Chimice, proprietățile fizice ale substanțelor

Până în prezent, există aproximativ 2,5milioane de compuși diferiți de origine naturală și sintetizați artificial de om. Toate acestea sunt foarte diferite, unele dintre ele fiind participanții de neînlocuit ai proceselor biologice care apar în organismele vii. Compușii diferă una de alta în proprietățile substanțelor. Caracteristicile și ce altceva ne permite să identificăm această moleculă chimică sau chimică, vom analiza în continuare.

Ce contează?

Dacă definim acest concept, atunci avem nevoieindică legătura cu corpurile fizice. La urma urmei, materia este considerată a fi exact ceea ce constau aceste organisme. Astfel, sticla, fierul, sulful, lemnul sunt substanțe. Exemplele pot fi date infinit. Este mai ușor de înțeles următoarele: termenul examinat denotă toată diversitatea în lume a diferitelor combinații de molecule, precum și a particulelor monatomice simple.

Astfel, toate substanțele sunt apă, alcool, acizi, alcalii, proteine, carbohidrați, sare, zahăr, nisip, argilă, diamant, gaze și așa mai departe. Exemplele permit o înțelegere mai clară a esenței acestui concept.

Un corp fizic este un produs care este creatprin natura sau de om, pe baza diferiților compuși. De exemplu, sticlă - un corp care constă din sticlă și o foaie de hârtie - un organism care este o celuloză sau lemn prelucrat.

Desigur, toate moleculele sunt diferite. Ceea ce se află la baza diferenței lor se numește proprietățile lor fizice, organoleptice și chimice. Ele sunt determinate cu ajutorul unor metode speciale, pe care fiecare știință le are. Poate fi metode matematice, analitice, experimentale, instrumentale și multe alte foarte diverse. De exemplu, știința chimiei folosește reactivul său pentru fiecare substanță sau mai degrabă pentru identificarea ei. Acesta este selectat pe baza caracteristicilor structurii moleculei și a predicției proprietăților chimice. Apoi este verificată experimental, este confirmată și fixată în baza teoretică.

Clasificarea substanțelor

Baza pentru împărțirea compușilor în grupuri poate fi prezentată în mai multe trăsături diferite. De exemplu, starea agregată. Toate acestea pot fi pe acest factor de patru tipuri:

plasmă;
gaze;
lichid;
substanță cristalină (solid).

Dacă luăm ca bază un semn mai "profund", atunci toate substanțele pot fi împărțite în:

organic - bazate în lanțuri și cicluri de atomi de carbon și hidrogen;
anorganic - toate celelalte.

Pe compoziția elementară, care reflectă formulele substanțelor, toate acestea sunt:

simplu - de la un fel de atom chimic;
complex - două sau mai multe tipuri diferite de elemente.

La rândul lor, simple sunt împărțite în metale și nemetale. Complexele au multe clase: săruri, baze, acizi, oxizi, esteri, hidrocarburi, alcooli, acizi nucleici și așa mai departe.

Diferite tipuri de formule compuse

Ce este vizual, adică grafic,maparea conexiunilor? Desigur, acestea sunt formule de substanțe. Ele sunt diferite. În funcție de tipul de informații conținute în ele, informațiile despre moleculă sunt, de asemenea, diferite. Deci, există astfel de opțiuni:

Empirică sau moleculară. Reflectă compoziția cantitativă și calitativă a substanței. Acesta include simbolurile elementelor constitutive și indicele din colțul din stânga jos al acesteia, care arată cantitatea unui atom dat în moleculă. De exemplu, H₂Oh, Na₂SO₄, AL₂(SO₄)₃.
difracție de electroni. O astfel de formulă arată numărul de electroni de valență pentru fiecare element din compus. Prin urmare, în conformitate cu această versiune, este deja posibil să se prevadă unele dintre proprietățile chimice și fizice ale substanțelor.
În chimia organică este obișnuită utilizarea completăși formule structurale reduse. Ele reflectă ordinea de legare a atomilor în molecule, în plus, indică clar apartenența substanței la o anumită clasă de compuși. Și acest lucru ne permite să determinăm cu precizie un anumit tip de moleculă și să anticipăm toate interacțiunile sale caracteristice.

Prin urmare, simbolurile chimice sunt corecteformulele compuse formulate sunt cea mai importantă parte a lucrării cu toate substanțele cunoscute. Aceasta este baza teoretică pe care ar trebui să o cunoască fiecare elev școlar care studiază chimia.

Proprietăți fizice

O caracteristică foarte importantă este reprezentată de proprietățile fizice manifestate ale substanțelor. Ce este despre acest grup?

Starea agregată în diverse condiții, inclusiv condițiile standard.
Temperaturi de fierbere, topire, congelare, evaporare.
Caracteristici organoleptice: culoare, miros, gust.
Solubilitate în apă și alți solvenți (organici, de exemplu).
Densitate și fluiditate, vâscozitate.
Conductivitate electrică și termică, capacitate termică.
Permeabilitatea electrică.
Radioactivitate.
Absorbție și emisie.
Inductanță.

Există, de asemenea, o serie de indicatori care sunt foarte importanți pentru o listă completă care să reflecte proprietățile substanțelor. Totuși, ele se află între fizică și chimică. Acestea sunt:

potențialul electrodului;
tip de zăbrele de cristal;
electronegativitate;
duritate și fragilitate;
ductilitate și ductilitate;
volatilitatea sau volatilitatea;
efect biologic asupra organismelor vii (otrăvitor, asfixiant, nervos-paralizant, neutru, favorabil etc.).

Adesea, acești indicatori sunt menționați tocmai atunci când proprietățile chimice ale substanțelor sunt deja luate în considerare. Cu toate acestea, le puteți specifica în secțiunea fizică, ceea ce nu va fi o greșeală.

