām un organiskām. Sniedziet neorganisko un organisko savienojumu piemērus.

Plkst normāli apstākļi(temperatūra 0 °C, spiediens 101,3 kPa) vielas ir trīs agregācijas stāvokļos: šķidrā (ūdens, eļļa, spirts), cietā (cinks, dzelzs, sērs, fosfors, ogleklis, varš) un gāzveida (ūdeņradis, skābeklis, ozons, slāpeklis, oglekļa dioksīds, inertās gāzes).

KOPSAVILKUMS MĒS UZZINĀTOS

Vielas iedala vienkāršās un sarežģītās.

Sarežģītas vielas veidojas no diviem vai vairākiem ķīmiskiem elementiem. to ir daudz vairāk nekā vienkāršu.

Katrai vienkāršai un sarežģītai vielai ir raksturīgas noteiktas īpašības, tas ir, pazīmes, pēc kurām var noteikt to līdzības un atšķirības.

Kompleksās vielas ir organiskas un neorganiskas izcelsmes.

Vielu daudzveidība ir izskaidrojama ar elementu atomu spēju apvienoties savā starpā.

UZDEVUMI KONTROLĒT ZINĀŠANĀS

1. Paskaidrojiet, ko nozīmē jēdzieni "molekula", "vienkārša viela", "sarežģīta viela", "ķīmisks savienojums".

2. Sniedziet piemērus: a) vienkāršas un sarežģītas vielas; b) bioloģiskā un neorganiskās vielas.

3. Pamatojiet, vai jēdzieni “ķīmiskais savienojums” un “vielu maisījums” ir identiski.

4. Raksturojiet fizikālās īpašības: a) cukuram; b) ūdens; c) eļļas.

5. Pamatojiet, kāpēc ir sarežģītākas vielas nekā vienkāršas.

6. Izsakiet savu viedokli par vielu nozīmi cilvēka dzīvībai un veselībai.

INTERESANTI ZINĀT

Angļu ķīmiķis G. Davy bija pirmais, kurš ar elektrolīzi brīvā stāvoklī izolēja metālus nātriju, kāliju, kalciju, stronciju, bāriju un magniju. Šie darbi iezīmēja jaudīgu prožektoru, bāku uc lampu ražošanas sākumu. Pēc tam zinātnieks radīja drošu kalnraču lampu, kuru izmantoja visā pasaulē, līdz to nomainīja ar baterijām darbināmu lampu.

Marija Sklodovska-Kirī (1867-1934) - franču fiziķe un ķīmiķe, skolotāja, sabiedriska darbiniece. Zinātne viņam ir parādā divu atklāšanu un izpēti radioaktīvie elementi- Polonijs un rādijs. Radija elementa atklāšana aizsāka ādas vēža ārstēšanas metodi. Par savu darbu viņai tika piešķirtas divas Nobela prēmijas, kuras viņa ziedoja sanatorijas celtniecībai Zakopanē un Radioloģijas institūtam Varšavā (Polija).

Visam, kas mūs ieskauj, ir savs fiziskais un ķīmiskā daba. Kā sauc vielu un kādi tās veidi pastāv? Tā ir fiziska viela, kurai ir specifiska ķīmiskais sastāvs. Latīņu valodā vārds “viela” ir Substantia, ko arī bieži lieto zinātnieki. Ko tas attēlo?

Mūsdienās ir zināmi vairāk nekā 20 miljoni dažādu vielu. Gaisā ir visdažādākās gāzes, un ūdens ar minerālvielām un sāļiem okeānā, jūrās un upēs. Mūsu planētas cietais virsmas slānis sastāv no daudziem klintis. Jebkurā dzīvā organismā ir milzīgs skaits dažādu vielu.

Vispārīgi jēdzieni

IN mūsdienu ķīmija viela, kas definēta kā miera masa. Tas sastāv no elementārdaļiņas vai kvazidaļiņas. Jebkuras vielas neatņemama iezīme ir tās masa. Parasti salīdzinoši zemā blīvumā un temperatūrā tā sastāvā visbiežāk atrodamas tādas elementārdaļiņas kā elektroni, neitroni un protoni. Pēdējie divi sastāv atomu kodoli. Visas šīs elementārdaļiņas veido vielas, piemēram, molekulas un kristālus. To kodolā to atomu viela (atomi) sastāv no elektroniem, protoniem un neitroniem.

