Hva kalles enkle stoffer? Enkle og komplekse stoffer – Kunnskapshypermarked

Med utgangspunkt i grunnprinsippene for atom-molekylær teori kan vi gi definisjoner enkle og komplekse stoffer.

Enkle stoffer stoffer som består av atomer av ett kjemisk grunnstoff kalles.

For eksempel:

O 2, N 2, S 8.

Komplekse stofferstoffer som består av forskjellige atomer kalles kjemiske elementer.

For eksempel:

H 2 O, H 2 SO 4, CuCl 2.

Det skal bemerkes at et så komplekst stoff, som vann H 2 O, ikke består av hydrogen og oksygen (dette er navnene på enkle stoffer - hydrogen - H 2 og oksygen - O 2), men av atomer av elementet hydrogen - H og atomer av grunnstoffet oksygen - O.

Noen kjemiske grunnstoffer er i stand til å danne flere enkle stoffer som skiller seg fra hverandre i struktur og egenskaper. For tiden er mer enn 400 enkle stoffer kjent. Dermed danner grunnstoffet karbon enkle stoffer: grafitt, diamant, karabin og fulleren. Når hvert av disse stoffene brenner, dannes det kun karbonmonoksid (IV) CO 2. Dette bekrefter at disse enkle stoffene består av atomer av samme grunnstoff MED karbon.

Fenomenet der samme grunnstoff kan danne flere enkle stoffer kalles allotropi, og de enkle stoffene som dannes i dette tilfellet er allotropiske modifikasjoner.

Et eksempel på allotropiske modifikasjoner kan være enkle stoffer - oksygen OM 2 og ozon OM 3 , dannet av atomer det samme elementet - oksygen.

Fenomenet allotropi er forårsaket av to årsaker:

 forskjellig antall atomer i molekylet, for eksempel oksygen O 2 og ozon O 3,

 ulik struktur av krystallgitteret og dannelse av ulike krystallinske former, for eksempel diamant, grafitt, karbin og fulleren.

Et stoffs evne til å delta i visse kjemiske reaksjoner karakteriserer Kjemiske egenskaper stoffer.

Kjemiske fenomener (prosesser) – Dette er prosesser som fører til at andre stoffer dannes av enkelte stoffer.

Hvis den kjemiske naturen til et stoff ikke endres som et resultat av en prosess, vurderes slike prosesser fysisk.

Eksempler på fysiske prosesser er tradisjonelt sett på som endringer i aggregeringstilstanden til et stoff: smelting av ioniske krystaller av noen salter, smelting av metaller, fordampning av vann og andre væsker, etc.

Det skal bemerkes at en prosess som oppløsning vurderes fysisk-kjemiske, og i dette tilfellet er grensene mellom kjemiske og fysiske fenomener ganske vilkårlige.

Det er vanlig å skille ren ( kjemisk rene) stoffer og blandinger stoffer.

Rene eller individuelle stoffer er stoffer som består av partikler av samme type (som inneholder de samme strukturelle enhetene).

Eksempler er sølv (inneholder kun sølvatomer), svovelsyre og karbonmonoksid (IV) (inneholder kun molekyler av de tilsvarende stoffene).

Rene stoffer er preget av konstans fysiske egenskaper for eksempel smeltepunkt ( T pl) og kokepunkt ( T kip).

Et stoff er ikke rent hvis det inneholder en mengde av ett eller flere andre stoffer – urenheter.

Hvis et system dannes ved å blande flere rene stoffer, og deres egenskaper ikke er endret og det kan separeres ved hjelp av fysiske metoder på utgangsstoffene, så kalles et slikt system blanding. Jorden, sjøvann, luft er alle eksempler på forskjellige blandinger. Stoffene som inngår i blandingen kalles komponenter. Innholdet av komponenter i blandingen kan variere innenfor vide grenser.

Mange blandinger kan separeres i deres bestanddeler - komponenter - basert på forskjeller i deres fysiske egenskaper. Blant det store antallet metoder som brukes for å separere og rense stoffer er:

 filtrering,

 utfelling etterfulgt av dekantering,

 separering ved hjelp av en skilletrakt,

 sentrifugering,

 fordampning,

 krystallisering,

 destillasjon (inkludert fraksjonert destillasjon),

 kromatografi,

 sublimering og andre.

Det skal bemerkes at i praksis er stoffer kalt "rene" kun betinget. Rensing av stoffer er en kompleks oppgave, og å få helt rene stoffer som inneholder strukturelle enheter av bare én type er praktisk talt umulig.

§ 9. Enkle og sammensatte stoffer

Etter å ha mestret dette emnet, vil du kunne:

Skille mellom begrepene "enkel substans" og "kompleks substans", formler for enkle og komplekse stoffer;

Forstå begrepet "kjemisk forbindelse";

Gi eksempler på enkle og komplekse stoffer;

Beskriv enkelt og komplekse stoffer, kjent for deg fra daglig bruk;

Foreta vurderinger om en rekke stoffer.

De fleste atomer av kjemiske elementer har evnen til å kombinere med hverandre eller med atomer av andre kjemiske elementer. Som et resultat dannes kjemiske forbindelser. Uavhengig av sammensetningen av deres strukturelle partikler, er både enkle og komplekse stoffer kjemiske forbindelser, siden kjemiske bindinger oppstår mellom dem.

