Алдыңғы тарауда бір химиялық элементтің атомдары ғана емес, сонымен қатар әртүрлі элементтердің атомдары да бір-бірімен байланыс түзе алады деген болатын. Бір химиялық элемент атомдарынан түзілген заттарды жай заттар, ал әр түрлі химиялық элементтер атомдарынан түзілген заттарды күрделі заттар деп атайды. Кейбір қарапайым заттардың молекулалық құрылымы бар, яғни. молекулалардан тұрады. Мысалы, оттегі, азот, сутегі, фтор, хлор, бром, йод сияқты заттардың молекулалық құрылымы болады. Бұл заттардың әрқайсысы екі атомды молекулалармен түзілген, сондықтан олардың формулаларын сәйкесінше O 2, N 2, H 2, F 2, Cl 2, Br 2 және I 2 деп жазуға болады. Көріп отырғаныңыздай, қарапайым заттар оларды құрайтын элементтермен бірдей атқа ие болуы мүмкін. Сондықтан жағдайларды нақты ажырата білу маңызды біз сөйлесемізхимиялық элемент туралы, ал қарапайым зат туралы.

Көбінесе жай заттардың молекулалық емес, атомдық құрылымы болады. Мұндай заттарда атомдар бір-бірімен байланыс түзе алады әртүрлі түрлері, ол сәл кейінірек егжей-тегжейлі талқыланады. Бұл құрылымның заттары барлық металдар, мысалы, темір, мыс, никель, сондай-ақ кейбір бейметалдар - алмаз, кремний, графит және т.б. Бұл заттар үшін тек химиялық элементтің аты ол түзетін заттың атымен сәйкес келмейді, сонымен қатар заттың формуласы мен химиялық элементтің белгіленуі де бірдей. Мысалы, Fe, Cu және Si белгілері бар темір, мыс және кремний химиялық элементтер формулалары сәйкесінше Fe, Cu және Si болатын қарапайым заттарды құрайды. Сонымен қатар бір-бірінен ешбір байланыспаған, алшақ атомдардан тұратын қарапайым заттардың шағын тобы бар. Мұндай заттар газдар болып табылады, олар өте төмен химиялық белсенділігіне байланысты асыл деп аталады. Оларға гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радон (Rn) жатады.

Бар болғаны 500-ге жуық қарапайым заттар белгілі болғандықтан, көптеген химиялық элементтер аллотропия деп аталатын құбылыспен сипатталады деген логикалық қорытынды шығады.

Аллотропия – бір химиялық элемент бірнеше жай заттарды түзе алатын құбылыс. Басқа химиялық заттар, бір химиялық элементтен түзілген, аллотропты модификациялар немесе аллотроптар деп аталады.

Мәселен, мысалы, оттегі химиялық элементі екі қарапайым зат құра алады, олардың біреуінде химиялық элементтің аты бар - оттегі. Оттегі зат ретінде екі атомды молекулалардан тұрады, яғни. оның формуласы O 2. Дәл осы қосылыс бізге қажет өмірлік ауаның бөлігі болып табылады. Оттегінің тағы бір аллотропиялық модификациясы - формуласы O 3 болатын үш атомды газ озоны. Озон да, оттегі де бір химиялық элементтен түзілгеніне қарамастан, олардың химиялық әрекеті өте әртүрлі: озон бірдей заттармен реакцияларда оттегіге қарағанда әлдеқайда белсенді. Сонымен қатар, бұл заттар бір-бірінен физикалық қасиеттері бойынша ерекшеленеді, кем дегенде, озонның молекулалық массасы оттегінен 1,5 есе артық. Бұл оның газ күйіндегі тығыздығының да 1,5 есе көп болуына әкеледі.

Көптеген химиялық элементтер бір-бірінен құрылымдық белгілері бойынша ерекшеленетін аллотропты модификацияларды түзуге бейім. кристалдық тор. Мәселен, мысалы, 5-суретте көміртектің аллотропиялық модификациясы болып табылатын алмаз мен графиттің кристалдық торларының фрагменттерінің схемалық кескіндерін көруге болады.

Сурет 5. Алмаз (а) және графит (б) кристалдық торларының фрагменттері

Сонымен қатар, көміртектің молекулалық құрылымы болуы мүмкін: мұндай құрылым фуллерендер сияқты заттардың түрінде байқалады. Бұл түрдегі заттар сфералық көміртегі молекулалары арқылы түзіледі. 6-суретте c60 фуллерен молекуласының және салыстыру үшін футбол добының 3D үлгілері көрсетілген. Олардың қызықты ұқсастығына назар аударыңыз.

Сурет 6. С60 фуллерен молекуласы (а) және футбол добы(б)

Қосылыстар деп әртүрлі элементтердің атомдарынан тұратын заттарды айтады. Олар қарапайым заттар сияқты молекулалық және молекулалық емес құрылымға ие болуы мүмкін. Күрделі заттардың құрылымының молекулалық емес түрі жай заттарға қарағанда әртүрлі болуы мүмкін. Кез келген күрделі химиялық заттарды жай заттардың тікелей әрекеттесуі арқылы немесе олардың бір-бірімен әрекеттесу реттілігі арқылы алуға болады. Бір фактіні білу маңызды, яғни күрделі заттардың физикалық және химиялық қасиеттері олардан алынатын қарапайым заттардың қасиеттерінен айтарлықтай ерекшеленеді. Мысалы, тұз, NaCl форумы бар және түссіз мөлдір кристалды металдарға тән қасиеттері (жылтырлығы және электр өткізгіштігі) бар металл натрийді сары-жасыл газ Cl 2 хлорымен әрекеттестіру арқылы алуға болады.

