Научаваме какво представляват телата и веществата; научаваме по какво се различават телата. Какво е вещество? Какви са класовете вещества

В живота сме заобиколени от различни тела и предмети. Например на закрито това е прозорец, врата, маса, електрическа крушка, чаша, на улицата - кола, светофар, асфалт. Всяко тяло или предмет се състои от материя. Тази статия ще обсъди какво е вещество.

Какво е химия?

Водата е основен разтворител и стабилизатор. Има силен топлинен капацитет и топлопроводимост. Водна средаблагоприятни за протичане на основни химични реакции. Той е прозрачен и практически устойчив на компресия.

Каква е разликата между неорганичните и органичните вещества?

Особено силно външни различияняма разлика между тези две групи. Основната разлика е в структурата, където неорганичните вещества имат немолекулна структура, а органичните вещества имат молекулярна структура.

Неорганичните вещества имат немолекулна структура, поради което се характеризират с високи точки на топене и кипене. Не съдържат въглерод. Те включват благородни газове (неон, аргон), метали (калций, калций, натрий), амфотерни вещества (желязо, алуминий) и неметали (силиций), хидроксиди, бинарни съединения, соли.

Органични вещества с молекулярна структура. Имат достатъчно ниски температуритопят се и бързо се разлагат при нагряване. Състои се предимно от въглерод. Изключения: карбиди, карбонати, въглеродни оксиди и цианиди. Въглеродът позволява образуването на огромен брой сложни съединения (повече от 10 милиона са известни в природата).

Повечето от техните класове принадлежат към биологичен произход (въглехидрати, протеини, липиди, нуклеинова киселина). Тези съединения включват азот, водород, кислород, фосфор и сяра.

За да разберем какво е вещество, е необходимо да си представим каква роля играе в нашия живот. Взаимодействайки с други вещества, той образува нови. Без тях жизнената дейност на околния свят е неделима и немислима. Всички предмети са съставени от определени вещества, така че играят важна роля в живота ни.

Субстанциите и телата принадлежат към материалния компонент на реалността. И двете имат свои собствени знаци. Помислете за разликата между материя и тяло.

Определение

веществонаречена материя, която има маса (за разлика, например, от електромагнитно поле) и имащ структура от много частици. Има вещества, състоящи се от независими атоми, като алуминий. По-често атомите се комбинират в повече или по-малко сложни молекули. Такова молекулярно вещество е полиетиленът.

Тяло- отделен материален обект със собствени граници, заемащ част от околното пространство. Постоянните характеристики на такъв обект са маса и обем. Телата също имат специфични размери и форми, които формират определен визуален образ на обектите. Телата може вече да съществуват в природата или да са резултат от човешкото творчество. Примери за тела: книга, ябълка, ваза.

Сравнение

Като цяло разликата между субстанция и тяло е следната: субстанцията е това, от което са създадени съществуващите обекти (вътрешния аспект на материята), а самите тези обекти са тела (външния аспект на материята). И така, парафинът е вещество, а свещта от него е тяло. Трябва да се каже, че тялото не е единственото състояние, в което веществата могат да съществуват.

Всяко вещество има набор от специфични свойства, поради които може да бъде разграничено от редица други вещества. Такива свойства включват, например, характеристики на кристалната структура или степента на нагряване, при която се случва топенето.

Чрез смесване на наличните компоненти можете да получите напълно различни вещества със собствен уникален набор от свойства. Има много вещества, създадени от хората на базата на тези, открити в природата. Такива изкуствени продукти са например найлонът и содата. Веществата, от които хората правят нещо, се наричат ​​материали.

Каква е разликата между материя и тяло? Едно вещество винаги е хомогенно по своя състав, тоест всички молекули или други отделни частици в него са еднакви. В същото време тялото не винаги се характеризира с еднородност. Например стъкленият буркан е хомогенно тяло, но лопатата за копаене е разнородна, тъй като горната и долната му част са направени от различни материали.

От определени вещества могат да се направят много различни тела. Например, топките са направени от гума, гуми на кола, килими. В същото време могат да бъдат направени тела, които изпълняват същата функция различни веществакато например алуминиеви и дървени лъжици.

В днешната статия ще обсъдим какво е физическото тяло. този термин вече ви е срещал повече от веднъж през годините на обучение. За първи път се сблъскваме с понятията „физическо тяло“, „вещество“, „явление“ в уроците по естествена история. Те са обект на изучаване на повечето раздели на специалната наука - физиката.

Според „физическо тяло“ означава определен материален обект, който има форма и ясно дефинирана външна граница, която го отделя от външна средаи други тела. В допълнение, физическото тяло има такива характеристики като маса и обем. Тези параметри са основни. Но има и други освен тях. Говорим за прозрачност, плътност, еластичност, твърдост и т.н.

Физически тела: примери

Казано по-просто, всеки от околните обекти можем да наречем физическо тяло. Най-познатите примери за тях са книга, маса, кола, топка, чаша. Физиката нарича просто тяло това, чието геометрична форманеусложнена. Съставните физически тела са тези, които съществуват под формата на комбинации от взаимосвързани прости тела. Например, много условно човешка фигура може да бъде представена като набор от цилиндри и топки.

Материалът, от който се състои някое от телата, се нарича вещество. В същото време те могат да съдържат в състава си както едно, така и няколко вещества. Да дадем примери. физически тела- прибори за хранене (вилици, лъжици). Те обикновено са изработени от стомана. Ножът може да служи като пример за тяло, състоящо се от две различни видовевещества - стоманено острие и дървена дръжка. И такъв сложен продукт като мобилен телефон е направен от много по-голям брой "съставки".