Du har allerede blitt kjent med strukturen til atomer av kjemiske elementer. Stoffer hvis komponenter er atomer kalles atom.

Men blant alle de forskjellige kjemiske forbindelser er det også molekylære stoffer. En integrert del de er molekyler.

Molekyler er de minste partiklene i et stoff som beholder sine kjemiske egenskaper.

Et molekyl anses å være grensen for delbarhet for et stoff. Hvis det blir ødelagt, så blir stoffet ødelagt. Et karakteristisk trekk ved molekyler er kontinuerlig bevegelse.

Husk fra ditt naturhistoriekurs hva fenomenet kalles diffusjon.

Hvert molekyl består av et visst antall atomer av ett eller forskjellige kjemiske elementer.

Husk fra ditt naturhistoriekurs hvordan stoffer er delt inn etter sammensetning og opprinnelse.

Hvilke stoffer kalles: a) enkle; b) vanskelig? Gi noen eksempler på enkle og komplekse stoffer som du oftest bruker i hverdagen.

Enkle stoffer er stoffer dannet av ett kjemisk grunnstoff.

For eksempel, enkle stoffer hydrogen, oksygen, nitrogen dannet i samsvar med de kjemiske elementene Hydrogen, Oksygen, Nitrogen. Molekylene deres inneholder to atomer av disse elementene forbundet med hverandre (fig. 41 a, 6, c).

Grunnstoffet oksygen danner under visse forhold et annet enkelt stoff - ozon, hvis molekyl inneholder tre atomer (fig. 41 d).

Ris. 41. Modeller av molekyler av enkle stoffer: a - hydrogen; b - oksygen; c - ozon; g - nitrogen

Komplekse stoffer er stoffer dannet av to eller flere kjemiske elementer.

Komplekse stoffer inkluderer; vann, sukker, såpe, salt, kritt, metan (komponent naturgass), karbondioksid. Stoffene som utgjør cellene til levende organismer (proteiner, fett og karbohydrater) er komplekse og inneholder hovedsakelig atomer av Karbon, Oksygen, Hydrogen, Nitrogen, Svovel, Fosfor og har en molekylær struktur.

Husk hvordan du beviser at vann er et komplekst stoff. Hvilke forskningsmetoder brukte forskerne for å bestemme sammensetningen av vann?

Figur 42 viser modeller av metan, karbondioksid og vannmolekyler. Et metanmolekyl består av ett karbonatom og fire hydrogenatomer, et karbondioksydmolekyl - fra ett karbonatom og to oksygenatomer, et vannmolekyl - fra ett oksygenatom og to hydrogenatomer.

Ris. 42. Modeller av molekyler av komplekse stoffer: a - metan; b - karbondioksid; c - vann

Så, avhengig av sammensetningen, er stoffer klassifisert i enkle og komplekse. Klassifiseringsskjemaet for stoffer er vist i figur 43.

Ris. 43. Klassifisering av stoffer

Enkle stoffer: metaller og ikke-metaller. Enkle stoffer er delt inn i to grupper. Metalliske elementer danner metaller, ikke-metalliske elementer danner ikke-metaller. De er preget av fysiske egenskaper.

Husk hvilke fysiske egenskaper til stoffer du allerede har blitt kjent med. Gi dem et navn.

La oss gå til demonstrasjonene og se på prøver av enkle stoffer av metaller og ikke-metaller. Av de mest vanlige metallene innen teknologi, ulike bransjer produksjon, hverdag med jern, sink, aluminium, kobber, sølv, gull; Ikke-metaller i laboratoriet inkluderer svovel, karbon, rødt fosfor, brom og jod.

Vær oppmerksom på tilstanden til aggregering av metaller og ikke-metaller. Hvorfor tror du brom lagres i forseglede ampuller?

Inndelingen av enkle stoffer i metaller og ikke-metaller er basert på deres fysiske egenskaper (tabell 2).

tabell 2

Fysiske egenskaper til enkle stoffer

Ikke-metaller er stoffer som hovedsakelig består av molekyler. Molekylene til mange av dem er diatomiske. Imidlertid er det også polyatomiske molekyler: det allerede nevnte ozon, krystallinsk svovel - inneholder åtte svovelatomer, hvitt fosfor- fire atomer av dette elementet. I enkle stoffer dannet av grunnstoffet Karbon, kombineres atomer i en bestemt rekkefølge uten å danne molekyler.

Metaller er sammensatt av atomer av de tilsvarende elementene. Navnene på metaller faller ofte sammen med navnene på de metalliske elementene som danner dem. For eksempel stoffer aluminium, sink, nikkel, krom, magnesium dannet av de tilsvarende kjemiske elementene. Stoffet kobber består imidlertid av atomer av grunnstoffet Cuprum, sølv - Argentum, gull - Aurum, kvikksølv - kvikksølv, jern - jern. Navnene på ikke-metaller, grunnstoffer og enkle stoffer er sammenfallende for et lite antall stoffer (tabell 3).