Күкірт қышқылы H 2 SO 4 қарапайым заттардан – сутегі H 2 , күкірт S және оттегі O 2 дан бірізді түрлендіру нәтижесінде түзілуі мүмкін. Сутегі ауадан жеңіл газ, ауамен жарылғыш қоспалар түзеді, күкірт қатты зат сары түс, жануға қабілетті және оттегі, ауадан сәл ауыр газ, онда көптеген заттар жануы мүмкін. Осы қарапайым заттардан алуға болатын күкірт қышқылы күшті суды кетіретін қасиетке ие ауыр майлы сұйықтық болып табылады, соның арқасында ол органикалық шыққан көптеген заттарды күйдіреді.

Әлбетте, жеке химиялық заттардан басқа, олардың қоспалары да бар. Көбінесе қоспалар әртүрлі заттарбізді қоршаған әлемді қалыптастырды: металл қорытпалары, тамақ, сусындар, әртүрлі материалдарайналамыздағы заттарды құрайды.

Мысалы, біз тыныс алатын ауа негізінен азот N 2 (78%), біз үшін өмірлік маңызды оттегі (21%), ал қалған 1% басқа газдардың қоспаларынан тұрады ( көміртегі диоксиді, асыл газдар және т.б.).

Заттардың қоспалары біртекті және гетерогенді болып бөлінеді. Біртекті қоспалар - фазалық шекаралары жоқ қоспалар. Біртекті қоспалар деп спирт пен судың қоспасы, металл қорытпалары, тұз бен қанттың судағы ерітіндісі, газдар қоспасы және т.б. Гетерогенді қоспалар - фазалық шекарасы бар қоспалар. Бұл түрдегі қоспаларға құм мен су қоспасы, қант пен тұз, май мен су қоспасы және т.б.

Қоспаларды құрайтын заттар компоненттер деп аталады.

Қарапайым заттардың қоспалары, осы қарапайым заттардан алуға болатын химиялық қосылыстарға қарағанда, әрбір компоненттің қасиеттерін сақтайды.

Атомдар және химиялық элементтер туралы

Табиғатта басқа ештеңе жоқ

мұнда да, онда да, кеңістіктің тереңдігінде:

барлығы - ұсақ құм түйіршіктерінен бастап планеталарға дейін -

элементтердің бір бөлігінен тұрады.

С.П.Щипачев, «Менделеевті оқу».

Терминдерден басқа химияда «атом»Және «молекула»ұғымы жиі қолданылады «элемент». Жалпы не және бұл ұғымдар қалай ерекшеленеді?

Химиялық элемент – олар бір типті атомдар . Мәселен, мысалы, барлық сутегі атомдары сутегі элементі болып табылады; барлық оттегі және сынап атомдары сәйкесінше оттегі және сынап элементтері болып табылады.

Қазіргі уақытта атомдардың 107-ден астам түрі, яғни 107-ден астам химиялық элементтер белгілі. «Химиялық элемент», «атом» және «жай зат» ұғымдарын ажырата білу керек.

Қарапайым және күрделі заттар

Элементтік құрамы бойынша олар ажыратылады қарапайым заттар, бір элемент атомдарынан (H 2, O 2, Cl 2, P 4, Na, Cu, Au) және күрделі заттар, әртүрлі элементтер атомдарынан (H 2 O, NH 3, OF 2, H 2 SO 4, MgCl 2, K 2 SO 4) тұрады.

Қазіргі уақытта 500-ге жуық қарапайым заттарды құрайтын 115 химиялық элемент белгілі.

Туған алтын – қарапайым зат.

Бір элементтің қасиеттері бойынша әр түрлі жай заттар түрінде өмір сүру қабілеті деп аталады аллотропия.Мысалы, оттегі О элементінің екі аллотропты формасы бар – молекулаларындағы атомдар саны әртүрлі болатын диоттегі O 2 және озон O 3.

С көміртегі элементінің аллотропиялық формалары – алмаз және графит – кристалдарының құрылымы бойынша ерекшеленеді.Аллотропияның басқа да себептері бар.

химиялық қосылыстар, мысалы, сынап (II) оксиді HgO (қарапайым заттардың атомдарын біріктіру арқылы алынады - сынап Hg және оттегі O 2), натрий бромиді (қарапайым заттардың атомдарын - натрий Na және бром Br 2 біріктіру арқылы алынады).

Ендеше жоғарыдағыларды қорытындылайық. Заттың молекулалары екі түрге бөлінеді:

1. ҚарапайымМұндай заттардың молекулалары бір типті атомдардан тұрады. Химиялық реакцияларда олар бірнеше қарапайым заттардың түзілуімен ыдырай алмайды.

2. Кешен- мұндай заттардың молекулалары атомдардан тұрады әртүрлі түрі. Химиялық реакцияларда олар ыдырап, қарапайым заттар түзе алады.

«Химиялық элемент» және «жай зат» ұғымдарының айырмашылығы

Ұғымдарды ажырату «химиялық элемент»Және «қарапайым зат»жай және күрделі заттардың қасиеттерін салыстыру кезінде. Мысалы, қарапайым зат оттегі- жануды қолдайтын тыныс алу үшін қажетті түссіз газ. Жай заттың ең кішкентай бөлшегі оттегі екі атомнан тұратын молекула. Көміртек тотығына оттегі де кіреді ( көміртегі тотығы) және су. Дегенмен, су мен көміртегі тотығының құрамына қарапайым затқа тән қасиеттерге ие емес химиялық байланысқан оттегі бар, атап айтқанда, оны тыныс алу үшін қолдануға болмайды. Мысалы, балықтар су молекуласының бөлігі болып табылатын химиялық байланысқан оттегімен тыныс алмайды, бірақ бос, онда еріген. Сондықтан кез келген химиялық қосылыстардың құрамы туралы сөз болғанда, бұл қосылыстарға жай заттар емес, белгілі бір типтегі атомдар, яғни сәйкес элементтер кіретінін түсіну керек.