No bioloģijas viedokļa “viela” ir matērijas jēdziens, kas veido jebkura organismu audus. Tā ir daļa no organellām, kas atrodas šūnās. Vispārīgā nozīmē "viela" ir matērijas forma, no kuras veidojas visi fiziskie ķermeņi.

Matērijas īpašības

Vielas īpašības ir objektīvu īpašību kopums, kas nosaka individualitāti. Tie ļauj atšķirt vienu vielu no citas. Vielas raksturīgākās fizikālās un ķīmiskās īpašības:

Blīvums;

viršanas un kušanas temperatūras;

termodinamiskās īpašības;

Ķīmiskās īpašības;

Kristāla struktūras vērtības.

Visi uzskaitītie parametri ir nemainīgas konstantes. Tā kā visas vielas atšķiras viena no otras, tām ir noteiktas īpašības.Ko nozīmē šis jēdziens? Vielas īpašības ir tās pazīmes, ko nosaka mērījumi vai novērojumi, nepārveidojot to citā vielā. Vissvarīgākie no tiem ir:

Apkopošanas stāvoklis;

Krāsa un spīdums;

Smaržas klātbūtne;

Nešķīstība vai šķīdība ūdenī;

Kušanas un viršanas temperatūra;

Blīvums;

Elektrovadītspēja;

Siltumvadītspēja;

Cietība;

Trauslums;

Plastmasa.

To raksturo arī tāda fiziska īpašība kā forma. Krāsu, garšu, smaržu nosaka vizuāli un izmantojot maņas. Fizikālos parametrus, piemēram, blīvumu, kušanas un viršanas punktus un elektrovadītspēju aprēķina, izmantojot dažādi mērījumi. Informācija par vairuma vielu fizikālajām īpašībām ir sniegta īpašās uzziņu grāmatās. Tie ir atkarīgi no vielas agregācijas stāvokļa. Tādējādi ūdens, ledus un tvaika blīvums ir pilnīgi atšķirīgs. Skābeklis gāzveida stāvoklī ir bezkrāsains, bet šķidrā stāvoklī tam ir zila nokrāsa. Fizikālo īpašību atšķirību dēļ var atšķirt daudzas vielas. Tātad varš ir vienīgais metāls, kam ir sarkanīga nokrāsa. Tas vienkārši garšo sāļš. Vairumā gadījumu, lai identificētu vielu, ir jāņem vērā vairākas tās zināmās īpašības.

Jēdzienu attiecības

Daudzi cilvēki jauc jēdzienus “ķīmiskais elements”, “atoms”, “vienkārša viela”. Patiesībā tie atšķiras viens no otra. Tādējādi atoms ir konkrēts jēdziens, jo tas patiešām pastāv. Ķīmiskais elements - abstrakta (kolektīva) definīcija. Dabā tas pastāv tikai saistītu vai brīvu atomu veidā. Citiem vārdiem sakot, tā ir vienkārša vai sarežģīta viela. Katram ķīmiskajam elementam ir savs simbols- zīme (simbols). Dažos gadījumos tas izsaka arī vienkāršas vielas sastāvu (B, C, Zn). Bet bieži vien šis simbols apzīmē tikai ķīmisko elementu. To skaidri parāda skābekļa formula. Tātad O ir tikai ķīmisks elements, un vienkāršu vielu skābeklis apzīmē ar formulu O 2.

Starp šiem jēdzieniem ir arī citas atšķirības. Jānošķir vienkāršu vielu, kas ir daļiņu kopums, īpašības (īpašības) no ķīmiskā elementa, kas ir noteikta tipa atoms. Nosaukumos ir noteiktas atšķirības. Visbiežāk ķīmiskā elementa un vienkāršas vielas apzīmējums ir vienāds. Tomēr šim noteikumam ir izņēmumi.

Vielu klasifikācija

Kā sauc vielu no zinātniskā viedokļa? Dažādu vielu skaits ir ļoti liels. Dabiska viela, kuras definīcija attiecas uz tās dabisko izcelsmi, var būt organiska vai neorganiska. Cilvēks ir iemācījies mākslīgi sintezēt daudzus savienojumus. “Vielas” definīcija nozīmē iedalījumu vienkāršās (atsevišķās) vielās un maisījumos. Attieksme pret klasifikāciju ir atkarīga no tā, cik daudz no tiem ir iekļauti tajā.