Tabell C

Navn på kjemiske grunnstoffer og enkle stoffer

Laboratorieerfaring 2

Bli kjent med prøver av enkle og komplekse stoffer

Oppgave 1. Se nøye på stoffene du får i banker. Les etikettene: H 2 O (vann), S (svovel), P (fosfor), Mg (magnesium), NaOH (natriumhydroksid), C (karbon), Fe 3 O 4 (ferum (II, III) oksid ) , Fe (jern), ZnO (sinkoksid), CaCO 3 (kalsiumkarbonat), Al (aluminium), Zn (sink), CaO (kalsiumoksid), Na 2 CO 3 (natriumkarbonat).

Fordel disse stoffene i to grupper: enkle og komplekse. Enkel klassifiser stoffer i metaller og ikke-metaller.

Oppgave 2. Beskriv: a) hvordan enkle og komplekse stoffer er forskjellige i sammensetning; 6) hvilke kriterier brukte du for å gjøre klassifiseringen?

Oppgave 3. Beskriv de fysiske egenskapene til stoffer basert på dine observasjoner.

Etter å ha fullført oppgaven, skriv ned dataene i arbeidsboken din i form av en tabell. Formuler konklusjoner på slutten av arbeidet.

En rekke stoffer. Mangfoldet av stoffer forklares av evnen til atomer av elementer til å kombinere med hverandre. Avhengig av hvilke atomer, i hvilken mengde og hvordan de kombineres, dannes det mange enkle og komplekse stoffer (fig. 44).

Ris. 44. Det enkle stoffet svovel (a) og det komplekse stoffet ametyst (b)

Det er litt mer enkle stoffer enn kjemiske elementer - 400, fordi, som du allerede vet, kan det samme elementet (oksygen, karbon, fosfor, svovel) danne to eller flere stoffer.

Mye mer komplekse stoffer er kjent (nesten 20 millioner). Dette er vann, hvis molekyl inkluderer hydrogen og oksygen, karbondioksid - karbon og oksygen, bordsalt - natrium og klor. Sammensetningen av disse stoffene inkluderer bare to elementer - disse er binære forbindelser. Imidlertid består et betydelig antall stoffer av tre eller flere elementer. Glukose inneholder således tre elementer: Karbon, Hydrogen og Oksygen, og natron inneholder fire elementer: Natrium, Hydrogen, Karbon og Oksygen.

Alle organiske stoffer er klassifisert som komplekse. I tillegg er det en hel industri for utvinning av syntetiske og kunstige forbindelser, som har enorme industrielle og husholdningsformål.

Husk fra ditt naturhistoriekurs hvilke stoffer som kalles uorganiske og organiske. Gi eksempler på uorganiske og organiske forbindelser.

På normale forhold(temperatur 0 °C, trykk 101,3 kPa) stoffer er i tre aggregeringstilstander: flytende (vann, olje, alkohol), fast (sink, jern, svovel, fosfor, karbon, kobber) og gassformig (hydrogen, oksygen, ozon, nitrogen, karbondioksid, inerte gasser).

LA OSS OPPSUMMERE HVA VI HAR LÆRT

Stoffer er delt inn i enkle og komplekse.

Komplekse stoffer dannes av to eller flere kjemiske elementer. det er mye flere av dem enn enkle.

Hvert enkelt og komplekst stoff er preget av visse egenskaper, det vil si tegn som deres likheter og forskjeller kan identifiseres med.

Komplekse stoffer er av organisk og uorganisk opprinnelse.

Mangfoldet av stoffer forklares av evnen til atomer av elementer til å kombinere med hverandre.

OPPGAVER FOR Å STYRE KUNNSKAP

1. Forklar hva begrepene "molekyl", "enkel substans", "kompleks substans", "kjemisk forbindelse" betyr.

2. Gi eksempler: a) enkle og komplekse stoffer; b) økologisk og uorganiske stoffer.

3. Begrunn om begrepene «kjemisk forbindelse» og «stoffblanding» er identiske.

4. Beskriv de fysiske egenskapene til: a) sukker; b) vann; c) oljer.

5. Begrunn hvorfor det finnes mer komplekse stoffer enn enkle.

6. Gi uttrykk for din egen mening om stoffers betydning for menneskers liv og helse.

INTERESSANT Å VITE

Den engelske kjemikeren G. Davy var den første som isolerte metallene natrium, kalium, kalsium, strontium, barium og magnesium i fri tilstand ved elektrolyse. Disse arbeidene markerte begynnelsen på produksjonen av kraftige lamper for søkelys, fyr, osv. Deretter skapte forskeren en sikker gruvearbeiderlampe, som ble brukt over hele verden til den ble erstattet av en batteridrevet lampe.

Maria Sklodowska-Curie (1867-1934) - fransk fysiker og kjemiker, lærer, offentlig person. Vitenskapen skylder ham oppdagelsen og forskningen til to radioaktive grunnstoffer- Polonium og Radium. Oppdagelsen av grunnstoffet Radium startet en metode for behandling av hudkreft. For sitt arbeid ble hun tildelt to Nobelpriser, som hun donerte for byggingen av et sanatorium i Zakopane og Radiologisk Institutt i Warszawa (Polen).

Alt som omgir oss har sin egen fysiske og kjemisk natur. Hva heter et stoff og hvilke typer av det finnes? Det er et fysisk stoff som har en spesifikk kjemisk oppbygning. På latin er ordet for "stoff" Substantia, som også ofte brukes av forskere. Hva representerer det?