Күрделі заттар ыдырағанда атомдар бос күйде бөлініп, қосылып жай заттар түзе алады. Қарапайым заттар бір элемент атомдарынан тұрады. «Химиялық элемент» пен «қарапайым зат» ұғымдарының арасындағы айырмашылық бір элементтің бірнеше жай заттар түзе алатындығымен де расталады. Мысалы, оттегі элементінің атомдары екі атомды оттегі молекулаларын және үш атомды озон молекулаларын құра алады. Оттегі мен озон мүлдем басқа қарапайым заттар. Бұл химиялық элементтерге қарағанда әлдеқайда қарапайым заттардың белгілі екенін түсіндіреді.

«Химиялық элемент» түсінігін пайдалана отырып, қарапайым және күрделі заттарға мынадай анықтама беруге болады:

Жай заттар деп бір химиялық элемент атомдарынан тұратын заттарды айтады.

Әртүрлі химиялық элементтердің атомдарынан тұратын заттар комплекс деп аталады.

«Қоспа» және «химиялық қосылыс» ұғымдарының айырмашылығы

Қосылыстар жиі аталады химиялық қосылыстар.

Сұрақтарға жауап беруге тырысыңыз:

1. Қоспаның химиялық қосылыстардан құрамының айырмашылығы неде?

2. Қоспалар мен химиялық қосылыстардың қасиеттерін салыстыр?

3. Қоспа мен химиялық қосылыстарды құрамдас бөліктерге қандай жолдармен бөлуге болады?

4. Үкім шығаруға болады ма сыртқы белгілеріқоспаның және химиялық қосылыстың түзілуі туралы?

Қоспалар мен химиялық заттардың салыстырмалы сипаттамасы

Бекітуге арналған тапсырмалар

I. Машиналармен жұмыс

II. Тапсырманы шешу

№1

Формулалар қатарында қанша қарапайым зат жазылған:
H 2 O, N 2, O 3, HNO 3, P 2 O 5, S, Fe, CO 2, KOH.

№2

Екі зат да күрделі:

A) C (көмір) және S (күкірт);
B) CO 2 (көмірқышқыл газы) және H 2 O (су);
B) Fe (темір) және CH 4 (метан);
D) H 2 SO 4 (күкірт қышқылы) және H 2 (сутегі).

№3

Дұрыс тұжырымды таңдаңыз:
Қарапайым заттарбір типті атомдардан тұрады.

A) дұрыс

B) Жалған

№4

Қоспалар сипатталады
А) олардың тұрақты құрамы бар;
B) «Қоспадағы» заттар жеке қасиеттерін сақтамайды;
C) «Қоспалардағы» заттарды физикалық қасиеттері бойынша бөлуге болады;
D) «Қоспалардағы» заттарды химиялық реакция арқылы бөлуге болады.

№5

«Химиялық қосылыстар» үшін мыналар тән:
A) Айнымалы құрам;
B) «Химиялық қосылыс» құрамындағы заттарды физикалық құралдармен бөлуге болады;
C) Химиялық қосылыстардың түзілуін химиялық реакциялардың белгілері бойынша бағалауға болады;
D) тұрақты құрам.

№6

Бұл қандай жағдайда безше? химиялық элемент?
А) Темір – магнит тартылатын металл;
B) Темір таттың құрамына кіреді;
C) Темірдің металдық жылтырлығы бар;
D) Темір сульфидінде бір темір атомы бар.

№7

Қандай жағдайда жай зат ретінде оттегі туралы айтылады?
А) Оттегі – тыныс алуды және жануды қамтамасыз ететін газ;
B) Балықтар суда еріген оттегімен тыныс алады;
C) Оттегі атомы су молекуласының құрамына кіреді;
D) Ауада оттегі бар.

Бізді қоршап тұрған барлық нәрсенің өзіндік физикалық және химиялық табиғаты бар. Зат деп нені атайды және оның қандай түрлері бар? Бұл өзіндік ерекшелігі бар физикалық зат химиялық құрамы. Латын тілінде «зат» сөзін ғалымдар да жиі қолданатын Substantia терминімен белгілейді. Ол нені білдіреді?

Бүгінгі күні 20 миллионнан астам әртүрлі заттар белгілі. Ауада, мұхитта, теңіздерде және өзендерде газдардың барлық түрлері бар - минералдар мен тұздары бар су. Біздің планетамыздың қатты беткі қабаты көптеген элементтерден тұрады тастар. Кез келген тірі организмде әртүрлі заттардың үлкен саны бар.

Жалпы түсініктер

Қазіргі химияда анықтамасы тыныштық массасы бар зат деп түсініледі. Ол элементар бөлшектерден немесе квазибөлшектерден тұрады. Кез келген заттың ажырамас қасиеті оның массасы болып табылады. Әдетте, салыстыру кезінде төмен тығыздықтаржәне оның құрамындағы температура, электрондар, нейтрондар және протондар сияқты элементар бөлшектер жиі кездеседі. Соңғы екеуі атом ядроларын құрайды. Осы элементар бөлшектердің барлығы молекулалар мен кристалдар сияқты заттарды құрайды. Негізінде олардың атомдық заты (атомдары) электрондардан, протондардан және нейтрондардан тұрады.

Биология тұрғысынан «зат» дегеніміз кез келген организмдердің ұлпаларын құрайтын материя ұғымы. Ол жасушаларда кездесетін органеллалардың бөлігі. Жалпы мағынада «зат» - барлық физикалық денелер пайда болатын материяның формасы.