Vienkāršas vielas definīcija saprot abstraktu jēdzienu, kas nozīmē atomu kopumu, kas savienoti viens ar otru saskaņā ar noteiktiem fizikāliem un ķīmiskiem likumiem. Neskatoties uz to, robeža starp to un maisījumu ir ļoti neskaidra, jo dažām vielām ir mainīgs sastāvs. Viņiem tas vēl nav pat piedāvāts precīza formula. Sakarā ar to, ka vienkāršai vielai ir sasniedzama tikai tās galīgā tīrība, šī koncepcija paliek abstrakcija. Citiem vārdiem sakot, jebkurā no tiem ir ķīmisko elementu maisījums, kurā dominē viens. Bieži vien vielas tīrība tieši ietekmē tās īpašības. Vispārīgā nozīmē vienkārša viela sastāv no viena ķīmiskā elementa atomiem. Piemēram, skābekļa gāzes molekula satur 2 identiskus atomus (O 2).

Ko sauc par komplekso vielu? Šāds ķīmisks savienojums ietver dažādus atomus, kas veido molekulas. Dažreiz to sauc par jauktu ķīmisko vielu. Sarežģītas vielas ir maisījumi, kuru molekulas veidojas no divu vai vairāku elementu atomiem. Piemēram, ūdens molekulā ir viens skābekļa atoms un 2 ūdeņraža atomi (H 2 O). Sarežģītas vielas jēdziens ir molekula, kas satur dažādus ķīmiskos elementus. Šādu vielu ir daudz vairāk nekā vienkāršu. Tie var būt dabiski vai mākslīgi.

Vienkāršie, kuru jēdziens ir nedaudz ierasts, atšķiras pēc to īpašībām. Piemēram, titāns kļūst stiprs tikai tad, kad tas tiek atbrīvots no skābekļa atomiem līdz mazāk nekā simtdaļai procenta. Sarežģīta un vienkārša viela ķīmiskā definīcija ko ir nedaudz grūti uztvert, var būt divu veidu: neorganiskie un organiskie.

Neorganiskās vielas

Pie neorganiskajiem savienojumiem pieder visi ķīmiskie savienojumi, kas nesatur oglekli. Šajā grupā ietilpst arī dažas vielas, kas satur šo elementu (cianīdi, karbonāti, karbīdi, oglekļa oksīdi un vairākas citas vielas). Viņiem nav organiskām vielām raksturīgā skeleta. Ikviens var nosaukt vielu pēc formulas, pateicoties Mendeļejeva periodiskajai sistēmai un skolas ķīmijas kursam. Visi no tiem ir norādīti ar latīņu burtiem. Kā šajā gadījumā sauc vielu? Visas neorganiskās vielas iedala šādās grupās:

Vienkāršas vielas: metāli (Mg, Na, Ca); nemetāli (P, S); cēlgāzes (He, Ar, Xe); amfoteriskās vielas (Al, Zn, Fe);

Komplekss: sāļi, oksīdi, skābes, hidroksīdi.

Organiskās vielas

Organisko vielu definīcija ir diezgan vienkārša. Šīs vielas ietver ķīmiskus savienojumus, kas satur oglekli. Šī vielu klase ir visplašākā. Tiesa, šim noteikumam ir izņēmumi. Tādējādi organiskās vielas neietver: oglekļa oksīdus, karbīdus, karbonātus, ogļskābi, cianīdus un tiocianātus.

Atbilde uz jautājumu "nosaukums ietver visa rinda sarežģīti savienojumi. Tajos ietilpst: amīni, amīdi, ketoni, anhidrīdi, aldehīdi, nitrili, karbonskābes, sēra organiskie savienojumi, ogļūdeņraži, spirti, ēteri un esteri, aminoskābes.