I dag er mer enn 20 millioner forskjellige stoffer kjent. Det er alle slags gasser i luften, og vann med mineraler og salter i hav, hav og elver. Det faste overflatelaget på planeten vår består av mange steiner. Et stort antall forskjellige stoffer er til stede i enhver levende organisme.

Generelle begreper

I moderne kjemi et stoff hvis definisjon forstås som å ha hvilemasse. Det består av elementære partikler eller kvasipartikler. Et integrert trekk ved ethvert stoff er massen. Som regel, ved relativt lave tettheter og temperaturer, er elementære partikler som elektroner, nøytroner og protoner oftest funnet i sammensetningen. De to siste består atomkjerner. Alle disse elementærpartiklene danner stoffer som molekyler og krystaller. I kjernen består atomstoffet deres (atomer) av elektroner, protoner og nøytroner.

Fra biologiens synspunkt er "materie" begrepet materie som danner vevet til alle organismer. Det er en del av organellene som finnes i cellene. I en generell forstand er "substans" den formen for materie som alle fysiske legemer er dannet av.

Materiens egenskaper

Egenskapene til et stoff er et sett med objektive egenskaper som bestemmer individualitet. De gjør det mulig å skille ett stoff fra et annet. Den mest karakteristiske fysisk-kjemiske egenskaper stoffer:

Tetthet;

Koke- og smeltepunkter;

Termodynamiske egenskaper;

Kjemiske egenskaper;

Krystallstrukturverdier.

Alle oppførte parametere er uforanderlige konstanter. Siden alle stoffer er forskjellige fra hverandre, har de visse egenskaper. Hva menes med dette konseptet? Egenskapene til et stoff er dets egenskaper bestemt ved måling eller observasjon, uten å transformere det til et annet stoff. De viktigste av dem er:

Aggregeringstilstand;

Farge og glans;

Tilstedeværelse av lukt;

Uløselighet eller løselighet i vann;

Smelte- og kokepunkt;

Tetthet;

Elektrisk Strømføringsevne;

Termisk ledningsevne;

Hardhet;

Skjørhet;

Plast.

Det er også preget av en slik fysisk egenskap som form. Farge, smak, lukt bestemmes visuelt og ved hjelp av sansene. Fysiske parametere som tetthet, smelte- og kokepunkter og elektrisk ledningsevne beregnes ved hjelp av ulike målinger. Informasjon om de fysiske egenskapene til de fleste stoffene er presentert i spesielle oppslagsverk. De avhenger av stoffets aggregeringstilstand. Dermed er tetthetene av vann, is og damp helt forskjellige. Oksygen i gassform er fargeløst, men i flytende tilstand har det en blå fargetone. På grunn av forskjeller i fysiske egenskaper kan mange stoffer skilles. Så kobber er det eneste metallet som har en rødlig fargetone. Den har bare en salt smak. I de fleste tilfeller, for å identifisere et stoff, er det nødvendig å ta hensyn til flere av dets kjente egenskaper.

Sammenheng mellom begreper

Mange mennesker forveksler begrepene "kjemisk element", "atom", "enkel substans". Faktisk er de forskjellige fra hverandre. Dermed er et atom et konkret konsept fordi det virkelig eksisterer. Kjemisk element - abstrakt (kollektiv) definisjon. I naturen eksisterer det bare i form av bundne eller frie atomer. Det er med andre ord et enkelt eller komplekst stoff. Hvert kjemisk element har sitt eget symbol- tegn (symbol). I noen tilfeller uttrykker det også sammensetningen av et enkelt stoff (B, C, Zn). Men ofte betegner dette symbolet bare et kjemisk element. Dette er tydelig demonstrert av oksygenformelen. Så O er bare et kjemisk grunnstoff, og det enkle stoffet oksygen er betegnet med formelen O 2.

Det er andre forskjeller mellom disse konseptene. Det er nødvendig å skille mellom egenskapene (egenskapene) til enkle stoffer, som er en samling av partikler, og et kjemisk element, som er et atom av en viss type. Det er visse forskjeller i navnene. Oftest er betegnelsen på et kjemisk element og et enkelt stoff den samme. Det finnes imidlertid unntak fra denne regelen.

Klassifisering av stoffer

Hva kalles et stoff fra et vitenskapelig synspunkt? Antallet ulike stoffer er svært stort. Et naturlig stoff hvis definisjon er relatert til dens naturlig opprinnelse, kan være organisk eller uorganisk. Mennesket har lært å syntetisere mange forbindelser kunstig. Definisjonen av "stoff" innebærer inndeling i enkle (individuelle) stoffer og blandinger. Holdningen til klassifisering avhenger av hvor mange av dem som er inkludert i den.

Definisjonen av et enkelt stoff forstår et abstrakt konsept som betyr et sett med atomer knyttet til hverandre i henhold til visse fysiske og kjemiske lover. Til tross for dette er grensen mellom den og blandingen veldig vag, siden noen stoffer har en variabel sammensetning. Det er ikke engang tilbudt for dem ennå eksakt formel. På grunn av det faktum at for et enkelt stoff bare dets endelige renhet er oppnåelig, forblir dette konseptet en abstraksjon. Med andre ord, i noen av dem er det en blanding av kjemiske elementer der en dominerer. Ofte påvirker renheten til et stoff direkte dets egenskaper. I en generell forstand består et enkelt stoff av atomer av ett kjemisk element. For eksempel inneholder et molekyl av oksygengass 2 identiske atomer (O 2).