Заттың қасиеттері

Заттың қасиеттерін даралықты анықтайтын объективті белгілердің жиынтығы деп атайды. Олар бір затты екіншісінен ажыратуға мүмкіндік береді. Ең тән физикалық-химиялық сипаттамаларызаттар:

тығыздығы;

Қайнау және балқу нүктелері;

Термодинамикалық сипаттамалар;

Химиялық қасиеттері;

Кристалл құрылымының мәндері.

Барлық аталған параметрлер өзгермейтін тұрақтылар болып табылады. Барлық заттар бір-бірінен өзгеше болғандықтан, олардың белгілі бір белгілері болады.Бұл ұғым нені білдіреді? Заттың қасиеттері деп оны басқа затқа айналдырмай, өлшеу немесе бақылау арқылы анықталатын белгілерін айтады. Олардың ең маңыздылары:

Біріктіру жағдайы;

Түсі мен жылтырлығы;

Иістің болуы;

Суда ерімейтіндігі немесе ерімейтіндігі;

балқу және қайнау температурасы;

тығыздығы;

электр өткізгіштік;

Жылу өткізгіштік;

Қаттылық;

сынғыштық;

Пластмасса.

Ол сондай-ақ пішін сияқты физикалық қасиетпен сипатталады. Түс, дәм, иіс көру арқылы және сезім мүшелерінің көмегімен анықталады. Мұндай физикалық параметрлертығыздық, балқу және қайнау температурасы сияқты электр өткізгіштік әртүрлі өлшемдер арқылы есептеледі. Көптеген заттардың физикалық қасиеттері туралы ақпарат арнайы анықтамалық кітаптарда берілген. Олар заттың агрегаттық күйіне байланысты. Сонымен, судың, мұздың және будың тығыздығы мүлдем басқаша. Оттегі газ күйінде түссіз, ал сұйық күйінде көк. Физикалық қасиеттерінің айырмашылығына байланысты көптеген заттарды ажыратуға болады. Сонымен, мыс қызыл түсті реңкке ие жалғыз металл. Тек бар тұзды дәм. Көп жағдайда затты анықтау үшін оның бірнеше белгілі қасиеттерін ескеру қажет.

Ұғымдардың байланысы

Көптеген адамдар «химиялық элемент», «атом», «қарапайым зат» ұғымдарын шатастырады. Шындығында, олар бір-бірінен ерекшеленеді. Демек, атом нақты ұғым, өйткені ол шын мәнінде бар. Химиялық элемент – дерексіз (ұжымдық) анықтама. Табиғатта ол тек байланысқан немесе бос атомдар түрінде болады. Басқаша айтқанда, бұл жай немесе күрделі субстанция. Әрбір химиялық элементтің өзіне тән шартты белгі- белгі (таңба). Кейбір жағдайларда жай заттың (В, С, Zn) құрамын да білдіреді. Бірақ көбінесе бұл таңба тек химиялық элементті білдіреді. Мұны оттегі формуласы анық көрсетеді. Демек, O жай ғана химиялық элемент, ал қарапайым зат оттегі O 2 формуласымен белгіленеді.

Бұл ұғымдар арасында басқа да айырмашылықтар бар. Бөлшектердің жиынтығы болып табылатын жай заттар мен белгілі бір типтегі атом болып табылатын химиялық элементтің белгілерін (қасиеттерін) ажырата білу керек. Атауларында да біршама айырмашылықтар бар. Көбінесе химиялық элемент пен қарапайым заттың белгіленуі бірдей. Дегенмен, бұл ережеден ерекшеліктер бар.

Заттардың классификациясы

Ғылым тұрғысынан субстанция қалай аталады? Әртүрлі заттардың саны өте көп. Анықтамасы оның табиғи шығу тегімен байланысты табиғи зат органикалық немесе бейорганикалық болуы мүмкін. Адам көптеген қосылыстарды жасанды түрде синтездеуді үйренді. «Заттың» анықтамасы жай (жеке) заттар мен қоспаларға бөлуді білдіреді. Классификацияға қатынас олардың қаншасы оған енетініне байланысты.

Қарапайым заттың анықтамасы абстрактілі ұғымды түсінеді, ол белгілі бір физикалық және химиялық заңдылықтар бойынша өзара байланысқан атомдар жиынтығын білдіреді. Осыған қарамастан, оның және қоспаның арасындағы шекара өте анық емес, өйткені кейбір заттардың ауыспалы құрамы бар. Олар үшін тіпті нақты формула әлі ұсынылмаған. Қарапайым субстанция үшін оның соңғы тазалығына ғана қол жеткізуге болатындығына байланысты бұл ұғым абстракция болып қала береді. Басқаша айтқанда, олардың кез келгенінде біреуі басым болатын химиялық элементтердің қоспасы бар. Көбінесе заттың тазалығы оның қасиеттеріне тікелей әсер етеді. Жалпы мағынада қарапайым зат бір химиялық элемент атомдарынан тұрады. Мысалы, оттегі газының молекуласында 2 бірдей атом (O 2) болады.

Құрама зат дегеніміз не? Мұндай химиялық қосылысқа молекуланы құрайтын әртүрлі атомдар кіреді. Оны кейде аралас химиялық зат деп те атайды. Күрделі заттар – молекулалары екі немесе одан да көп элементтердің атомдарынан түзілетін қоспалар. Мысалы, су молекуласында бір оттегі атомы және 2 сутегі (H 2 O) бар. Күрделі зат түсінігі әртүрлі химиялық элементтерден тұратын молекулаға сәйкес келеді. Мұндай заттар қарапайым заттарға қарағанда әлдеқайда көп. Олар табиғи және жасанды болуы мүмкін.