Какви са веществата

Те могат да бъдат естествени или изкуствено създадени. В древни времена хората са правили всички необходими предмети от естествени материали (върхове на стрели - от дрехи - от животински кожи). С развитието на техническия прогрес се появиха вещества, създадени от човека. И сега са мнозинство. Класически пример за физическо тяло изкуствен произходмогат да бъдат пластмасови. Всеки от неговите видове е създаден от човек, за да осигури необходимите качества на определен обект. Например прозрачна пластмаса - за стъкла на очила, нетоксична храна - за съдове, издръжлива - за брони на автомобили.

Всеки обект (от високотехнологично устройство) има редица определени качества. Едно от свойствата на физическите тела е способността им да се привличат едно към друго в резултат на гравитационно взаимодействие. Измерва се с физична величина, наречена маса. По дефиниция на физиците масата на телата е мярка за тяхната гравитация. Означава се със символа m.

Измерване на маса

Това физическо количество, както всеки друг, е измерим. За да разберете каква е масата на всеки обект, трябва да го сравните със стандарта. Тоест с тяло, чиято маса се приема за единица. международна системаединици (SI) се счита за килограм. Такава "идеална" единица за маса съществува под формата на цилиндър, който е сплав от иридий и платина. Този международен дизайн се съхранява във Франция, а копия има в почти всяка страна.

В допълнение към килограмите се използва концепцията за тонове, грамове или милиграми. Телесното тегло се измерва чрез претегляне. Това е класически начин за ежедневни изчисления. Но в съвременната физика има други, които са много по-модерни и много точни. С тяхна помощ се определя масата на микрочастиците, както и на гигантските обекти.

Други свойства на физическите тела

Формата, масата и обемът са най-важните характеристики. Но има и други свойства на физическите тела, всяко от които е важно в конкретна ситуация. Например, обекти с еднакъв обем могат да се различават значително по своята маса, тоест да имат различна плътност. В много ситуации характеристики като крехкост, твърдост, устойчивост или магнитни качества са важни. Не трябва да забравяме топлопроводимостта, прозрачността, еднородността, електропроводимостта и много други физични свойстватела и вещества.

В повечето случаи всички подобни характеристики зависят от веществата или материалите, от които са съставени обектите. Например гумени, стъклени и стоманени топки ще имат напълно различни набори от физически свойства. Това е важно в ситуации, когато телата взаимодействат помежду си, например при изследване на степента на тяхната деформация при сблъсък.

Относно приетите приближения

Някои раздели на физиката разглеждат физическото тяло като вид абстракция с идеални характеристики. Например в механиката телата се представят като материални точки, нямащи маса и други свойства. Този раздел на физиката се занимава с движението на такива условни точки и за решаването на поставените тук проблеми такива величини нямат фундаментално значение.

В научните изчисления понятието абсолютно твърдо тяло. Такова условно се счита за тяло, което не е подложено на никакви деформации, без изместване на центъра на масата. Този опростен модел прави възможно теоретичното възпроизвеждане на редица специфични процеси.

Разделът на термодинамиката за свои цели използва концепцията за напълно черно тяло. Какво е? Физическо тяло (определен абстрактен обект), способно да абсорбира всякаква радиация, падаща върху повърхността му. В същото време, ако задачата го изисква, те могат да излъчват електромагнитни вълни. Ако според условията на теоретичните изчисления формата на физическите тела не е фундаментална, по подразбиране се счита, че тя е сферична.

Защо свойствата на телата са толкова важни?

Самата физика като такава възниква от необходимостта да се разберат законите, по които се държат физическите тела, както и механизмите за съществуването на различни външни явления. Природните фактори включват всички промени в околната среда, които не са свързани с резултатите от човешката дейност. Много от тях се използват от хората в тяхна полза, но други могат да бъдат опасни и дори катастрофални.

Изследването на поведението и различните свойства на физическите тела е необходимо на хората, за да предвидят неблагоприятните фактори и да предотвратят или намалят вредите, които причиняват. Например с изграждането на вълноломи хората са свикнали да се справят с негативните прояви на морето. Човечеството се е научило да устоява на земетресения, като е разработило специални устойчиви на земетресения строителни конструкции. Носещите части на автомобила са изработени в специална, внимателно калибрирана форма, за да се намалят щетите при инциденти.

За структурата на телата

Според друга дефиниция терминът "физическо тяло" означава всичко, което може да бъде признато за реално съществуващо. Всеки от тях задължително заема част от пространството, а веществата, от които са съставени, са набор от молекули с определена структура. Други, повече малки частицинеговите - атоми, но всеки от тях не е нещо неделимо и напълно просто. Структурата на атома е доста сложна. Съдържа положително и отрицателно заредени елементарни частици- йони.

Структурата, според която такива частици се подреждат в определена система, за твърдите тела се нарича кристална. Всеки кристал има определена, строго фиксирана форма, която показва подреденото движение и взаимодействие на неговите молекули и атоми. Когато структурата на кристалите се промени, настъпва нарушение на физическите свойства на тялото. Агрегатното състояние, което може да бъде твърдо, течно или газообразно, зависи от степента на подвижност на елементарните компоненти.

За характеризиране на тези сложни явления се използва понятието коефициенти на компресия или обемна еластичност, които са взаимно реципрочни.

Движение на молекулата

Състоянието на покой не е присъщо нито на атомите, нито на молекулите на твърдите вещества. Те са в постоянно движение, чийто характер зависи от термичното състояние на тялото и въздействията, на които то се намира. този моментизложени. Част от елементарните частици – отрицателно заредените йони (наречени електрони) се движат с по-висока скорост от тези с положителен заряд.

От гледна точка на агрегатното състояние физическите тела са твърди предмети, течности или газове, в зависимост от естеството на молекулярното движение. Целият набор от твърди вещества може да бъде разделен на кристални и аморфни. Движението на частиците в кристала се признава за напълно подредено. В течностите молекулите се движат по съвсем различен принцип. Те преминават от една група в друга, което образно може да бъде представено като комети, скитащи от една небесна система в друга.

Във всяко едно от газообразните тела молекулите имат много по-слаба връзка, отколкото в течност или твърдо вещество. Частиците там могат да се нарекат отблъскващи една от друга. Еластичността на физическите тела се определя от комбинацията на две основни величини - коефициент на срязване и коефициент на обемна еластичност.

Течливост на тялото

Въпреки всички значителни разлики между твърдите и течните физически тела, техните свойства имат много общи черти. Някои от тях, наречени меки, заемат междинно агрегатно състояние между първото и второто с физически свойства, присъщи и на двете. Такова качество като течливост може да се намери в твърдо тяло (пример е лед или смола от обувки). Също така е присъщо на металите, включително доста твърдите. Под налягане повечето от тях могат да текат като течност. Чрез свързване и нагряване на две твърди метални парчета е възможно те да бъдат споени в едно цяло. Освен това процесът на запояване се извършва при температура, много по-ниска от точката на топене на всеки от тях.

Този процес е възможен при условие, че двете части са в пълен контакт. По този начин се получават различни метални сплави. Съответното свойство се нарича дифузия.

За течности и газове

Въз основа на резултатите от многобройни експерименти учените стигнаха до следното заключение: твърдите физически тела не са някаква изолирана група. Разликата между тях и течните е само в по-голямото вътрешно триене. Преходът на веществата в различни състоянияпротича при определена температура.

Газовете се различават от течностите и твърдите тела по това, че няма увеличение на еластичната сила дори при силна промяна на обема. Разликата между течности и твърди тела е в възникването на еластични сили в твърдите тела по време на срязване, тоест промяна на формата. Това явление не се наблюдава при течности, които могат да приемат всяка една от формите.

Кристални и аморфни

Както вече споменахме, две възможни състояния на твърдите тела са аморфно и кристално. Аморфните тела са тела, които имат еднакви физични свойства във всички посоки. Това качество се нарича изотропия. Примерите включват втвърдена смола, продукти от кехлибар, стъкло. Тяхната изотропност е резултат от произволното разположение на молекулите и атомите в състава на материята.

В кристално състояние елементарните частици са подредени в строг ред и съществуват под формата на вътрешна структура, периодично повтаряща се в различни посоки. Физическите свойства на такива тела са различни, но в паралелни посоки те съвпадат. Това свойство, присъщо на кристалите, се нарича анизотропия. Причината за това е неравномерната сила на взаимодействие между молекулите и атомите в различни посоки.

Моно- и поликристали

В единичните кристали вътрешната структура е хомогенна и се повтаря в целия обем. Поликристалите изглеждат като множество малки кристалити, хаотично прераснали един в друг. Съставните им частици са разположени на строго определено разстояние една от друга и в правилен ред. Кристалната решетка се разбира като набор от възли, тоест точки, които служат като центрове на молекули или атоми. Металите с кристална структура служат като материал за рамки на мостове, сгради и други издръжливи конструкции. Ето защо свойствата на кристалните тела се изучават внимателно за практически цели.

Действителните якостни характеристики са отрицателно въздействиедефекти кристална решеткакакто повърхностни, така и вътрешни. Отделен раздел от физиката, наречен механика на твърдото тяло, е посветен на подобни свойства на твърдите тела.

Телата са обекти, които ни заобикалят.

Телата са изградени от вещества.

Физическите тела се различават по форма, размер, имат маса, обем.

Материята е това, от което е изградено физическото тяло. Основното свойство на веществото е неговата маса.

Материалът е веществото, от което са направени телата.

Определете „субстанция“, „материал“, „тяло“.

Каква е разликата между "субстанция" и "тяло"? Дай примери. Защо има повече тела, отколкото вещества?

Цифри и факти

От един тон отпадъчна хартия могат да се получат 750 кг хартия или 25 000 ученически тетрадки.

20 тона отпадъчна хартия спасяват от изсичане декар гора.

любознателен

В авиационната и космическата индустрия, в газовите турбини, в заводите за химическа преработка на въглища, където топлинаизползване на композитни материали. Това са материали, състоящи се от пластмасова основа (матрица) и пълнител. Композитите включват керамично-метални материали (кермети), норпласти (органични полимери с пълнеж). Като матрица се използват метали и сплави, полимери и керамика. Композитите са много по-издръжливи от традиционните материали.

домашен експеримент

Хроматография върху хартия

Смесете капка синьо и червено мастило (може и смес от водоразтворими бои, които не взаимодействат една с друга). Вземете лист филтърна хартия, нанесете малка капка от сместа в центъра на хартията, след което водата капе в центъра на тази капка. Върху филтърната хартия ще започне да се образува цветна хроматограма.

Запознаване с лабораторна стъклария и химическо оборудване

В процеса на изучаване на химията трябва да се извършат много експерименти, за които се използват специални уреди и прибори.

В химията се използват специални съдове от тънкостенно и дебелостенно стъкло. Продуктите от тънкостенно стъкло са устойчиви на температурни крайности, в тях се извършват химически операции, които изискват нагряване. Дебелите стъклени съдове не трябва да се нагряват. По предварителна уговорка стъкларията е с общо предназначение, със специално предназначениеи измерено. Съдове за готвене с общо предназначение се използват за повечето работни места.

Тънкостенни стъклени изделия с общо предназначение

Епруветките се използват при извършване на експерименти с малки количества разтвори или твърди вещества, за демонстрационни експерименти. Нека използваме приборите, за да извършим опитите.

Налейте в две малки епруветки по 1-2 мл. разтвор на солна киселина. В едната добавете 1-2 капки лакмус, а във втората - толкова много метилоранж. Наблюдаваме промяната в цвета на индикаторите. Лакмусът става червен, а метилоранжът става розов.

Налейте в три малки епруветки 1-2 ml разтвор на натриев хидроксид. Добавете 1-2 капки лакмус към една, цветът става син. Във втория - същото количество метилоранж - цветът става жълт. В третия - фенолфталеин, цветът става пурпурен. Така че с помощта на индикатори можете да определите средата на решенията.

Поставете малко натриев натриев хидрогенкарбонат в голяма епруветка и добавете 1-2 ml разтвор на оцетна киселина. Веднага наблюдаваме един вид „кипене“ на смес от тези вещества. Това впечатление се създава поради бързото освобождаване на мехурчета. въглероден двуокис. Ако при изпускане на газ в горната частица на епруветката се постави запалена кибритена клечка, тя изгасва, без да изгори.

Веществата се разтварят в колби, разтворите се филтрират и титруват. Химическите чаши се използват за провеждане на реакции на утаяване, разтваряне на твърди вещества при нагряване. Групата със специално предназначение включва съдове, използвани за определена цел. В дебелостенни съдове се провеждат експерименти, които не изискват нагряване. Най-често в него се съхраняват реактиви. От дебело стъкло се изработват и капкомери, фунии, газометри, апарати на Кип, стъклени пръчици.

Потапяме едната стъклена пръчка в концентрирана p солна киселина, а втората в p амоняк. Нека приближим пръчките една към друга, наблюдаваме образуването на "дим без огън".

Към мерителните прибори принадлежат пипети, бюрети, колби, цилиндри, чаши, чаши. Измервателните прибори точно определят обема на течностите, приготвят разтвори с различни концентрации.

В допълнение към стъклените съдове в лабораторията се използват порцеланови съдове: чаши, тигели, хавани. Порцелановите чаши се използват за изпаряване на разтвори, а порцелановите тигли се използват за калциниране на вещества в муфелни пещи. Замазките смилат твърди вещества.

Лабораторно оборудване

За нагряване на вещества в химически лаборатории се използват спиртни печки, електрически печки със затворена спирала, водни бани, а при наличие на газ - газови горелки. Можете също така да използвате сухо гориво, изгаряйки го на специални стойки.

Помощните средства са от голямо значение при извършване на химични експерименти: метална стойка, стойка за епруветки, щипки за тигели, азбестова мрежа.

Везните се използват за претегляне на вещества.

1.1. Тела и среди. Разбиране на системите

Докато учехте физика миналата година, научихте, че светът, в който живеем, е свят физически телаи сряда. Как физическото тяло се различава от околната среда? Всяко физическо тяло има форма и обем.

Например голямо разнообразие от обекти са физическите тела: алуминиева лъжица, пирон, диамант, чаша, найлонов плик, айсберг, зърно готварска сол, бучка захар, дъждовна капка. А въздухът? Той е постоянно около нас, но ние не виждаме формата му. За нас въздухът е среда. Друг пример: за човека морето е, макар и много голямо, но все пак физическо тяло – то има форма и обем. А за рибата, която плува в него, морето най-вероятно е околната среда.

От моя житейски опитзнаете, че всичко, което ни заобикаля, се състои от нещо. Учебникът, който е пред вас, се състои от тънки листове текст и по-издръжлива корица; будилник, който ви събужда сутрин - от различни части. Тоест можем да кажем, че учебникът и будилникът са система.

Много е важно съставните части на системата да са свързани, тъй като при липса на връзки между тях всяка система би се превърнала в „купчина“.

Най-важната характеристика на всяка система е нейната съединениеи структура. Всички други характеристики на системата зависят от състава и структурата.

Понятието системи е необходимо за нас, за да разберем от какво се състоят физическите тела и среди, тъй като всички те са системи. (Газовите среди (газовете) образуват система само заедно с това, което ги предпазва от разширяване.)

ТЯЛО, СРЕДА, СИСТЕМА, СЪСТАВ НА СИСТЕМАТА, СТРУКТУРА НА СИСТЕМАТА.
1. Дайте няколко примера за физически тела, липсващи в учебника (не повече от пет).
2. С какви физически среди се сблъсква жабата в ежедневието?
3. Как смятате, че физическото тяло се различава от околната среда?

Ако погледнете в захарница или солница, ще видите, че захарта и солта са съставени от доста малки зърна. И ако погледнете тези зърна през лупа, можете да видите, че всяко от тях е многостен с плоски ръбове (кристал). Без специално оборудване няма да можем да различим от какво са направени тези кристали, но съвременната наука добре познава методите, които позволяват това да се направи. Тези методи и устройствата, които ги използват, са разработени от физици. Те използват много сложни явления, които няма да разглеждаме тук. Само ще кажем, че тези методи могат да бъдат оприличени на много мощен микроскоп. Ако погледнем кристал от сол или захар в такъв "микроскоп" с все по-голямо увеличение, тогава в крайна сметка ще открием, че много малки частици със сферична форма са част от този кристал. Обикновено те се наричат атоми(въпреки че това не е съвсем вярно, по-точното им име е нуклиди). Атомите са част от всички тела и среди около нас.

Атомите са много малки частици, размерът им варира от един до пет ангстрьома (обозначени - A o .). Един ангстрьом е 10-10 метра. Размерът на захарен кристал е приблизително 1 mm; такъв кристал е приблизително 10 милиона пъти по-голям от който и да е от съставните му атоми. За да получите по-добра представа колко малки частици са атомите, разгледайте този пример: ако една ябълка е увеличена до размера Глобусът, тогава атом, увеличен със същия фактор, ще стане с размер на средна ябълка.
Въпреки малкия си размер, атомите са доста сложни частици. Тази година ще се запознаете със структурата на атомите, но засега ще кажем само, че всеки атом се състои от атомно ядрои свързани електронна обвивка, което също е система.
Понастоящем са известни малко над сто вида атоми. От тях около осемдесет са стабилни. И от тези осемдесет вида атоми са изградени всички обекти около нас в цялото им безкрайно разнообразие.
Един от Основни функцииатомите е тяхната склонност да се комбинират един с друг. Най-често това води до молекули.

Една молекула може да съдържа от два до няколкостотин хиляди атома. В същото време малките молекули (двуатомни, триатомни ...) също могат да се състоят от еднакви атоми, докато големите, като правило, се състоят от различни атоми. Тъй като една молекула се състои от няколко атома и тези атоми са свързани, молекулата е система.В твърдите тела и течностите молекулите са свързани помежду си, но в газовете не са.
Връзките между атомите се наричат химически връзки, и връзки между молекулите междумолекулни връзки.
Свързаните заедно образуват молекули вещества.

Веществата, изградени от молекули, се наричат молекулярни вещества. И така, водата е съставена от водни молекули, захарта е съставена от молекули захароза, а полиетиленът е съставен от полиетиленови молекули.
Освен това много вещества са съставени директно от атоми или други частици и не съдържат молекули в състава си. Например алуминият, желязото, диамантът, стъклото, солта не съдържат молекули. Такива вещества се наричат немолекулярни.

В немолекулните вещества атомите и другите химични частици, както и в молекулите, са свързани помежду си чрез химични връзки.Разделението на веществата на молекулярни и немолекулни е класификацията на веществата по тип сграда.
Ако приемем, че взаимосвързаните атоми запазват сферична форма, е възможно да се конструират триизмерни модели на молекули и немолекулни кристали. Примери за такива модели са показани на фиг. 1.1.
Повечето вещества обикновено се намират в едно от трите агрегатни състояния: твърдо, течно или газообразно. При нагряване или охлаждане молекулните вещества могат да преминават от едно агрегатно състояние в друго. Такива преходи са показани схематично на фиг. 1.2.

Преходът на немолекулно вещество от едно състояние на агрегиране в друго може да бъде придружен от промяна на вида на структурата. Най-често това явление се случва по време на изпаряването на немолекулни вещества.

При топене, кипене, кондензацияи подобни явления, които се случват с молекулярни вещества, молекулите на веществата не се разрушават и не се образуват. Разкъсват се или се образуват само междумолекулни връзки. Например, когато ледът се топи, той се превръща във вода, а когато водата заври, се превръща във водна пара. В този случай водните молекули не се разрушават и следователно като вещество водата остава непроменена. Така и в трите агрегатни състояния това е едно и също вещество - вода.

Но не всички молекулни вещества могат да съществуват във всичките три състояния на агрегиране. Много от тях при нагряване разграждат се, тоест те се превръщат в други вещества, докато техните молекули се разрушават. Например целулозата (основният компонент на дървото и хартията) не се топи при нагряване, а се разлага. Молекулите му се разрушават и от „фрагментите“ се образуват напълно различни молекули.

Така, молекулярната субстанция остава самата тя, тоест химически непроменена, докато нейните молекули остават непроменени.

Но знаете, че молекулите са в постоянно движение. И атомите, които изграждат молекулите, също се движат (осцилират). С повишаването на температурата се увеличават вибрациите на атомите в молекулите. Можем ли да кажем, че молекулите остават напълно непроменени? Разбира се, че не! Какво тогава остава непроменено? Отговорът на този въпрос е в един от следващите параграфи.

АТОМ (НУКЛИД), МОЛЕКУЛА, ХИМИЧНА ВРЪЗКА, МЕЖДУМОЛЕКУЛНА ВРЪЗКА, МОЛЕКУЛНО ВЕЩЕСТВО, НЕМОЛЕКУЛНО ВЕЩЕСТВО, СТРУКТУРЕН ТИП, АГРЕГАТНО СЪСТОЯНИЕ.

1. Какви връзки са по-силни: химически или междумолекулни?
2. Каква е разликата между твърдото, течното и газообразното състояние едно от друго? Как се движат молекулите в газ, течност и твърдо вещество?
3. Наблюдавали ли сте някога топенето на някакви вещества (с изключение на лед)? Какво ще кажете за кипене (освен вода)?
4. Какви са особеностите на тези процеси? Дайте известни примери за сублимация на твърди вещества.
5. Дайте примери за известни вещества, които могат да бъдат а) във всичките три агрегатни състояния; б) само в твърдо или течно състояние; в) само в твърдо състояние.

Както вече знаете, атомите са еднакви и различни. Как различните атоми се различават един от друг по структура, скоро ще научите, но засега ще кажем само, че различните атоми се различават химическо поведение, тоест способността му да се комбинира помежду си, образувайки молекули (или немолекулни вещества).

С други думи, химичните елементи са същите видове атоми, които бяха споменати в предишния параграф.
Всеки химичен елемент има свое име, например: водород, въглерод, желязо и т.н. Освен това всеки елемент също е присвоен свой собствен символ. Виждате тези символи, например, в "Таблица на химичните елементи" в училищния кабинет по химия.
Химическият елемент е абстрактна колекция. Това е името на произволен брой атоми от даден тип и тези атоми могат да бъдат навсякъде, например: единият на Земята, а другият на Венера. Химическият елемент не може да се види или усети с ръка. Атомите, които изграждат химичен елемент, могат или не могат да бъдат свързани един с друг. Следователно химичният елемент не е нито вещество, нито материална система.