Galvenās bioloģisko organisko vielu klases ir lipīdi, olbaltumvielas, nukleīnskābes un ogļhidrāti. Papildus ogleklim tie satur ūdeņradi, skābekli, fosforu, sēru un slāpekli. Kuras rakstura iezīmes organiskajās vielās? To daudzveidība un struktūras dažādība ir izskaidrojama ar oglekļa atomu īpašībām, kas, savienojoties ķēdēs, spēj veidot spēcīgas saites. Tā rezultātā veidojas ļoti stabilas molekulas. Oglekļa atomi veido zigzaga ķēdi, kas ir raksturīga iezīme organiskās vielas. Šajā gadījumā molekulu struktūra tieši ietekmē ķīmiskās īpašības. Oglekļa iekšā organisko vielu var apvienot atvērtās un cikliskās (slēgtās) ķēdēs.

Apkopotie stāvokļi

“Vielas” definīcija ķīmijā nesniedz detalizētu koncepciju par tās agregācijas stāvokli. Tie atšķiras ar lomu, kāda to pastāvēšanā ir molekulu mijiedarbībā. Ir 3 vielas stāvokļi:

Cieta viela, kurā molekulas ir cieši savienotas. Starp viņiem tiek izveidota spēcīga pievilcība. Cietā stāvoklī vielas molekulas nespēj brīvi pārvietoties. Viņi var veikt tikai svārstīgas kustības. Pateicoties tam, cietās vielas lieliski saglabā savu formu un apjomu.

Šķidrums, kurā molekulas ir brīvākas un var pārvietoties no vienas vietas uz otru. Pateicoties šīm īpašībām, jebkurš šķidrums var iegūt trauka formu un plūst.

Gāzveida, kurā vielas elementārdaļiņas pārvietojas brīvi un haotiski. Molekulārās saites šajā stāvoklī ir tik vājas, ka tās var būt tālu viena no otras. Gāzveida stāvoklī viela spēj piepildīt lielu daudzumu.

Izmantojot ūdeni kā piemēru, ir ļoti viegli saprast atšķirību starp ledu, šķidrumu un tvaiku. Visi šie agregācijas stāvokļi nav saistīti ar ķīmiskās vielas individuālajām īpašībām. Tie atbilst tikai vielas eksistences stāvokļiem, kas ir atkarīgi no ārējiem fizikālajiem apstākļiem. Tāpēc šķidruma zīmi nevar viennozīmīgi attiecināt uz ūdeni. Mainoties ārējiem apstākļiem, daudzas ķīmiskās vielas pāriet no viena agregācijas stāvokļa uz citu. Šī procesa laikā tiek atklāti starpposma (robežas) veidi. Vispazīstamākais no tiem ir amorfais stāvoklis, ko sauc par stiklveida. Šī “vielas” definīcija ķīmijā ir saistīta ar tās struktūru (tulkojumā no grieķu valodas amorphos - bezveidīgs).

Fizikā tiek aplūkots cits agregācijas stāvoklis, ko sauc par plazmu. Tas ir pilnībā vai daļēji jonizēts, un to raksturo vienāds negatīvo un pozitīvi lādiņi. Citiem vārdiem sakot: plazma ir elektriski neitrāla. Šis vielas stāvoklis rodas tikai ārkārtīgi augstā temperatūrā. Dažreiz tie sasniedz tūkstošiem kelvinu. Dažās savās īpašībās plazma ir pretēja gāzei. Pēdējam ir zema elektriskā vadītspēja. Gāze sastāv no daļiņām, kas ir līdzīgas viena otrai. Tomēr tie saduras reti. Plazmai ir augsta elektrovadītspēja. Tas sastāv no elementārdaļiņām, kas atšķiras elektriskais lādiņš. Viņi pastāvīgi mijiedarbojas viens ar otru.

Ir arī vielas starpstāvokļi, piemēram, polimērs (ļoti elastīgs). Šo pārejas formu klātbūtnes dēļ speciālisti bieži lieto jēdzienu “fāze” plašāk. Noteiktos apstākļos, kas ir diezgan atšķirīgi no parastajiem, dažas vielas pārvēršas īpašos stāvokļos, piemēram, supravadītājā un superšķidrumā.

Kristāli

Kristāli ir cietas vielas, kurām dabiski ir regulāra daudzskaldņa forma. Tas ir balstīts uz to iekšējo struktūru un ir atkarīgs no to veidojošo atomu, molekulu un jonu izvietojuma. Ķīmijā to sauc par kristāla režģi. Šī struktūra katrai vielai ir individuāla, tāpēc tas ir viens no galvenajiem fizikāli ķīmiskajiem parametriem.