Қарапайым және түсінігі белгілі бір дәрежеде шартты болып табылатын, қасиеттерімен ерекшеленеді. Мысалы, титан оттегі атомдарынан пайыздың жүзден бір бөлігіне дейін босатылған кезде ғана күшті болады. Күрделі және қарапайым зат химиялық анықтамақабылдауға біршама қиын, екі түрлі болуы мүмкін: бейорганикалық және органикалық.

бейорганикалық заттар

Барлығы бейорганикалық химиялық қосылыстарқұрамында көміртегі жоқ. Бұл топқа сондай-ақ осы элементті қамтитын кейбір заттар (цианидтер, карбонаттар, карбидтер, көміртегі оксидтері және бірнеше басқа заттар) кіреді. Олардың органикалық заттарға тән қаңқасы жоқ. Менделеевтің периодтық жүйесі мен мектептегі химия курсының арқасында әркім затты формула бойынша атай алады. Олардың барлығы латын әріптерімен белгіленген. Бұл жағдайда зат қалай аталады? Барлық бейорганикалық заттар келесі топтарға бөлінеді:

Қарапайым заттар: металдар (Mg, Na, Ca); бейметалдар (P, S); асыл газдар (He, Ar, Xe); амфотерлік заттар (Al, Zn, Fe);

Кешен: тұздар, оксидтер, қышқылдар, гидроксидтер.

органикалық заттар

Органикалық заттардың анықтамасы өте қарапайым. Бұл заттарға құрамында көміртегі бар химиялық қосылыстар жатады. Бұл заттардың класы ең ауқымды болып табылады. Рас, бұл ережеден ерекшеліктер бар. Сонымен, органикалық заттарға жатпайды: көміртегі оксидтері, карбидтер, карбонаттар, көмір қышқылы, цианидтер және тиоцианаттар.

деген сұраққа жауап «аты кіреді тұтас сызықкүрделі байланыстар. Оларға: аминдер, амидтер, кетондар, ангидридтер, альдегидтер, нитрилдер, карбон қышқылдары, күкірт органикалық қосылыстар, көмірсутектер, спирттер, эфирлер мен күрделі эфирлер, аминқышқылдары жатады.

Биологиялық органикалық заттардың негізгі кластарына липидтер, белоктар, нуклеин қышқылдары, көмірсулар. Олардың құрамында көміртектен басқа сутегі, оттегі, фосфор, күкірт, азот бар. Қайсы мінез ерекшеліктеріорганикалық заттарда? Олардың алуан түрлілігі мен құрылымының әртүрлілігі көміртек атомдарының тізбекте қосылған кезде берік байланыс түзе алатын ерекшеліктерімен түсіндіріледі. Бұл өте тұрақты молекулалардың пайда болуына әкеледі. Көміртек атомдары зигзаг тізбегін құрайды, бұл тән ерекшелігіорганикалық заттар. Бұл жағдайда молекулалардың құрылымы химиялық қасиеттерге тікелей әсер етеді. Көміртегі органикалық заттарашық және циклдік (тұйық) тізбектерге біріктірілуі мүмкін.

Жиынтық күйлер

Химиядағы «заттың» анықтамасы оның агрегаттық күйі туралы толық түсінік бермейді. Олар молекулалардың өзара әрекеттесуінің олардың өмір сүруінде атқаратын рөлімен ерекшеленеді. Заттың 3 күйі бар:

Молекулалары тығыз байланысқан қатты дене. Олардың арасында күшті тартымдылық бар. Қатты күйде заттың молекулалары еркін қозғала алмайды. Олар тек тербелмелі қозғалыстар жасай алады. Осының арқасында қатты заттарпішіні мен көлемін тамаша сақтайды.

Молекулалары еркін және бір жерден екінші жерге ауыса алатын сұйықтық. Осы қасиеттердің арқасында кез келген сұйықтық ыдыс және ағын түрінде болуы мүмкін.

Заттың элементар бөлшектері еркін және ретсіз қозғалатын газ тәрізді. Бұл күйдегі молекулалық байланыстар соншалықты әлсіз, олар бір-бірінен алыс болуы мүмкін. Газ күйінде зат үлкен көлемді толтыруға қабілетті.

Мысал ретінде суды қолданып, мұз, сұйық және бу арасындағы айырмашылықты түсіну өте оңай. Бұл агрегаттық күйлердің барлығы химиялық заттың жеке сипаттамаларына жатпайды. Олар тек сыртқы физикалық жағдайларға тәуелді заттың өмір сүру күйлеріне сәйкес келеді. Сондықтан суға сұйықтықтың атрибутын біржақты түрде жатқызу мүмкін емес. Ол өзгерген кезде сыртқы жағдайларкөптеген химиялық заттар агрегаттық күйден екіншісіне ауысады. Бұл процесте аралық (шекаралық) типтер ашылады. Олардың ішіндегі ең белгілісі – шыны тәрізді аморфты күй. Химиядағы «заттың» мұндай анықтамасы оның құрылымымен байланысты (грек тілінен аударғанда amorphos – пішінсіз).

Физикада плазма деп аталатын тағы бір агрегаттық күй қарастырылады. Ол толық немесе жартылай иондалған және теріс және оң зарядтардың бірдей тығыздығымен сипатталады. Басқаша айтқанда: плазма электрлік бейтарап. Заттың бұл күйі тек шекті жағдайда болады жоғары температуралар. Кейде олар мыңдаған кельвинге жетеді. Кейбір қасиеттерінде плазма газға қарама-қарсы. Соңғысының электр өткізгіштігі төмен. Газ бір-біріне ұқсас бөлшектерден тұрады. Алайда олар сирек кездеседі. Плазманың электр өткізгіштігі жоғары. Ол электр зарядтары бойынша ерекшеленетін элементар бөлшектерден тұрады. Олар бір-бірімен үнемі араласады.