Hva kalles et komplekst stoff? En slik kjemisk forbindelse inkluderer ulike atomer som utgjør molekylene. Det kalles noen ganger et blandet kjemisk stoff. Komplekse stoffer er blandinger hvis molekyler er dannet av atomer av to eller flere grunnstoffer. For eksempel, i et vannmolekyl er det ett oksygenatom og 2 hydrogenatomer (H 2 O). Konseptet med et komplekst stoff er et molekyl som inneholder forskjellige kjemiske elementer. Det finnes mange flere slike stoffer enn enkle. De kan være naturlige eller kunstige.

Enkle og konseptet som er noe konvensjonelt, er forskjellige i egenskapene deres. For eksempel blir titan sterkt bare når det frigjøres fra oksygenatomer til mindre enn en hundredel av en prosent. Kompleks og enkel substans kjemisk definisjon som er litt vanskelig å oppfatte, det kan være to typer: uorganisk og organisk.

Uorganiske stoffer

Uorganiske forbindelser omfatter alle kjemiske forbindelser som ikke inneholder karbon. Denne gruppen inkluderer også noen stoffer som inneholder dette grunnstoffet (cyanider, karbonater, karbider, karbonoksider og flere andre stoffer). De har ikke et skjelett som er karakteristisk for organiske stoffer. Alle kan navngi et stoff etter formelen takket være Mendeleevs periodiske system og et skolekjemikurs. Alle er utpekt med latinske bokstaver. Hva heter stoffet i dette tilfellet? Alle uorganiske stoffer er delt inn i følgende grupper:

Enkle stoffer: metaller (Mg, Na, Ca); ikke-metaller (P, S); edle gasser (He, Ar, Xe); amfotere stoffer (Al, Zn, Fe);

Kompleks: salter, oksider, syrer, hydroksyder.

Organisk materiale

Definisjonen av organiske stoffer er ganske enkel. Disse stoffene inkluderer kjemiske forbindelser som inneholder karbon. Denne klassen av stoffer er den mest omfattende. Riktignok er det unntak fra denne regelen. Organiske stoffer inkluderer derfor ikke: karbonoksider, karbider, karbonater, karbonsyre, cyanider og tiocyanater.

Svaret på spørsmålet "navn inkluderer hele linjen komplekse forbindelser. Disse inkluderer: aminer, amider, ketoner, anhydrider, aldehyder, nitriler, karboksylsyrer, organiske svovelforbindelser, hydrokarboner, alkoholer, etere og estere, aminosyrer.

Hovedklassene av biologiske organiske stoffer inkluderer lipider, proteiner, nukleinsyrer, karbohydrater. I tillegg til karbon inneholder de hydrogen, oksygen, fosfor, svovel og nitrogen. Hvilken karaktertrekk i organisk materiale? Deres mangfold og variasjon av struktur forklares av egenskapene til karbonatomer, som er i stand til å danne sterke bindinger når de er koblet i kjeder. Dette resulterer i svært stabile molekyler. Karbonatomene danner en sikksakkkjede, som er karakteristisk trekk organiske stoffer. I dette tilfellet påvirker strukturen til molekyler direkte de kjemiske egenskapene. Karbon inn organisk materiale kan kombineres til åpne og sykliske (lukkede) kretser.

Samlede tilstander

Definisjonen av "stoff" i kjemi gir ikke et detaljert konsept for dens aggregerte tilstander. De er forskjellige i rollen som spilles i deres eksistens av samspillet mellom molekyler. Det er 3 materietilstander:

Et fast stoff der molekylene er tett sammenføyd. Det etableres en sterk tiltrekning mellom dem. I fast tilstand er ikke molekylene til et stoff i stand til å bevege seg fritt. De kan bare utføre oscillerende bevegelser. Derved faste stoffer beholder perfekt form og volum.

Væske, der molekylene er friere og kan bevege seg fra et sted til et annet. Takket være disse egenskapene kan enhver væske ta form av et kar og strømme.

Gassformig, der de elementære partiklene til et stoff beveger seg fritt og kaotisk. De molekylære bindingene i denne tilstanden er så svake at de kan være langt fra hverandre. I gassform er stoffet i stand til å fylle store volumer.

Ved å bruke vann som eksempel er det veldig enkelt å forstå forskjellen mellom is, væske og damp. Alle disse aggregeringstilstandene er ikke relatert til de individuelle egenskapene til et kjemisk stoff. De tilsvarer bare eksistenstilstander for et stoff som er avhengig av ytre fysiske forhold. Det er grunnen til at tegnet på væske ikke entydig kan tilskrives vann. Når ytre forhold endres, beveger mange kjemiske stoffer seg fra en aggregeringstilstand til en annen. Under denne prosessen oppdages mellomliggende (borderline) typer. Den mest kjente av disse er den amorfe tilstanden kalt glassaktig. Denne definisjonen av "stoff" i kjemi er assosiert med dens struktur (oversatt fra gresk amorphos - formløs).