Proprietăți chimice ale substanțelor

Acest grup include toate speciile posibileinteracțiunile moleculei în cauză cu alte substanțe simple și complexe. Aceasta este, este în mod direct reacții chimice. Pentru fiecare tip de conexiune sunt strict specifice. Cu toate acestea, proprietățile generale ale grupului se disting pentru o întreagă clasă de substanțe.

De exemplu, toți acizii sunt capabili să reacționezemetale în funcție de poziția lor în seria electrochimică de solicitări metalice. De asemenea, pentru toate reacțiile de neutralizare cu alcaline, interacțiunea cu bazele insolubile este caracteristică. Cu toate acestea, acizii sulfurici și nitrici concentrați sunt specifici, deoarece produsele interacțiunii lor cu metalele diferă de cele obținute ca urmare a reacțiilor cu alți reprezentanți ai clasei.

Există foarte multe proprietăți chimice pentru fiecare substanță. Numărul lor este determinat de activitatea compusului, adică de capacitatea de a reacționa cu alte componente. Sunt foarte reactive, sunt aproape inerte. Acesta este un indicator strict individual.

Substanțe simple

Acestea includ cele care constau dintr-un singur tip de atomi, dar cu numere diferite. De exemplu, S_8,O_2,O_3,Au, N_2,P_4,CL_2,Ar și alții.

Proprietățile chimice ale substanțelor simple sunt reduse la interacțiunea cu:

metale;
nemetale;
apă;
acizi;
alcali și hidroxizii amfoterici;
compuși organici;
săruri;
oxizi;
peroxizii și anhidridele și alte molecule.

Din nou, trebuie subliniat că aceasta este o caracteristică specifică strict pentru fiecare caz specific. Prin urmare, proprietățile fizice și chimice ale substanțelor simple sunt luate în considerare individual.

Substanțe complexe

Acest grup include astfel de compuși,moleculele acestora fiind formate din două sau mai multe elemente chimice diferite. Numărul fiecăruia poate fi diferit. Pentru înțelegere, iată câteva exemple simple:

H₃PO₄;
K₃[Fe (CN)₆];
Cu (OH)₂;
FIB;
AL₂O₃ și altele.

Deoarece toți aparțin unor clase diferitesubstanțe, este imposibil să se precizeze caracteristicile fizice și chimice generale pentru toți. Acestea sunt proprietăți specifice, specifice și individuale în fiecare caz.

Substanțe anorganice

Pentru astăzi există mai mult de 500mii. Sunt simple și complexe. În total, există mai multe clase principale de compuși anorganici care reprezintă întreaga lor diversitate.

Substanțele simple sunt metalele.
Oxizii.
Substanțele simple sunt nemetalice.
Gaze nobile sau inerte.
Peroxizi.
Anhidride.
Compuși hidrogen volatili.
Hidruri.
Sare.
Acid.
Baza.
Conexiuni amfoterice.

Orice reprezentant al fiecărei clase are un set propriu de proprietăți fizico-chimice care îi permit să o deosebească între ceilalți compuși și să o identifice.

Proprietățile substanțelor organice

Organic este o secțiune de chimie carestudiază compușii, alții decât anorganici, și proprietățile lor. În centrul structurii lor se află atomii de carbon, capabili să se conecteze între ei în diferite structuri:

liniare și ramificate;
cicluri;
inele aromatice;
heterociclii.

Organismele vii constau doar din acesteacompuși, deoarece baza vieții este proteinele, grăsimile și carbohidrații. Toți sunt reprezentanți ai substanțelor organice. Prin urmare, proprietățile lor sunt speciale. Cu toate acestea, în orice caz, indiferent de ce moleculă este implicată, aceasta va fi totuși caracterizată de un anumit set de proprietăți fizico-chimice, pe care le-am menționat deja.

Ce este materia vie?

Substanța vie este substanța din care se compune întreaga biomasă a planetei noastre. Adică acele organisme care fac viața pe ea:

bacterii și viruși;
protozoare;
plante;
animale;
ciuperci;
oameni.

Deoarece majoritatea compușilor dinființele vii - organice, ele sunt și pot fi atribuite grupului de materie vie. Cu toate acestea, nu toate. Numai cele fără de care este imposibilă existența reprezentanților biosferei vii. Acestea sunt proteine, acizi nucleici, hormoni, vitamine, grăsimi, carbohidrați, aminoacizi și altele. Termenul "materie vie" a fost introdus de Vernadsky, fondatorul teoriei biosferei planetei.

Proprietățile materiei vii:

deținerea energiei cu posibilitatea transformării sale;
autoreglementarea;
mișcarea voluntară;
alternarea generațiilor;
extremă diversitate.

Cristale și substanțe metalice

Compuși cristalini care au toateun anumit tip de structură a rețelei spațiale. Există compuși cu o latură de cristal atomică, moleculară sau metalică. În funcție de tip, proprietățile substanțelor cristaline diferă. Compușii solizi tipici care au forma de cristale fine sau cu granulație grosieră sunt diferite săruri.

Există, de asemenea, substanțe simple cu structură similară, de exemplu, diamant sau grafit, pietre prețioase și semiprețioase, minerale, roci. Principalele proprietăți ale acestora:

duritate;
fragilitate;
puncte de topire și puncte de fierbere.

Cu toate acestea, ca întotdeauna, fiecare caracteristică nu poate fi potrivită pentru toată lumea.

Proprietățile metalice ale substanței sunt expuse de metale, aliajele lor. Pentru acestea, puteți selecta un set de caracteristici comune:

ductilitate și ductilitate;
punct de fierbere ridicat, punct de topire;
conductivitatea electrică și termică;
luciu metalic.