Attālumus starp daļiņām, kas veido kristālus, sauc par režģa parametriem. Tos nosaka, izmantojot fizikālās struktūras analīzes metodes. Nav nekas neparasts, ka cietām vielām ir vairāk nekā viena kristāliskā režģa forma. Šādas struktūras sauc par polimorfām modifikācijām. No vienkāršām vielām bieži sastopamas rombiskas un monoklīniskas formas. Šādas vielas ir grafīts, dimants, sērs, kas ir oglekļa sešstūra un kubiskās modifikācijas. Šī forma ir novērojama arī tādās sarežģītās vielās kā kvarcs, kristobalīts, tridimīts, kas ir silīcija dioksīda modifikācijas.

Viela kā matērijas forma

Neskatoties uz to, ka jēdzieniem “viela” un “viela” ir ļoti tuva nozīme, tie nav pilnīgi līdzvērtīgi. To apstiprina daudzi zinātnieki. Tādējādi, pieminot jēdzienu “matērija”, tas visbiežāk nozīmē raupju, inertu un mirušu realitāti, kas pakļauta mehānisko likumu dominēšanai. "Vielas" definīcija vairāk tiek saprasta kā materiāls, kas savas formas dēļ izraisa ideju par vitalitāti un formu.

Mūsdienās zinātnieki matēriju uzskata par objektīvu realitāti, kas pastāv telpā un mainās laikā. To var iesniegt divos veidos:

Pirmajam ir viļņu raksturs. Tie ietver bezsvara stāvokli, caurlaidību un nepārtrauktību. Tas var pārvietoties ar gaismas ātrumu.

Otrais ir korpuskulārs, kam ir miera masa. Tas sastāv no elementārdaļiņām, kas atšķiras pēc to lokalizācijas. Tas ir slikti caurlaidīgs vai necaurlaidīgs un nevar pārvietoties ar gaismas ātrumu.

Pirmo matērijas eksistences formu sauc par lauku, bet otro par vielu. Viņiem ir daudz kopīga, jo pat elektroniem ir daļiņas un viļņa īpašības. Tie izpaužas mikrokosmosa līmenī. Tāpēc dalījums laukā un būtībā ir ļoti ērts.

Vielas un lauka vienotība

Zinātnieki jau sen ir noskaidrojuši, ka jo masīvāka un lielāka ir vielas elementārdaļiņa, jo asāk izpaužas tās individualitāte un norobežotība. Tajā pašā laikā skaidrāk ir redzama matērijas un lauka pretnostatījums, kam raksturīga nepārtrauktība. Jo mazākas ir vielas elementārdaļiņas, jo mazāka ir tās masa. Šajā gadījumā to kontrastēšana ar lauku kļūst grūtāka. Dažādās mikroviļņu krāsnīs tas parasti zaudē savu nozīmi, jo dažādas elementārdaļiņas kvanti ierosina dažādu lauku stāvokļi (elektromagnētiskie - fotoni, kodoli - mezoni).

Vielas un lauka vienotība un skaidras robežas trūkums starp tiem izpaužas faktā, ka noteiktos apstākļos lauka dēļ rodas daļiņas, bet citos gadījumos - otrādi. Skaidrs piemērs Tas var būt saistīts ar tādu parādību kā iznīcināšana (elementārdaļiņu transformācijas fenomens). Jebkurš materiālais ķermenis ir stabils veselums, kas ir iespējams, savienojot tā elementus caur laukiem.

Viss ap mums sastāv no dažām vielām. Atkarībā no sastāva tie var būt vienkārši vai sarežģīti. Bet ko tas nozīmē? Kas ir vienkāršas vielas? Kādas īpašības viņiem piemīt? Noskaidrosim.

Kas ir vienkārša viela?

Vislabāk skaidrojumus par vielām sākt ar jēdzienu “atoms”. Šī ir mikroskopiska daļiņa ar noteiktu izmēru, masu un citām īpašībām. Katrs atoma veids apzīmē noteiktu ķīmisko elementu. Bet paši par sevi tie nevar pastāvēt dabā un obligāti apvienoties ar citiem atomiem, veidojot vielas.