ХИМИЧЕН ЕЛЕМЕНТ, СИМВОЛ НА ЕЛЕМЕНТА.
1. Дайте определение на понятието "химичен елемент", като използвате думите "вид атоми".
2. Колко значения има думата "желязо" в химията? Какви са тези стойности?

Преди да продължите с класификацията на обекти, е необходимо да изберете признака, по който ще извършите тази класификация ( класификационен признак). Например, когато поставяте купчина моливи в кутии, можете да се ръководите от техния цвят, форма, дължина, твърдост или нещо друго. Избраната характеристика ще бъде класификационната характеристика. Веществата са много по-сложни и разнообразни обекти от моливите, така че тук има много повече характеристики за класификация.
Всички вещества (и вече знаете, че материята е система) са съставени от частици. Първият класификационен признак е наличието (или отсъствието) на атомни ядра в тези частици. На тази основа всички вещества се разделят на химически веществаи физически вещества.

Такива частици (и те се наричат химически частици) могат да бъдат атоми (частици с едно ядро), молекули (частици с няколко ядра), немолекулни кристали (частици с много ядра) и някои други. Всяка химическа частица, освен ядра или ядра, съдържа и електрони.
С изключение химически вещества, в природата има и други вещества. Например: веществото на неутронните звезди, състоящо се от частици, наречени неутрони; потоци от електрони, неутрони и други частици. Такива вещества се наричат ​​физически.

На Земята почти никога не срещате физическа материя.
Според вида на химическите частици или вида на структурата всички химикали се разделят на молекулярнои немолекулярни, вече го знаете.
Едно вещество може да се състои от химични частици с еднакъв състав и структура - в този случай се нарича чисто,или индивидуално вещество. Ако частиците са различни, тогава смес.

Това се отнася както за молекулярни, така и за немолекулни вещества. Например молекулярното вещество "вода" се състои от водни молекули с еднакъв състав и структура, а немолекулното вещество "сол" се състои от солни кристали с еднакъв състав и структура.
Повечето естествени вещества са смеси. Например въздухът е смес от молекулни вещества "азот" и "кислород" с примеси на други газове, а скалата "гранит" е смес от немолекулни вещества "кварц", "фелдшпат" и "слюда" също с различни примеси.
Индивидуалните химикали често се наричат ​​просто вещества.
Химическите вещества могат да съдържат атоми само на един химичен елемент или атоми на различни елементи. На тази основа веществата се разделят на простои комплекс.

Например, простото вещество "кислород" се състои от двуатомни молекули кислород, а съставът на веществото "кислород" включва само атоми на елемента кислород. Друг пример: простото вещество "желязо" се състои от железни кристали, а съставът на веществото "желязо" включва само атоми на елемента желязо. Исторически простото вещество обикновено има същото име като елемента, чиито атоми са част от това вещество.
Някои елементи обаче образуват не един, а няколко прости вещества. Например, елементът кислород образува две прости вещества: "кислород", състоящ се от двуатомни молекули, и "озон", състоящ се от триатомни молекули. Елементът въглерод образува две добре известни немолекулни прости вещества: диамант и графит. Такова явление се нарича алотропия.

Тези прости вещества се наричат алотропни модификации. Те са идентични по качествен състав, но се различават един от друг по структура.

По този начин сложното вещество "вода" се състои от водни молекули, които от своя страна се състоят от водородни и кислородни атоми. Следователно водородните атоми и кислородните атоми са част от водата. Сложното вещество "кварц" се състои от кварцови кристали, кварцовите кристали се състоят от силициеви атоми и кислородни атоми, тоест силициевите атоми и кислородните атоми са част от кварца. Разбира се, съставът на едно сложно вещество може да включва атоми и повече от два елемента.
Съединенията също се наричат връзки.
Примери за прости и сложни вещества, както и техният тип структура са показани в таблица 1.

Таблица I. Прости и сложни вещества молекулен (m) и немолекулен (n / m) тип структура

На фиг. 1.3 показва схема за класификация на веществата според характеристиките, които сме изследвали: чрез наличието на ядра в частиците, които образуват веществото, чрез химическата идентичност на веществата, чрез съдържанието на атоми на един или повече елементи и по типа на структурата. Схемата се допълва чрез разделяне на смесите на механични смесии решения, тук класификационният признак е структурното ниво, на което се смесват частиците.

Подобно на отделните вещества, разтворите могат да бъдат твърди, течни (обикновено наричани просто „разтвори“) и газообразни (наричани смеси от газове). Примери за твърди разтвори: златно-сребърна сплав за бижута, скъпоценен камък рубин. Примери за течни разтвори са ви добре известни: например разтвор на трапезна сол във вода, трапезен оцет (разтвор на оцетна киселина във вода). Примери за газови разтвори: въздух, кислородно-хелиеви смеси за дишане на водолази и др.

ХИМИЧЕСКО ВЕЩЕСТВО, ОТДЕЛНО ВЕЩЕСТВО, СМЕС, ПРОСТО ВЕЩЕСТВО, СЛОЖНО ВЕЩЕСТВО, АЛОТРОПИЯ, РАЗТВОР.
1. Дайте поне три примера за отделни вещества и същия брой примери за смеси.
2. Какви прости вещества срещате постоянно в живота?
3. Кои от отделните вещества, които дадохте за пример, са прости вещества и кои са сложни?
4. В кое от следващите изречения става дума за химичен елемент, а в кои – за просто вещество?
а) Кислороден атом се сблъска с въглероден атом.
б) Водата съдържа водород и кислород.
в) Смес от водород и кислород е експлозивна.
г) Най-огнеупорният метал е волфрамът.
д) Тиганът е изработен от алуминий.
е) Кварцът е съединение на силиций с кислород.
g) Кислородната молекула се състои от два кислородни атома.
з) Медта, среброто и златото са познати на хората от дълбока древност.
5. Дайте пет примера за решения, които знаете.
6. Каква според вас е външната разлика между механична смес и разтвор?