Полимер (жоғары серпімді) сияқты заттардың аралық күйлері де бар. Осы өтпелі формалардың болуына байланысты мамандар көбінесе «фаза» ұғымын кеңірек қолданады. Белгілі бір жағдайларда, әдеттегіден мүлдем өзгеше, кейбір заттар ерекше күйге өтеді, мысалы, асқын өткізгіштік және асқын сұйықтық.

кристалдар

Кристалдар - бұл қалыпты көп қырлылардың табиғи пішіні бар қатты денелер. Ол олардың ішкі құрылымына негізделген және оны құрайтын атомдардың, молекулалардың және иондардың орналасуына байланысты. Химияда оны кристалдық тор деп атайды. Мұндай құрылым әрбір зат үшін жеке, сондықтан ол негізгі физика-химиялық көрсеткіштердің бірі болып табылады.

Кристалдарды құрайтын бөлшектердің арасындағы қашықтықтарды тор параметрлері деп атайды. Олар құрылымдық талдаудың физикалық әдістерін қолдану арқылы анықталады. Қатты денелерде кристалдық тордың бірнеше формасы болуы сирек емес. Мұндай құрылымдар полиморфтық модификациялар деп аталады. Қарапайым заттардың ішінде ромбтық және моноклиникалық формалар жиі кездеседі. Мұндай заттарға көміртектің алтыбұрышты және текше модификациясы болып табылатын графит, алмаз, күкірт жатады. Бұл пішінкремний диоксидінің модификациясы болып табылатын кварц, кристобалит, тридимит сияқты күрделі заттарда байқалады.

Зат заттың нысаны ретінде

«Субстанция» және «материя» ұғымдары мағынасы жағынан өте жақын болғанымен, олар толықтай баламалы емес. Мұны көптеген ғалымдар айтады. Сонымен, «материя» терминін айтқан кезде олар көбінесе механикалық заңдардың үстемдігіне бағынатын өрескел, инертті және өлі шындықты білдіреді. «Заттың» анықтамасы өзінің пішініне байланысты өмірге жарамдылық пен пішін идеясын тудыратын материал ретінде көбірек түсініледі.

Бүгінгі таңда ғалымдар материяны кеңістікте бар және уақыт бойынша өзгеретін объективті шындық деп санайды. Оны екі түрде көрсетуге болады:

Біріншісі толқындық сипатқа ие. Оған салмақсыздық, өткізгіштік, сабақтастық жатады. Ол жарық жылдамдығымен қозғала алады.

Екіншісі корпускулярлы, тыныштық массасы бар. Ол локализациясы бойынша ерекшеленетін элементар бөлшектерден тұрады. Ол әрең өткізбейді немесе өтпейді және жарық жылдамдығымен тарала алмайды.

Заттың өмір сүруінің бірінші формасы өріс, ал екіншісі - субстанция деп аталады. Олардың ортақ тұстары көп, өйткені электрондар да бөлшек пен толқындық қасиеттерге ие. Олар микрокосмос деңгейінде пайда болады. Сондықтан өріс пен затқа бөлу өте ыңғайлы.

Зат пен өрістің бірлігі

Ғалымдар материяның элементар бөлшегі неғұрлым массалық және үлкен болса, оның даралығы мен шекарасы соғұрлым өткір болатынын анықтады. Сонымен бірге материя мен өріс арасындағы үздіксіздікпен сипатталатын қарама-қарсылық айқынырақ көрінеді. Заттың элементар бөлшектері неғұрлым аз болса, соғұрлым оның массасы аз болады. Бұл жағдайда оны өріске қарсы қою қиынырақ болады. Әртүрлі микротолқындарда ол әдетте мағынасын жоғалтады, өйткені әртүрлі элементар бөлшектер әртүрлі өрістердің күйлерімен (электромагниттік - фотондар, ядролық - мезондар) кванттар қоздырады.

Материя мен өрістің бірлігі және олардың арасындағы нақты шекараның болмауы белгілі бір жағдайларда бөлшектердің өрістің әсерінен пайда болуымен, ал басқа жағдайларда - керісінше пайда болуымен көрінеді. жақсы үлгібұған аннигиляция (элементар бөлшектердің түрлену құбылысы) сияқты құбылыс қызмет ете алады. Кез келген материалдық дене оның элементтерінің өрістер арқылы қосылуының арқасында мүмкін болатын тұрақты бүтін болып табылады.

Заттар бірдей немесе әртүрлі химиялық элементтердің атомдарынан тұруы мүмкін. Осы негізде барлық заттар жай және күрделі болып бөлінеді.

Бір химиялық элемент атомдарынан тұратын заттар жай деп аталады. Қарапайым заттар металдар (металл атомдары: Na, K, Ca, Mg түзетін) және бейметалдар (металл емес H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si атомдары арқылы түзілген) болып бөлінеді. физикалық және химиялық қасиеттері.

Әртүрлі химиялық элементтердің атомдарынан тұратын заттарды күрделі заттар деп атайды. Кешеннің негізгі кластарына бейорганикалық заттароксидтер, негіздер, қышқылдар және тұздар жатады.

