Химични, физични свойства на веществата

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 05:17

Днес има около 2,5 милиона различни съединения от естествен произход и изкуствено синтезирани от човека. Всички те са много различни, някои от тях са незаменими участници в биологичните процеси, протичащи в живите организми. Съединенията се различават едно от друго по свойствата на веществата. Характеристиките и какво друго ви позволява да идентифицирате конкретна химическа молекула, ще разгледаме допълнително.

Какво е вещество?

Ако дефинирате това понятие, трябва да посочите връзката му с физическите тела. В крайна сметка е обичайно да се разглежда веществото, от което са съставени тези тела. И така, стъклото, желязото, сярата, дървото са вещества. Примерите могат да се дават безкрайно. По-лесно е да се разбере следното: разглежданият термин се отнася до цялото разнообразие от различни комбинации от молекули, които съществуват в света, както и прости едноатомни частици.

Така вода, алкохол, киселини, основи, протеини, въглехидрати, сол, захар, пясък, глина, диамант, газове и т.н. - това са всички вещества. Примерите ви позволяват да уловите по-ясно същността на тази концепция.

Физическото тяло е продукт, който е създаден от природата или човека на базата на различни съединения. Например чаша е тяло, коетое направен от стъкло, а листът хартия е тялото, което е обработено от целулоза или дърво.

Разбира се, всички молекули са различни. Това, което стои в основата на тяхната разлика се нарича техните свойства - физични, органолептични и химични. Те се определят с помощта на специални методи, които всяка наука има свои собствени. Това могат да бъдат математически, аналитични, експериментални, инструментални методи и много други. Например науката химия използва за всяко вещество, или по-скоро, за неговото идентифициране, неговия реагент. Избира се въз основа на структурните особености на молекулата и прогнозирането на химичните свойства. След това се проверява експериментално, одобрява се и се фиксира в теоретичната база.

Класификация на веществата

Разделянето на съединенията в групи може да се основава на много различни характеристики. Например агрегатно състояние. Всички те могат да бъдат четири вида според този фактор:

плазма;
газ;
течност;
кристално вещество (твърдо).

Ако вземем за основа по-"дълбока" характеристика, тогава всички вещества могат да бъдат разделени на:

органичен - базиран на вериги и цикли на въглеродни и водородни атоми;
неорганични - всички останали.

Според елементния състав, който отразява формулите на веществата, всички те са:

просто - от един вид химически атом;
комплекс - два или повече различни типа елементи.

На свой ред,простите се делят на метали и неметали. Съединенията имат много класове: соли, основи, киселини, оксиди, естери, въглеводороди, алкохоли, нуклеинови киселини и т.н.

Различни видове съставни формули

Какво е визуално, тоест графично, показване на връзките? Разбира се, това са формули на вещества. Те са различни. В зависимост от вида, съдържащата се в тях информация за молекулата също се различава. И така, има такива опции:

Емпирично или молекулярно. Отразява количествения и качествения състав на веществото. Той включва символите на съставните елементи и индекс в долния ляв ъгъл на него, показващ количеството на този атом в молекулата. Например, N₂O, Na₂SO₄, AL_2(SO4₎3.
Електронна графика. Тази формула показва броя на валентните електрони за всеки елемент, който изгражда съединението. Следователно според тази опция вече е възможно да се предскажат някои химични и физични свойства на веществата.
В органичната химия е обичайно да се използват пълни и съкратени структурни формули. Те отразяват реда на свързване на атомите в молекулите, освен това ясно показват принадлежността на дадено вещество към определен клас съединения. И това ви позволява да определите точно конкретния тип молекула и да предвидите всички взаимодействия, характерни за нея.

Затова химическата символика и правилно формулираните формули на съединенията са най-важната част от работата с всички познати вещества. Това са теоретичните основи, които трябва да знаетевсеки студент по химия.

Физически свойства

Много важна характеристика са проявените физични свойства на веществата. Какво принадлежи към тази група?

Агрегирано състояние при различни условия, включително стандартни.
Температури на кипене, топене, замръзване, изпаряване.
Органолептични характеристики: цвят, мирис, вкус.
Разтворимост във вода и други разтворители (например органични).
Плътност и течливост, вискозитет.
Електрическа и топлопроводимост, топлинен капацитет.
Електропропускливост.
Радиоактивност.
Абсорбция и емисия.
Индуктивност.

Има и редица показатели, които са много важни за пълен списък, който отразява свойствата на веществата. Те обаче са между физични и химически. Това е:

електроден потенциал;
тип кристална решетка;
електроотрицателност;
твърдост и чупливост;
пластичност и пластичност;
волатилност или волатилност;
биологични ефекти върху живите организми (отровни, задушаващи, нервнопаралитични, неутрални, полезни и др.).