Kas ir vienkāršas vielas? Tās ir struktūras, ko veido viena veida elementu atomi. Normālos apstākļos tie visbiežāk ir cieti, bet 11 no tiem ir gāzveida stāvoklī, bet divi ir šķidrā stāvoklī. Atkarībā no tā, kāda veida saite veidojas starp atomiem, tos iedala divās daļās lielas grupas: metāli un nemetāli.

Dažkārt ir grūti saprast, kas ir vienkāršas vielas, jo to nosaukumi var sakrist ar ķīmisko elementu nosaukumiem. Viņiem ir vienādi nosaukumi: skābeklis, dzelzs, varš, sērs, fosfors un citi.

Vienkāršu vielu īpašības

Galvenās īpašības, ar kurām raksturo vielas:

• krāsa;
• smarža;
• cietība/maigums;
• viskozitāte;
• šķīdība;
• siltuma un elektriskā vadītspēja;
• magnētiskās īpašības;
• kušanas un viršanas temperatūras utt.

Daudzas vielu īpašības ir atkarīgas no tā, kā un kādos daudzumos to atomi ir savienoti. Šajā gadījumā var rasties allotropija. Šī ir parādība, kurā viens vienkāršs Ķīmiskā viela pastāv vairākās formās vai modifikācijās. Tādējādi skābekļa atomi (O), apvienojoties pa pāriem, veido O2 jeb vielu skābekli – caurspīdīgu, bez smaržas un garšas. Ja trīs atomi apvienojas, rezultāts ir ozons jeb O 3 – zila gāze ar asu, specifisku smaku.

Selēnam, fosforam, ūdeņradim, silīcijam, antimonam, alvai, dzelzs un citām vielām ir alotropiskas modifikācijas. Formas var mainīties viena otrā, mainoties temperatūrai vai spiedienam. Tajā pašā laikā pastāv atgriezeniskas pārejas, kurās viela var atgriezties iepriekšējā stāvoklī, un neatgriezeniskas, kurās atgriešanās vairs nav iespējama.

Metāli

Vienkāršas vielas metālus raksturo vairākas vispārīgas īpašības. Tie vienā vai otrā pakāpē ir plastmasa, kas nozīmē, ka tos var kalt, izstiept un saliekt, neplīst un nesalaužot. Zelts, varš un sudrabs tiek uzskatīti par elastīgākajiem. Bet mangāns, cinks vai bismuts nekavējoties saplīst mehāniskā spriedzē.

Metāli labi vada siltumu un elektrību. Labākais šajā jomā ir sudrabs, vissliktākie ir dzīvsudrabs un bismuts. Starp citu, dzīvsudrabs ir vienīgais metāls, kas normālos apstākļos nav ciets. Tas sacietē tikai -39 °C temperatūrā.

Citi šīs vienkāršo vielu grupas pārstāvji sākotnēji ir cieti. Tie pārvēršas šķidrā stāvoklī (izkūst), kad noteiktas temperatūras, kā likums, augsts. Tādējādi francijs kūst 27 °C, svins - 1170 °C, alumīnijs - 1554 °C, indijs - 156,6 °C, bet volframam vajag pat 3410 °C.

Gandrīz visiem metāliem ir spīdums un pelēka krāsa. Atšķiras tikai to nokrāsas: dažiem tas ir tumšs un gandrīz matēts, citiem tas ir sudrabaini balts un ļoti spīdīgs. Ir, protams, izņēmumi. Piemēram, zelts un cēzijs ir dzeltenā krāsā, varš ir sarkanīgs.

Nemetāli

Vienkāršu nemetālu vielu ir daudz mazāk. No 118 zināmajiem elementiem tos veido tikai 22. Starp šīm vielām ir arī maz līdzību. Tos galvenokārt vieno tas, ka tie nepieder pie metāliem un tiem nav raksturīgā spīduma (izņemot jodu un grafītu).

Visiem tiem ir vai nu molekulāra vai atomu struktūra. Pirmajā gadījumā nemetāli var būt gāzes (hlors, slāpeklis, ūdeņradis, skābeklis), cietvielas(sērs, fosfors, jods) vai šķidrumi (broms). Viņu atomi ir cieši saistīti, bet to molekulas nav. Tāpēc šādas vielas ir gaistošas ​​un cietā stāvoklī viegli kūst un drūp.

Otrajā gadījumā tos veido garas atomu ķēdes. To daļiņas ir savstarpēji ļoti cieši saistītas, tāpēc vielai ir cietība, vāja plastiskums un nepastāvība, augsta kušanas un viršanas temperatūra. Piemēram, grafīts kūst tikai 3800 °C temperatūrā, kas ir augstāka par ugunsizturīgāko metālu.

Fluors

Fluors ir ķīmiskais elements ar numuru 9. Kā vienkārša viela tā ir divatomiskā gāze (F2) ar dzeltenīgu nokrāsu. Tam ir izteikta smarža, kas nedaudz atgādina hloru.

Fluors ir visaktīvākais nemetāls. Tas reaģē ar visiem elementiem, izņemot neonu un hēliju. Tas arī reaģē ar lielāko daļu esošo vielu, izraisot to aizdegšanos vai eksploziju. Pat ūdens ar fluoru piepildītā atmosfērā sāk degt. Ūdeņradis, savienojoties ar fluoru, eksplodē zem nulles temperatūrā.

Elements fluors ir atrodams mūsu ķermeņa zobu emaljā un kaulos. Mums tas ir nepieciešams katru dienu 2,5-3,5 mg apjomā. Tomēr fluora gāze ir ļoti toksiska un agresīva. Tas var izraisīt gļotādu kairinājumu un otrās pakāpes apdegumus.

Sērs

Ķīmiskajam elementam sēram kā vienkāršai vielai piemīt arī nemetāliskas īpašības. Tas veido milzīgu skaitu alotropu modifikāciju, no kurām galvenās ir: monoklīniska, rombiska, plastmasa.

Dabā tas sastopams brīvi, tāpēc cilvēkiem tas ir pazīstams jau ilgu laiku. Šādā stāvoklī tas bieži veidojas vulkānu izvirdumu un ģeotermālo avotu vietās. Turklāt tā ir daļa no daudziem minerāliem, piemēram, pirītiem.

Daudzi cilvēki sēru pazīst kā gaiši dzeltenu vielu ar taukainu spīdumu un augstu trauslumu. Tas ir monoklīnisks sērs, un to bieži ražo pulvera veidā. Karsējot šādu pulveri līdz 160 °C, tas izkūst un iegūst tumši brūnu krāsu. Atdziestot, tas atkal kļūst dzeltens.

Ja izkusušo brūno masu iegremdē ūdenī, veidojas plastmasas sērs. Tas izskatās kā gumija vai plastilīns. Šajā formā tas lieliski stiepjas un veido formu. Tomēr pēc dažām dienām tas atkal pārvēršas monoklīniskā sērā, kas ir trausls.

Augstā vulkāniskā temperatūrā viela veido skaistus caurspīdīgus kristālus. To veidošanās ilgst vairākus tūkstošus gadu, tāpēc dabā tie sastopami reti.

Augsta mitruma apstākļos sasmalcināts sērs var spontāni aizdegties. Tas ļoti spēcīgi reaģē ar hlorātiem, nitrātiem, eļļām un taukiem, aizdegas vai eksplodējot. Sērs labi sadeg gaisā, veidojot bezkrāsainu sēra dioksīdu ar asu smaku.

Vielas var sastāvēt no viena vai dažādu ķīmisko elementu atomiem. Pamatojoties uz to, visas vielas ir sadalītas vienkāršās un sarežģītās.

Vielas, kas sastāv no viena ķīmiskā elementa atomiem, sauc par vienkāršām. Vienkāršās vielas iedala metālos (ko veido metālu atomi: Na, K, Ca, Mg) un nemetālos (veido nemetālu atomi H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si) pēc to īpašībām. fizikālās un ķīmiskās īpašības.

Vielas, kas sastāv no dažādu ķīmisko elementu atomiem, sauc par kompleksām vielām. Galvenās komplekso neorganisko vielu klases ir oksīdi, bāzes, skābes un sāļi.