Всеки от обектите на материалната система (с изключение на елементарните частици) сам по себе си е система, т.е. състои се от други, по-малки обекти, свързани помежду си. И така, всяка система сама по себе си е сложен обект и почти всички обекти са системи. Например важна за химията система - молекула - се състои от атоми, свързани с химични връзки (ще научите за природата на тези връзки, като изучавате глава 7). Друг пример: атом. Това също е материална система, състояща се от атомно ядро ​​и свързани с него електрони (ще научите за природата на тези връзки, като изучавате глава 3).
Всеки обект може да бъде описан или характеризиран повече или по-малко подробно, тоест да бъде изброен характеристики.

В химията обектите са преди всичко вещества. Химикалите са много разнообразни: течни и твърди, безцветни и оцветени, леки и тежки, активни и инертни и т.н. Едно вещество се различава от друго по много начини, които, както знаете, се наричат ​​характеристики.

Има голямо разнообразие от характеристики на веществата: агрегатно състояние, цвят, мирис, плътност, способност за топене, точка на топене, способност за разлагане при нагряване, температура на разлагане, хигроскопичност (способност за абсорбиране на влага), вискозитет, способност за взаимодействие с други вещества и много други. Най-важните от тези характеристики са съединениеи структура. Именно от състава и структурата на веществото зависят всички негови други характеристики, включително свойства.
Разграничете качествен състави количествен съставвещества.
За да опишете качествения състав на дадено вещество, избройте атомите на кои елементи са част от това вещество.
Когато се описва количественият състав на молекулно вещество, атомите на кои елементи и в какво количество образуват молекула на дадено вещество.
При описване на количествения състав на немолекулно вещество се посочва съотношението на броя на атомите на всеки от елементите, които съставляват това вещество.
Структурата на веществото се разбира като а) последователността на взаимното свързване на образуващите се атоми дадено вещество; б) природата на връзките между тях и в) взаимното разположение на атомите в пространството.
Сега да се върнем към въпроса, който завърши параграф 1.2: какво остава непроменено в молекулите, ако молекулярното вещество остава самото себе си? Сега вече можем да отговорим на този въпрос: техният състав и структура остават непроменени в молекулите. И ако е така, тогава можем да изясним заключението, което направихме в параграф 1.2:

Едно вещество остава само по себе си, тоест химически непроменено, докато съставът и структурата на неговите молекули остават непроменени (за немолекулни вещества - стига да се запази неговият състав и естеството на връзките между атомите ).

Що се отнася до други системи, сред характеристиките на веществата в специална групаДа изпъкнеш свойства на веществата, тоест способността им да се променят в резултат на взаимодействие с други тела или вещества, както и в резултат на взаимодействие съставни частиот това вещество.
Вторият случай е доста рядък, така че свойствата на дадено вещество могат да бъдат определени като способността на това вещество да се променя по определен начин под някакво външно въздействие. И тъй като външните влияния могат да бъдат много разнообразни (нагряване, компресия, потапяне във вода, смесване с друго вещество и т.н.), те също могат да причинят различни промени. При нагряване твърдото вещество може да се стопи или може да се разложи, без да се стопи, превръщайки се в други вещества. Ако едно вещество се топи при нагряване, тогава казваме, че то има способността да се топи. Това е свойство на дадено вещество (проявява се например в среброто и липсва в целулозата). Също така при нагряване течността може да заври, а може и да не заври, но и да се разложи. Това е способността за кипене (тя се проявява, например, във вода и отсъства в разтопен полиетилен). Вещество, потопено във вода, може или не може да се разтвори в нея, това свойство е способността да се разтваря във вода. Хартията, поставена на огъня, се запалва във въздуха, но златната тел не го прави, тоест хартията (или по-скоро целулозата) проявява способността да гори във въздуха, а златната тел няма това свойство. Веществата имат много различни свойства.
Способността за топене, способността за кипене, способността за деформиране и други подобни свойства се отнасят физични свойствавещества.

Способността за реакция с други вещества, способността за разлагане и понякога способността за разтваряне се отнася до химични свойствавещества.

Друга група характеристики на веществата - количественхарактеристики. От характеристиките, дадени в началото на параграфа, плътността, точката на топене, температурата на разлагане и вискозитетът са количествени. Всички те представляват физични величини. В курса по физика се запознахте с физичните величини в седми клас и продължавате да ги изучавате. Най-важните физични величини, използвани в химията, ще изучавате подробно тази година.
Сред характеристиките на веществото има такива, които не са нито свойства, нито количествени характеристики, но са от голямо значение при описанието на веществото. Те включват състав, структура, агрегатно състояние и други характеристики.
Всяко отделно вещество има свой собствен набор от характеристики, а количествените характеристики на такова вещество са постоянни. Например, чиста водапри нормално налягане кипи точно при 100 o C, етиловият алкохол при същите условия кипи при 78 o C. И водата, и етиловият алкохол са отделни вещества. А бензинът, например, като смес от няколко вещества, няма определена точка на кипене (кипи в определен температурен диапазон).

Разликите във физичните свойства и други характеристики на веществата правят възможно разделянето на смеси, състоящи се от тях.