I fysikk vurderes en annen aggregeringstilstand, kalt plasma. Den er helt eller delvis ionisert og er preget av samme tetthet av negative og positive ladninger. Med andre ord: plasma er elektrisk nøytralt. Denne materietilstanden oppstår bare ved ekstremt høye temperaturer. Noen ganger når de tusenvis av kelviner. I noen av egenskapene er plasma det motsatte av gass. Sistnevnte har lav elektrisk ledningsevne. Gass består av partikler som ligner hverandre. Imidlertid kolliderer de sjelden. Plasma har høy elektrisk ledningsevne. Den består av elementærpartikler som er forskjellige elektrisk ladning. De samhandler konstant med hverandre.

Det er også mellomtilstander av materie, for eksempel polymer (svært elastisk). På grunn av tilstedeværelsen av disse overgangsformene, bruker spesialister ofte konseptet "fase" bredere. Under visse forhold, ganske forskjellige fra vanlige, forvandles noen stoffer til spesielle tilstander, for eksempel superledende og superfluid.

Krystaller

Krystaller er faste stoffer som naturlig har form av vanlige polyeder. Det er basert på deres indre struktur og avhenger av arrangementet av dets atomer, molekyler og ioner. I kjemi kalles det et krystallgitter. Denne strukturen er individuell for hvert stoff, så det er en av de viktigste fysisk-kjemiske parametrene.

Avstandene mellom partiklene som utgjør krystallene kalles gitterparametere. De bestemmes ved hjelp av fysiske metoder for strukturell analyse. Det er ikke uvanlig at faste stoffer har mer enn én krystallgitterform. Slike strukturer kalles polymorfe modifikasjoner. Blant enkle stoffer er rombiske og monokliniske former vanlige. Slike stoffer inkluderer grafitt, diamant, svovel, som er sekskantede og kubiske modifikasjoner av karbon. Denne formen er også observert i komplekse stoffer som kvarts, cristobalitt, tridymitt, som er modifikasjoner av silisiumdioksid.

Stoff som en form for materie

Til tross for at begrepene "stoff" og "materie" er veldig nære i betydning, er de ikke helt likeverdige. Dette bekreftes av mange forskere. Når begrepet "materie" nevnes, betyr det som oftest en grov, inert og død virkelighet, underlagt dominansen til mekaniske lover. Definisjonen av "stoff" er mer forstått som et materiale som på grunn av sin form fremkaller ideen om vitalitet og form.

I dag anser forskere materie som en objektiv virkelighet som eksisterer i rom og endrer seg i tid. Den kan presenteres i to former:

Den første har en bølgenatur. Disse inkluderer vektløshet, permeabilitet og kontinuitet. Den kan reise med lysets hastighet.

Den andre er korpuskulær, med en hvilemasse. Den består av elementære partikler som er forskjellige i deres lokalisering. Den er dårlig permeabel eller ugjennomtrengelig og kan ikke reise med lysets hastighet.

Den første formen for eksistens av materie kalles felt, og den andre - substans. De har mye til felles, fordi selv elektroner har egenskapene til en partikkel og en bølge. De manifesterer seg på mikrokosmos nivå. Derfor er inndelingen i felt og substans veldig praktisk.

Enhet av materie og felt

Forskere har lenge slått fast at jo mer massiv og større elementærpartikkelen til et stoff er, desto skarpere uttrykkes dens individualitet og avgrensning. Samtidig er motsetningen mellom materie og felt, som er preget av kontinuitet, tydeligere synlig. Jo mindre elementærpartiklene til et stoff er, jo mindre er massen. I dette tilfellet blir det vanskeligere å kontrastere det med feltet. I forskjellige mikrobølger mister det generelt sin betydning, siden forskjellige elementærpartikler kvanter eksiteres av tilstander til forskjellige felt (elektromagnetiske - fotoner, kjernefysiske - mesoner).

Enheten av materie og felt og fraværet av en klar grense mellom dem kommer til uttrykk i det faktum at under visse forhold oppstår partikler på grunn av feltet, og i andre tilfeller - omvendt. Et tydelig eksempel Dette kan skyldes et slikt fenomen som annihilation (fenomenet transformasjon av elementærpartikler). Enhver materiell kropp er en stabil helhet, muliggjort av koblingen av dens elementer gjennom felt.

Alt rundt oss består av noen stoffer. Avhengig av sammensetningen deres, kan de være enkle eller komplekse. Men hva betyr dette? Hva er enkle stoffer? Hvilke egenskaper har de? La oss finne det ut.

Hva er et enkelt stoff?

Det er best å starte forklaringer om stoffer med konseptet "atom". Dette er en mikroskopisk partikkel med en bestemt størrelse, masse og andre egenskaper. Hver type atom representerer et spesifikt kjemisk element. Men i seg selv kan de ikke eksistere i naturen og nødvendigvis kombineres med andre atomer for å danne stoffer.

Hva er enkle stoffer? Dette er strukturer dannet av atomer av en type grunnstoff. Under normale forhold er de oftest faste, men 11 av dem er i gassform, og to er i flytende tilstand. Avhengig av hvilken type binding som dannes mellom atomer, deles de i to store grupper: metaller og ikke-metaller.

Noen ganger kan det være vanskelig å forstå hva enkle stoffer er, fordi navnene deres kan sammenfalle med navnene på kjemiske grunnstoffer. De har samme navn: oksygen, jern, kobber, svovel, fosfor og andre.