Оксидтер – екілік қосылыстар (екі химиялық элементтен тұратын қосылыстар), оларға тотығу күйіндегі оттегі элементі -2 кіреді.
Оксидтер негіздік, амфотерлік, қышқылдық және тұз түзбейтін болып бөлінеді:
1. Негізгі оксидтер типтік металл атомдары мен оттегі атомдарынан түзіледі. Мысалы, Na2O, CaO, LiO. Олар гидроксидтерге - негіздерге сәйкес келеді.
2. Амфотерлі оксидтер өтпелі металл атомдары мен оттегі атомдарынан түзіледі. Мысалы, BeO, ZnO, Al2O3. Олар амфотерлі гидроксидтерге сәйкес келеді.
3. Қышқыл оксидтер металл емес атомдар мен оттегі атомдарынан түзіледі. Мысалы, CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7, т.б. Олар гидроксидтерге - қышқылдарға сәйкес келеді.
4. Тұз түзбейтін оксидтер металл емес атомдар мен оттегінің әсерінен түзіледі. Тұз түзбейтін оксидтерге 4 оксид жатады: CO, SiO, N2O, NO.

Негіздер – құрамында металл (немесе аммоний) катионы және бір немесе бірнеше гидроксил тобы бар қосылыстар. Мысалы, NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Бөлектеу еритін негіздеролар сілтілер деп аталады. Оларға сілтілі және сілтілі жер металдарының гидроксидтері жатады.
Гидроксил топтарының саны бойынша негіздер бір, екі және үш қышқылды болып бөлінеді.

Амфотерлі гидроксидтер берилий, мырыш немесе алюминий катиондары мен гидроксидті аниондардан түзіледі: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Қышқылдар – құрамында қышқыл қалдығының сутегі катиондары мен аниондары бар қосылыстар. Сутегі катиондарының саны бойынша қышқылдар бір, екі және үш негізді болып бөлінеді. Қышқыл қалдығында оттегінің болуына қарай қышқылдар аноксидті және құрамында оттегі бар болып бөлінеді.
HF - фторлы (немесе гидрофторлы) қышқыл
HCl - тұз (немесе тұз) қышқылы
HBr - гидробром қышқылы
HI - йодты қышқыл
H2S – күкірт қышқылы
HNO3 - азот қышқылы (N2O5 қышқыл оксидіне сәйкес келеді)
HNO2 - азот қышқылы (N2O3 қышқыл оксидіне сәйкес келеді)
H2SO4 - күкірт қышқылы (қышқыл оксидіне SO3 сәйкес келеді)
H2SO3 - күкірт қышқылы (қышқыл оксиді SO2 сәйкес келеді)
H2CO3 - көмір қышқылы (СО2 қышқылдық оксидіне сәйкес келеді)
H2SiO3 - кремний қышқылы (SiO2 қышқыл оксидіне сәйкес келеді)
H3PO4 - фосфор қышқылы (P2O5 қышқыл оксидіне сәйкес келеді).

Тұздар – құрамында металл (немесе аммоний) катионы және қышқыл қалдығының анионы бар қосылыстар.
Құрамы бойынша қышқылдар бөлінеді:
1. Орта – металл катионынан және қышқыл қалдығынан тұрады – бұл қышқыл сутегі атомдарын металл (немесе аммоний) катиондарымен толық алмастыру өнімі. Мысалы, Na2SO4, K3PO4.
Фтор қышқылының тұздары – фторидтер,
тұз қышқылының тұздары – хлоридтер,
гидробром қышқылының тұздары – бромидтер,
йод қышқылының тұздары – йодидтер,
күкірт сульфид қышқылының тұздары – сульфидтер,
тұз азот қышқылы- нитраттар,
азот қышқылының тұздары – нитриттер,
күкірт қышқылының тұздары – сульфаттар,
күкірт қышқылының тұздары – сульфиттер,
көмір қышқылының тұздары – карбонаттар,
кремний қышқылының тұздары – силикаттар,
фосфор қышқылының тұздары – фосфаттар.
2. Қышқыл тұздар – металл (немесе аммоний) катионынан, сутек катионынан (-ларынан) және қышқыл қалдығының анионынан тұрады – бұл қышқыл сутегі атомдарының металл катиондарымен толық алмастырылмауының өнімі. Қышқыл тұздар тек екі және үш негізді қышқылдарды түзе алады. Тұз атына гидро- (немесе дигдро) префиксі қосылады. Мысалы, NaHSO4 (натрий сутегі сульфаты), KH2PO4 (калий дигидрофосфаты).
3.Негізгі тұздар – металл (немесе аммоний) катионынан, гидроксиданионнан және қышқыл қалдығының анионынан тұрады – бұл негіздің гидроксил топтарының қышқыл қалдықтарымен толық емес орын ауыстыруының өнімі. Негізгі тұздар тек екі және үш қышқылды негіздерді құра алады. Тұз атына гидроксо- префиксі қосылады. Мысалы, (CuOH)2CO3 - мыс (II) гидроксокарбонаты.

Қоршаған орта материалдық. Зат екі түрге бөлінеді: субстанция және өріс. Химия объектісі – зат (соның ішінде затқа әр түрлі өрістердің – дыбыстық, магниттік, электромагниттік және т.б. әсерлері).

Зат - тыныштық массасы бар барлық нәрсе (яғни ол қозғалмайтын кезде массаның болуымен сипатталады). Сонымен, бір электронның тыныштық массасы (қозғалмайтын электронның массасы) өте аз болғанымен - шамамен 10 -27 г, бірақ бір электронның өзі зат болып табылады.

Зат үш агрегаттық күйде болады - газ тәрізді, сұйық және қатты. Заттың тағы бір күйі бар - плазма (мысалы, найзағай мен шар найзағайында плазма бар), бірақ мектеп курсыПлазма химиясы әрең қарастырылады.

Заттар таза, өте таза болуы мүмкін (мысалы, талшықты оптика жасау үшін қажет), қоспалардың айтарлықтай мөлшері болуы мүмкін, қоспалар болуы мүмкін.