За разделяне на смеси на техните съставни вещества се използват различни методи за физическо разделяне, например: поддържанес декантиране(чрез източване на течността от утайката), филтриране(цедя се), изпарение,магнитна сепарация(отделяне с магнит) и много други методи. Ще се запознаете практически с някои от тези методи.

ХАРАКТЕРИСТИКА НА ВЕЩЕСТВОТО, КАЧЕСТВЕН СЪСТАВ, КОЛИЧЕСТВЕН СЪСТАВ, СТРУКТУРА НА ВЕЩЕСТВОТО, СВОЙСТВА НА ВЕЩЕСТВОТО, ФИЗИЧНИ СВОЙСТВА, ХИМИЧНИ СВОЙСТВА.
1. Опишете как системата
а) всеки добре познат ви предмет,
б) слънчева система. Посочете съставните части на тези системи и характера на връзките между съставните части.
2. Дайте примери за системи, състоящи се от едни и същи компоненти, но с различна структура
3. Избройте възможно най-много характеристики на някой битов предмет, например молив (като система!). Кои от тези характеристики са свойства?
4. Какво е характеристика на веществото? Дай примери.
5. Какво е свойство на веществото? Дай примери.
6. Следват набори от характеристики на три вещества. Всички тези вещества са ви добре познати. Определете какви вещества са включени
а) Безцветно твърдо вещество с плътност 2,16 g / cm 3 образува прозрачни кубични кристали, без мирис, разтворими във вода, водният разтвор има солен вкус, топи се при нагряване до 801 o C и кипи при 1465 o C, в умерена дози за хора не е токсичен.
б) Оранжево-червено твърдо вещество с плътност 8,9 g / cm 3, кристалите са неразличими за окото, повърхността е лъскава, не се разтваря във вода, провежда електрически ток много добре, пластмаса е (това е лесно се изтегля в тел), топи се при 1084 o C и при 2540 o C кипи, във въздуха постепенно се покрива с рехав бледо синьо-зелен цвят.
в) Прозрачна безцветна течност с остър мирис, плътност 1,05 g/cm 3, смесима във всички отношения с вода, водните разтвори имат кисел вкус, в разредени водни разтвори за хората не е отровен, използва се като подправка за храна, при охлаждане до -17 o C се втвърдява, а при нагряване до 118 o C кипи, разяжда много метали. 7. Кои от характеристиките, дадени в предишните три примера са а) физически свойства, б) Химични свойства, в) стойности на физическите величини.
8. Направете свои собствени списъци с характеристики на още две вещества, които познавате.
Разделяне на веществата чрез филтруване.

Всичко, което се случва с участието на физически обекти, се нарича природен феномен. Те включват преходите на веществата от едно агрегатно състояние в друго, разлагането на веществата при нагряване и техните взаимодействия помежду си.

По време на топене, кипене, сублимация, течен поток, огъване на твърдо тяло и други подобни явления, молекулите на веществата не се променят.

А какво се случва например при изгаряне на сяра?
По време на изгарянето на сярата, молекулите на сярата и молекулите на кислорода се променят: те се превръщат в молекули на серен диоксид (виж фиг. 1.4). Моля, имайте предвид, че и общ бройатоми, а броят на атомите на всеки от елементите остава непроменен.
Следователно има два вида природни явления:
1) явления, при които молекулите на веществата не се променят - физични явления;
2) явления, при които се променят молекулите на веществата - химични явления.
Какво се случва с веществата по време на тези явления?
В първия случай молекулите се сблъскват и разлитат, без да се променят; във втория, молекулите, след като се сблъскат, реагират една с друга, докато някои молекули (стари) се унищожават, а други (нови) се образуват.
Какви промени се случват в молекулите по време на химични явления?
В молекулите атомите са свързани чрез силни химични връзки в една частица (в немолекулните вещества в единичен кристал). Естеството на атомите в химичните явления не се променя, тоест атомите не се превръщат един в друг. Броят на атомите на всеки елемент също не се променя (атомите не изчезват и не се появяват). Какво се променя? Връзки между атомите! По подобен начин в немолекулните вещества химичните явления променят връзките между атомите. Промяната на връзките обикновено се свежда до тяхното разкъсване и последващото образуване на нови връзки. Например, когато сярата се изгаря във въздуха, връзките между серните атоми в серните молекули и между кислородните атоми в кислородните молекули се разкъсват и се образуват връзки между серните и кислородните атоми в молекулите на серен диоксид.

Появата на нови вещества се открива чрез изчезването на характеристиките на реагиращите вещества и появата на нови характеристики, присъщи на реакционните продукти. Така че, когато сярата се изгаря, жълтият серен прах се превръща в газ с остра неприятна миризма, а когато фосфорът се изгаря, се образуват облаци бял дим, състоящи се от най-малките частици фосфорен оксид.
И така, химичните явления са придружени от разкъсване и образуване на химични връзки, следователно химията като наука изучава природни явления, при които се разрушават и образуват химични връзки (химични реакции), съпътстващите ги физически явления и, разбира се, участващите химикали в тези реакции.
За да изучавате химичните явления (тоест химията), първо трябва да изучавате връзките между атомите (какви са те, какви са, какви са техните характеристики). Но между атомите се образуват връзки.Затова е необходимо преди всичко да се изследват самите атоми, по-точно структурата на атомите на различни елементи.
Така че в 8 и 9 клас ще научите
1) структурата на атомите;
2) химични връзки и структура на веществата;
3) химична реакцияи процесите, които ги съпътстват;
4) свойства на най-важните прости вещества и съединения.
Освен това през това време ще се запознаете с най-важните физични величини, използвани в химията, и с връзките между тях, както и ще научите как да извършвате основни химични изчисления.