Egenskaper til enkle stoffer

De viktigste egenskapene som stoffer er preget av:

• farge;
• lukt;
• hardhet/mykhet;
• viskositet;
• løselighet;
• termisk og elektrisk ledningsevne;
• magnetiske egenskaper;
• smelte- og kokepunkt osv.

Mange egenskaper til stoffer avhenger av hvordan og i hvilke mengder atomene deres er koblet sammen. I dette tilfellet kan allotropi forekomme. Dette er et fenomen hvor man enkelt Kjemisk stoff finnes i flere former eller modifikasjoner. Dermed danner oksygenatomer (O), som kombineres i par, O2 eller stoffet oksygen - gjennomsiktig, luktfri og smakløs. Hvis tre atomer kombineres, er resultatet ozon eller O 3 - en blå gass med en skarp, spesifikk lukt.

Selen, fosfor, hydrogen, silisium, antimon, tinn, jern og andre stoffer har allotropiske modifikasjoner. Former kan endre seg til hverandre når temperatur eller trykk endres. Samtidig er det reversible overganger, der et stoff kan gå tilbake til sin tidligere tilstand, og irreversible, der en retur ikke lenger er mulig.

Metaller

Enkle stoffer metaller er preget av en rekke generelle egenskaper. De er i en eller annen grad plastikk, noe som betyr at de kan smides, strekkes og bøyes uten å rive eller knekke. Gull, kobber og sølv regnes som de mest duktile. Men mangan, sink eller vismut brytes umiddelbart under mekanisk påkjenning.

Metaller leder varme og elektrisitet godt. Sølv er best på dette området, kvikksølv og vismut presterer dårligst. Kvikksølv er forresten det eneste metallet som ikke er fast under normale forhold. Den stivner bare ved en temperatur på -39 °C.

Andre representanter for denne gruppen av enkle stoffer er i utgangspunktet solide. De blir til flytende tilstand (smelter) når visse temperaturer som regel høy. Dermed smelter francium ved 27 °C, bly - ved 1170 °C, aluminium - ved 1554 °C, indium - ved 156,6 °C, og wolfram trenger så mye som 3410 °C.

Nesten alle metaller har en glans og en grå farge. Bare deres nyanser er forskjellige: for noen er det mørkt og nesten matt, for andre er det sølvhvitt og veldig skinnende. Det finnes selvfølgelig unntak. For eksempel er gull og cesium farget gult, kobber er rødlig.

Ikke-metaller

Det er mye færre enkle stoffer av ikke-metaller. Av deres 118 kjente grunnstoffer er det bare 22 som danner dem. Det er også få likheter mellom disse stoffene. Det som hovedsakelig forener dem er at de ikke tilhører metaller og ikke har sin karakteristiske glans (bortsett fra jod og grafitt).

Alle av dem har enten molekylær eller Atomstruktur. I det første tilfellet kan ikke-metaller være gasser (klor, nitrogen, hydrogen, oksygen), faste stoffer(svovel, fosfor, jod) eller væsker (brom). Atomene deres er nært forbundet, men molekylene er det ikke. Derfor er slike stoffer flyktige og lett smelter og smuldrer i fast tilstand.

I det andre tilfellet er de dannet av lange kjeder av atomer. Partiklene deres er veldig nært forbundet, så stoffet har hardhet, svak duktilitet og flyktighet, høye temperaturer smelter og koker. Grafitt, for eksempel, smelter bare ved 3800 °C, som er høyere enn det mest ildfaste metallet.

Fluor

Fluor er kjemisk grunnstoff nummer 9. Som et enkelt stoff er det en diatomisk gass (F2) med en gulaktig fargetone. Den har en tydelig lukt som er litt som klor.

Fluor er det mest aktive ikke-metallet. Den reagerer med alle grunnstoffer unntatt neon og helium. Det reagerer også med de fleste eksisterende stoffer, og får dem til å ta fyr eller eksplodere. Selv vann i en atmosfære fylt med fluor begynner å brenne. Hydrogen, kombinert med fluor, eksploderer ved minusgrader.

Grunnstoffet fluor finnes i tannemaljen og bein i kroppen vår. Vi trenger det daglig i mengden 2,5-3,5 mg. Imidlertid er fluorgass veldig giftig og aggressiv. Det kan forårsake irritasjon av slimhinner og andregradsforbrenninger.

Svovel

Det kjemiske elementet svovel som et enkelt stoff viser også ikke-metalliske egenskaper. Det danner et stort antall allotropiske modifikasjoner, hvorav de viktigste er: monokliniske, rombiske, plastiske.

Det forekommer fritt i naturen, så folk har vært kjent med det lenge. I denne tilstanden dannes den ofte på steder med vulkanutbrudd og geotermiske kilder. I tillegg er det en del av mange mineraler, for eksempel pyritt.

Mange kjenner svovel som et lysegult stoff med en fet glans og høy skjørhet. Det er monoklinisk svovel og produseres ofte i pulverform. Når et slikt pulver varmes opp til 160 °C, smelter det og får en mørkebrun farge. Når den avkjøles, blir den gul igjen.

Hvis den smeltede brune massen senkes i vann, dannes plastisk svovel. Det ser ut som gummi eller plasticine. I denne formen strekker den seg og former seg perfekt. Men etter noen dager blir det igjen til monoklinisk svovel, som er sprøtt.

Ved høye vulkanske temperaturer danner stoffet vakre gjennomskinnelige krystaller. Dannelsen deres tar flere tusen år, så de finnes sjelden i naturen.

Ved høy luftfuktighet kan knust svovel selvantenne. Den reagerer veldig voldsomt med klorater, nitrater, oljer og fett, antennes eller eksploderer. Svovel brenner godt i luft, og danner fargeløst svoveldioksid med en skarp lukt.

Stoffer kan bestå av atomer av enten ett eller forskjellige kjemiske elementer. På dette grunnlaget er alle stoffer delt inn i enkle og komplekse.

Stoffer som består av atomer av ett kjemisk grunnstoff kalles enkle. Enkle stoffer er delt inn i metaller (dannet av metallatomer: Na, K, Ca, Mg) og ikke-metaller (dannet av ikke-metallatomer H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si) i henhold til deres Fysiske og kjemiske egenskaper.

Stoffer som består av atomer av forskjellige kjemiske elementer kalles komplekse stoffer. Hovedklassene av komplekse uorganiske stoffer inkluderer oksider, baser, syrer og salter.

Oksider er binære forbindelser (forbindelser bestående av to kjemiske elementer), som inneholder grunnstoffet oksygen i -2-oksidasjonstilstanden.
Oksider er delt inn i basiske, amfotere, sure og ikke-saltdannende:
1. Basiske oksider dannes av typiske metallatomer og oksygenatomer. For eksempel Na2O, CaO, LiO. De tilsvarer hydroksyder - baser.
2. Amfotere oksider dannes av overgangsmetallatomer og oksygenatomer. For eksempel BeO, ZnO, Al2O3. De tilsvarer amfotere hydroksyder.
3. Sure oksider dannes av ikke-metallatomer og oksygenatomer. For eksempel CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7, etc. De tilsvarer hydroksyder - syrer.
4. Ikke-saltdannende oksider dannes av ikke-metallatomer og oksygen. Ikke-saltdannende oksider inkluderer 4 oksider: CO, SiO, N2O, NO.

Baser er forbindelser som inneholder et metall (eller ammonium) kation og en eller flere hydroksylgrupper. For eksempel NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Spesielt utmerkede er løselige baser, som kalles alkalier. Disse inkluderer hydroksider av alkali- og jordalkalimetaller.
Basert på antall hydroksylgrupper deles baser inn i en-, to- og tresyrer.

Amfotere hydroksyder dannes av beryllium-, sink- eller aluminiumkationer og hydroksydanioner: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Syrer er forbindelser som inneholder hydrogenkationer og anioner av en syrerest. I henhold til antall hydrogenkationer er syrer delt inn i en-, to- og trebasisk. Basert på tilstedeværelsen av oksygen i syreresten, deles syrer inn i oksygenfrie og oksygenholdige.
HF - flussyre (eller flussyre).
HCl - saltsyre (eller saltsyre).
HBr - hydrobromsyre
HI - jodvannsyre
H2S - hydrosulfidsyre
HNO3 - salpetersyre (tilsvarer surt oksid N2O5)
HNO2 - salpetersyre (tilsvarer surt oksid N2O3)
H2SO4 - svovelsyre (tilsvarer surt oksid SO3)
H2SO3 - svovelsyrling (tilsvarer surt oksid SO2)
H2CO3 - karbonsyre (tilsvarer surt oksid CO2)
H2SiO3 - kiselsyre (tilsvarer surt oksid SiO2)
H3PO4 - fosforsyre (tilsvarer surt oksid P2O5).

Salter er forbindelser som inneholder et metall (eller ammonium) kation og et anion av syrerester.
I henhold til deres sammensetning er syrer delt inn i:
1. Medium - består av et metallkation og en syrerest - dette er produktet av fullstendig erstatning av hydrogenatomene i syren med metall (eller ammonium) kationer. For eksempel Na2SO4, K3PO4.
Salter av flussyre - fluorider,
salter av saltsyre - klorider,
salter av hydrobromsyre - bromider,
salter av jodvannsyre - jodider,
salter av hydrosulfidsyre - sulfider,
salter av salpetersyre - nitrater,
salter av salpetersyre - nitritter,
svovelsyresalter - sulfater,
salter av svovelsyre - sulfitter,
salter av karbonsyre - karbonater,
kiselsyresalter - silikater,
salter av fosforsyre - fosfater.
2. Syresalter - består av et metall (eller ammonium) kation, hydrogenkation(er) og et syrerestanion - dette er produktet av ufullstendig erstatning av hydrogenatomene i syren med metallkationer. Syresalter kan bare danne dibasiske og tribasiske syrer. Prefikset hydro (eller digdro) legges til navnet på saltet. For eksempel NaHSO4 (natriumhydrogensulfat), KH2PO4 (kaliumdihydrogenfosfat).
3. Basiske salter - består av et metallkation (eller ammonium), et hydroksydanion og et anion av en sur rest - dette er produktet av ufullstendig erstatning av hydroksylgruppene i basen med sure rester. Basiske salter kan bare danne to- og tresyrebaser. Prefikset hydroxo- legges til navnet på saltet. For eksempel er (CuOH)2CO3 kobber(II)hydroksykarbonat.