Oksīdi ir bināri savienojumi (savienojumi, kas sastāv no diviem ķīmiskiem elementiem), kas ietver skābekļa elementu -2 oksidācijas stāvoklī.
Oksīdus iedala bāziskajos, amfoteros, skābos un sāļus neveidojos:
1. Bāzes oksīdus veido tipiski metālu atomi un skābekļa atomi. Piemēram, Na2O, CaO, LiO. Tie atbilst hidroksīdiem - bāzēm.
2. Amfoteros oksīdus veido pārejas metālu atomi un skābekļa atomi. Piemēram, BeO, ZnO, Al2O3. Tie atbilst amfotēriem hidroksīdiem.
3. Skābus oksīdus veido nemetālu atomi un skābekļa atomi. Piemēram, CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7 utt. Tie atbilst hidroksīdiem – skābēm.
4. Sāli neveidojošus oksīdus veido nemetālu atomi un skābeklis. Pie sāli neveidojošiem oksīdiem pieder 4 oksīdi: CO, SiO, N2O, NO.

Bāzes ir savienojumi, kas satur metāla (vai amonija) katjonu un vienu vai vairākas hidroksilgrupas. Piemēram, NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Īpaši izceļas šķīstošās bāzes, ko sauc par sārmiem. Tie ietver sārmu un sārmzemju metālu hidroksīdus.
Pamatojoties uz hidroksilgrupu skaitu, bāzes iedala vienas, divu un trīs skābēs.

Amfoteros hidroksīdus veido berilija, cinka vai alumīnija katjoni un hidroksidanjoni: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Skābes ir savienojumi, kas satur ūdeņraža katjonus un skābes atlikuma anjonus. Atbilstoši ūdeņraža katjonu skaitam skābes iedala vienas, divu un trīs bāzes skābes. Pamatojoties uz skābekļa klātbūtni skābes atlikumā, skābes iedala bezskābekli un skābekli saturošajās.
HF - fluorūdeņražskābe (vai fluorūdeņražskābe).
HCl - sālsskābe (vai sālsskābe).
HBr - bromūdeņražskābe
HI - jodūdeņražskābe
H2S - hidrosulfīda skābe
HNO3 - slāpekļskābe (atbilst skābes oksīdam N2O5)
HNO2 - slāpekļskābe (atbilst skābajam oksīdam N2O3)
H2SO4 - sērskābe (atbilst skābajam oksīdam SO3)
H2SO3 - sērskābe (atbilst skābajam oksīdam SO2)
H2CO3 - ogļskābe (atbilst skābajam oksīdam CO2)
H2SiO3 - silīcijskābe (atbilst skābes oksīdam SiO2)
H3PO4 - fosforskābe (atbilst skābam oksīdam P2O5).

Sāļi ir savienojumi, kas satur metāla (vai amonija) katjonu un skābes atlikuma anjonu.
Pēc sastāva skābes iedala:
1. Vide - sastāv no metāla katjona un skābes atlikuma - tas ir produkts, kas pilnībā aizvieto skābes ūdeņraža atomus ar metāla (vai amonija) katjoniem. Piemēram, Na2SO4, K3PO4.
fluorūdeņražskābes sāļi - fluorīdi,
sālsskābes sāļi - hlorīdi,
bromūdeņražskābes sāļi - bromīdi,
jodūdeņražskābes sāļi - jodīdi,
hidrosulfīda skābes sāļi - sulfīdi,
slāpekļskābes sāļi - nitrāti,
slāpekļskābes sāļi - nitrīti,
sērskābes sāļi - sulfāti,
sērskābes sāļi - sulfīti,
ogļskābes sāļi - karbonāti,
silīcijskābes sāļi - silikāti,
fosforskābes sāļi - fosfāti.
2. Skābes sāļi – sastāv no metāla (vai amonija) katjona, ūdeņraža katjona(-iem) un skābes atlikuma anjona – tas ir skābes ūdeņraža atomu nepilnīgas aizstāšanas ar metāla katjoniem produkts. Skābes sāļi var veidot tikai divbāziskās un trīsbāziskās skābes. Sāls nosaukumam pievieno prefiksu hydro- (vai digdro). Piemēram, NaHSO4 (nātrija hidrogēnsulfāts), KH2PO4 (kālija dihidrogēnfosfāts).
3. Bāzes sāļi - sastāv no metāla katjona (vai amonija), hidroksidanjona un skābes atlikuma anjona - tas ir bāzes hidroksilgrupu nepilnīgas aizstāšanas produkts ar skābiem atlikumiem. Bāzes sāļi var veidot tikai divu un trīs skābju bāzes. Sāls nosaukumam pievieno priedēkli hidrokso-. Piemēram, (CuOH)2CO3 ir vara (II) hidroksikarbonāts.