Барлық заттар атомдар деп аталатын ұсақ бөлшектерден тұрады. Бір типті атомдардан тұратын заттар(бір элемент атомдарынан), қарапайым деп аталады(Мысалы, көмір, оттегі, азот, күміс және т.б.). Құрамында әр түрлі элементтердің өзара байланысқан атомдары бар заттар комплекс деп аталады.

Егер затта (мысалы, ауада) екі немесе Көбірекжай заттар, ал олардың атомдары өзара байланыспаса, онда ол күрделі емес, жай заттардың қоспасы деп аталады. Қарапайым заттардың саны салыстырмалы түрде аз (бес жүзге жуық), ал күрделі заттардың саны өте көп. Бүгінгі күнге дейін ондаған миллион түрлі күрделі заттар белгілі.

Химиялық түрлендірулер

Заттар бір-бірімен әрекеттесе алады, жаңа заттар пайда болады. Мұндай түрлендірулер деп аталады химиялық. Мысалы, көмірдің қарапайым заты басқа жай зат – оттегімен әрекеттеседі (химиктер айтады – әрекеттеседі), нәтижесінде көміртегі мен оттегі атомдары байланысқан күрделі зат – көмірқышқыл газы түзіледі. Бір заттың екінші затқа айналуы химиялық деп аталады. Химиялық түрлендірулер – химиялық реакциялар.Сонымен, қантты ауада қыздырғанда күрделі тәтті зат – сахароза (қант одан тұрады) жай зат – көмірге және күрделі зат – суға айналады.

Химия бір заттың екінші затқа айналуын зерттейді. Химияның міндеті – берілген шарттарда қандай заттармен сол немесе басқа зат әрекеттесуі (әрекеттесуі) мүмкін екенін, бұл жағдайда не түзілетінін анықтау. Сонымен қатар, қандай жағдайларда осы немесе басқа түрлендірудің жүруі мүмкін екенін және қажетті затты алуға болатынын анықтау маңызды.

Заттардың физикалық қасиеттері

Әрбір зат физикалық және жиынтығымен сипатталады химиялық қасиеттері. Физикалық қасиеттер - бұл физикалық құралдардың көмегімен сипатталатын қасиеттер.. Мысалы, термометрдің көмегімен судың балқу және қайнау нүктелерін анықтауға болады. Физикалық әдістерзаттың өткізгіштік қабілетін сипаттайды электр тоғы, заттың тығыздығын, оның қаттылығын және т.б. Физикалық процестер кезінде заттар құрамы өзгеріссіз қалады.

Заттардың физикалық қасиеттері есептелетін (белгілі бір физикалық құрылғылардың көмегімен санмен сипатталатын, мысалы, тығыздығын, балқу және қайнау температураларын, суда ерігіштігін және т.б. көрсететін) және сансыз (сипаттауға болмайтын) болып бөлінеді. сан немесе түс, иіс, дәм және т.б. сияқты өте қиын).

Заттардың химиялық қасиеттері

Заттың химиялық қасиеттері дегеніміз - берілген заттың басқа қандай заттар және қандай жағдайда химиялық әрекеттесулерге түсетіні туралы мәліметтер жиынтығы.. Химияның ең маңызды міндеті – заттардың химиялық қасиеттерін анықтау.

Химиялық өзгерістерге заттардың ең ұсақ бөлшектері – атомдар қатысады. Химиялық түрленулер кезінде кейбір заттардан басқа заттар түзіліп, бастапқы заттар жойылып, олардың орнына жаңа заттар (реакция өнімдері) пайда болады. А атомдарбарлық химиялық өзгерістер сақталады. Олардың қайта реттелуі жүреді, химиялық өзгерістер кезінде атомдар арасындағы ескі байланыстар жойылып, жаңа байланыстар пайда болады.

Химиялық элемент

Әртүрлі заттардың саны өте үлкен (және олардың әрқайсысының физикалық және химиялық қасиеттерінің өзіндік жиынтығы бар). Атомдар, бір-бірінен маңызды сипаттамалары бойынша, бізді қоршаған ортада ерекшеленеді материалдық дүниесалыстырмалы түрде аз – жүзге жуық. Атомдардың әрқайсысының өзіндік химиялық элементі болады. Химиялық элемент - бірдей немесе ұқсас сипаттамалары бар атомдардың жиынтығы.. Табиғатта 90-ға жуық әртүрлі химиялық элементтер кездеседі. Бүгінгі күнге дейін физиктер Жерде жоқ атомдардың жаңа түрлерін жасауды үйренді. Мұндай атомдар (және, тиісінше, мұндай химиялық элементтер) жасанды (ағылшын тілінде - адам жасаған элементтер) деп аталады. Қазіргі уақытта жасанды жолмен алынған жиырмадан астам элементтер синтезделді.

Әрбір элемент бар Латын атауыжәне бір немесе екі әріптен тұратын таңба. Орыс тіліндегі химиялық әдебиеттерде химиялық элементтердің таңбаларының айтылуының нақты ережелері жоқ. Кейбіреулер оны былай айтады: олар элементті орыс тілінде атайды (натрий, магний және т. темір, күміс, алтын, сынап). Н сутегі элементінің таңбасын француз тілінде бұл әріп қалай оқылса, солай айту әдетке айналған.

Салыстыру ең маңызды сипаттамаларыхимиялық элементтер мен жай заттар төмендегі кестеде берілген. Бір элементке бірнеше қарапайым заттар сәйкес келуі мүмкін (аллотропия құбылысы: көміртегі, оттегі және т.б.), мүмкін біреуі (аргон және басқа инертті газдар).