Често тези показатели се споменават точно когато химичните свойства на веществата вече се разглеждат директно. Можете обаче да ги посочите и във физическия раздел, което няма да е грешка.

Химически свойства на веществата

Тази група включвавсички възможни видове взаимодействия на разглежданата молекула с други прости и сложни вещества. Тоест това са директно химични реакции. За всеки тип връзка те са строго специфични. Въпреки това общите групови свойства се разграничават за цял клас вещества.

Например, всички киселини са способни да реагират с метали според позицията им в електрохимичната серия от метални напрежения. Също така, всички се характеризират с реакции на неутрализация с алкали, взаимодействие с неразтворими основи. Въпреки това, концентрираните сярна и азотна киселини са специални, тъй като продуктите от тяхното взаимодействие с металите се различават от тези, получени в резултат на реакции с други членове на класа.

Всяко вещество има много химични свойства. Техният брой се определя от активността на съединението, тоест от способността да реагира с други компоненти. Има силно реактивни, има практически инертни. Това е строго индивидуален индикатор.

Прости вещества

Те включват тези, които се състоят от един и същи тип атоми, но с различни числа. Например, S_8, O_2, O_3, Au, N _2, P_4, CL_2, Ar и други.

Химичните свойства на простите вещества се свеждат до взаимодействие с:

метали;
неметали;
вода;
киселини;
алкали и амфотерни хидроксиди;
органични съединения;
соли;
оксиди;
пероксиди и анхидриди и другимолекули.

Отново трябва да се отбележи, че това е много специфична характеристика за всеки конкретен случай. Следователно физичните и химичните свойства на простите вещества се разглеждат индивидуално.

Сложни вещества

Тази група включва съединения, чиито молекули са образувани от два или повече различни химични елемента. Броят на всеки от тях може да бъде различен. За разбиране, ето няколко прости примера:

H₃PO₄;
K₃[Fe(CN)₆];
Cu(OH)₂;
LiF;
AL₂O₃ и други.

Тъй като всички те принадлежат към различни класове вещества, е невъзможно да се отделят общи физични и химични характеристики за всички. Това са специфични свойства, особени и индивидуални във всеки отделен случай.

Неорганични вещества

Днес има над 500 хиляди от тях. Има както прости, така и сложни. Общо могат да се разграничат няколко основни класа неорганични съединения, които представляват цялото им разнообразие.

Прости вещества метали.
оксиди.
Прости вещества неметали.
Благородни или инертни газове.
Пероксиди.
Анхидриди.
Летливи водородни съединения.
Хидриди.
Соли.
киселини.
Основи.
Амфотерни съединения.

Всеки представител на всеки клас има свой собствен набор от физическихимични свойства, които позволяват да бъде разграничен от други съединения и идентифициран.

Свойства на органичните вещества

Органика е клон на химията, който се занимава с изучаване на съединения, различни от неорганичните, и техните свойства. Тяхната структура се основава на въглеродни атоми, които могат да се комбинират един с друг в различни структури:

линейни и разклонени вериги;
цикли;
ароматни пръстени;
хетероцикли.

Живите организми се състоят точно от такива съединения, защото основата на живота са протеините, мазнините и въглехидратите. Всички те са представители на органични вещества. Следователно техните свойства са специални. Въпреки това, във всеки случай, независимо за какъв вид молекула говорим, тя все пак ще се характеризира с определен набор от физико-химични свойства, които вече споменахме преди.

Какво е живата материя?

Живото е веществото, от което се състои цялата биомаса на нашата планета. Тоест онези организми, които съставляват живота върху него:

бактерии и вируси;
просто;
растения;
животни;
гъби;
хора.

Тъй като основната част от съединенията в състава на живо същество са органични, именно те могат да бъдат отнесени към групата на живата материя. Въпреки това, не всички. Само тези, без които съществуването на представители на живата биосфера е невъзможно. Това са протеини, нуклеинови киселини, хормони, витамини, мазнини, въглехидрати, аминокиселини и др. Въведен е терминът "жива материя". Вернадски, основателят на учението за биосферата на планетата.

Свойства на живата материя:

притежание на енергия с възможност за нейната трансформация;
саморегулиране;
свободно движение;
редуване на поколенията;
екстремно разнообразие.

Кристали и метални вещества

Crystalline се отнася до всички съединения, които имат определен тип пространствена структура на решетка. Има съединения с атомна, молекулярна или метална кристална решетка. В зависимост от вида се различават и свойствата на кристалните вещества. Типичните твърди съединения под формата на фино или грубо диспергирани кристали са различни соли.

Съществуват и прости вещества с подобна структура, като диамант или графит, скъпоценни и полускъпоценни камъни, минерали, скали. Техните основни свойства: