Какво се нарича вещество? Обикновени и сложни вещества: концепция

Всичко, което ни заобикаля, има своята физическа и химическа природа. Какво се нарича материя и какъв вид материя съществува? Това е физическо вещество със специфичен химичен състав. На латиница думата "вещество" се обозначава с термина Substantia, който често се използва и от учените. Какво представлява?

Към днешна дата са известни повече от 20 милиона различни вещества. Във въздуха има всички видове газове, в океана, моретата и реките - водата с минерали и соли. Плътният повърхностен слой на нашата планета се състои от многобройни скали. Огромен брой различни вещества присъстват във всеки жив организъм.

Общи понятия

В съвременната химия веществото, чието определение се разбира като вид материя, има маса за почивка. Състои се от елементарни частици или квазипартикули. Интегрална характеристика на всяко вещество е неговата маса. Като правило при относително ниски плътности и температури елементарните частици като електрони, неутрони и протони най-често се срещат в състава му. Последните две се състоят от атомни ядра. Всички тези елементарни частици образуват такива вещества като молекули и кристали. По същество атомното им вещество (атоми) се състои от електрони, протони и неутрони.

От гледна точка на биологията "материята" е понятие за материя, която формира тъканите на всеки организъм. Тя е част от органелите, които се намират в клетките. По принцип "вещество" е форма на материя, от която се образуват всички физически тела.

Свойства на веществото

Свойствата на материята се наричат ​​набор от обективни характеристики, които определят индивидуалността. Те позволяват да се разграничи едно вещество от друго. Най-характерните физикохимични свойства на веществото са:

• плътност;

• точки на кипене и топене;

• термодинамични характеристики;

• химични свойства;

• стойностите на кристалната структура.

Всички горепосочени параметри са непроменени константи. Тъй като всички вещества се различават една от друга, те са сигурни физични свойства. Какво се разбира от тази концепция? Свойствата на дадено вещество се наричат ​​неговите свойства, определени чрез измерване или наблюдение, без да се трансформират в друго вещество. Най-важните от тях са:

• агрегатно състояние;

• цвят и блясък;

• наличие на миризма;

• вкус;

• Неразтворимост или разтворимост във вода;

• температура на топене и кипене;

• плътност;

• електрическа проводимост;

• Топлопроводимост;

• твърдост;

• уязвимост;

• пластичност.

за кристални вещества това също е характерно за такава физическа собственост като форма. Цветът, вкусът, миризмата се определят визуално и с помощта на сетивата. Такива физически параметри като плътност, точка на топене и точка на кипене, електрическата проводимост се изчисляват чрез различни измервания. Информацията за физичните свойства на повечето вещества е представена в специални справочници. Те зависят от общото състояние на веществото. Така плътността на водата, ледът и парата е съвсем различна. Кислородът в газообразно състояние е безцветен и в течност има син оттенък. Поради разликите във физичните свойства, много вещества могат да бъдат разграничени. Така че, медта е единственият метал, който има червеникав оттенък. само каменна сол има солен вкус. В повечето случаи, за да се определи веществото, е необходимо да се вземат предвид няколко от неговите известни свойства.

Връзка на понятията

Много хора объркват понятията "химически елемент", "атом", "проста съставка". Всъщност те се различават един от друг. Атомът е конкретна концепция, защото съществува реалистично. Химическият елемент е абстрактно (колективно) определение. В природата съществува само под формата на обвързани или свободни атоми. С други думи, това е просто или сложно вещество. Всеки химически елемент има свой собствен символ - символ (символ). В някои случаи тя изразява състава на обикновено вещество (B, C, Zn). Но често този символ означава само химичен елемент. Това е ясно доказано формула на кислорода. Така че О е само химичен елемент, а проста материя кислород се обозначава с формулата О₂.

Съществуват и други различия между тези понятия. Необходимо е да се разграничат характеристиките (свойствата) на простите вещества, които са колекция от частици, и химически елемент, който е атом от определен тип. Има няколко разлики в имената. Най-често определянето на химически елемент и просто вещество е същото. Има обаче изключения от това правило.

Класификация на веществата

Какво се нарича материя от гледна точка на науката? Броят на различните вещества е много висок. Естествено вещество, определянето на което е свързано с естествения му произход, може да бъде органично или неорганично. Много хора се научиха да синтезират изкуствено. Определението за "вещество" предполага разделяне на прости (индивидуални) вещества и смеси. Отношението към класификацията зависи от това колко е включено.

Определението за проста субстанция се разбира от абстрактно понятие, което означава набор от атоми, свързани с определени физически и химически закони. Независимо от това, границата между него и сместа е много неясна, защото някои вещества имат непостоянен състав. За тях точна формула все още не е предложена. Поради факта, че за едно просто вещество може да се постигне само неговата окончателна чистота, тази концепция остава абстракция. С други думи, във всяка от тях има смес от химически елементи, в които преобладава. Често чистотата на едно вещество влияе пряко върху неговите свойства. Обикновено простата субстанция се изгражда от атомите на един химически елемент. Например, в молекула кислороден газ има 2 идентични атома (О.₂).

Какво се нарича сложно вещество? Такова химично съединение включва различни атоми, които съставляват молекулите. Понякога се нарича смесено химическо вещество. Комплексните вещества са смеси, чиито молекули се формират от атоми на два или повече елемента. Например, във водна молекула има един кислороден атом и два водорода (Н₂О). Концепцията за сложно вещество съответства на молекула, съдържаща различни химически елементи. Такива вещества са много повече от обикновени вещества. Те могат да бъдат естествени и изкуствени.

Обикновените и сложни вещества, чиято концепция до известна степен са условни, се различават по свойствата си. Например, титанът става стабилен само когато се отърве от кислородните атоми до по-малко от една стотна от процента. Едно сложно и просто вещество, чието химическо определение е малко трудно за възприемане, може да бъде от два вида: неорганични и органични.

Неорганични вещества

Неорганичните включват всички химични съединения, които не съдържат въглерод. Тази група включва някои вещества, които съдържат този елемент (цианиди, карбонати, карбиди, въглеродни оксиди и няколко други вещества). Те нямат скелет, характерен за органичните вещества. Всеки може да нарече веществото по формула, благодарение на периодичната система на Менделеев и курса на училищната химия. Всички те са обозначени с латински букви. Какво се нарича вещество в този случай? Всички неорганични вещества се разделят на следните групи:

• прости вещества: метали (Mg, Na, Ca) - неметални (P, S) - благородни газове (He, Ar, Xe) - амфотерни вещества (Al, Zn, Fe);

• сложни: соли, оксиди, киселини, хидроксиди.

Органични вещества

Определението за органични вещества е съвсем проста. Тези вещества включват химични съединения, които съдържат въглерод. Този клас вещества е най-обширен. Вярно е, че има изключения от това правило. Така че, органичните вещества не се отнасят до: въглеродни оксиди, карбиди, карбонати, въглеродна киселина, цианиди и тиоцианати.

Отговорът на въпроса "обаждане органични вещества " включва редица сложни съединения. Те включват: амини, амиди, кетони, анхидриди, алдехиди, нитрили, карбоксилни киселини, органични сулфови съединения, въглеводороди, алкохоли, прости и естери аминокиселини.

Основните класове биологични органични вещества включват липиди, протеини, нуклеинови киселини, въглехидрати. Те, в допълнение към въглерода, имат в състава си водород, кислород, фосфор, сяра, азот. Какви са характеристиките на органичните вещества? Разнообразието и структурата им се обяснява с особеностите на въглеродните атоми, които могат да образуват силни връзки, когато се комбинират във вериги. Поради това се получават много стабилни молекули. Атомите на въглерода образуват зигзагова верига, която е характерна особеност на органичните вещества. В този случай структурата на молекулите пряко засяга химическите свойства. Въглеродът в органични вещества може да се комбинира в отворени и циклични (затворени) вериги.

Агрегатни държави

Определението за "материя" в химия не дава подробна представа за съвкупните си състояния. Те се различават по ролята, която играе взаимодействието на молекулите в тяхното съществуване. Има 3 агрегатни състояния на материята:

• Твърди, в които молекулите са здраво свързани. Между тях се установява силно привличане. В твърдо състояние молекулите на материята не могат да се движат свободно. Те могат да извършват само колебателни движения. Поради това твърдите частици перфектно запазват формата и обема си.

• Течност, в която молекулите са по-свободни и могат да се движат от едно място на друго. Поради такива свойства течностите могат да бъдат под формата на съд и поток.

• Газообразна, в която елементарните частици на материята се движат свободно и хаотично. Молекулните връзки в това състояние са толкова слаби, че могат да бъдат далеч един от друг. В газовото състояние веществото може да запълни големи обеми.

Използвайки примера с водата, е много лесно да се разбере разликата между лед, течност и пара. Всички тези агрегирани състояния не се отнасят до индивидуалните характеристики на химичното вещество. Те съответстват само на състоянията на съществуване на вещество, които зависят от външните физически условия. Ето защо водата не може да бъде недвусмислено приписана на признак на течност. Когато външните условия се променят, много химически вещества преминават от едно агрегатно състояние в друго. По време на този процес се откриват междинни (гранични) типове. Най-известният от тях е аморфно състояние, наречено стъклено състояние. Това определение за "вещество" в химията е свързано със структурата му (в превод от гръцки аморф - безформен).

Във физиката се разглежда още едно агрегатно състояние, наречено плазма. Той е изцяло или частично йонизиран и се характеризира със същата плътност на отрицателни и положителни заряди. С други думи: плазмата е електрически неутрална. Това състояние на материята се случва само при изключително високи температури. Понякога достигат хиляда Келвин. Поради някои свойства плазмата е противоположна на газа. Последният има ниска електрическа проводимост. Газът се състои от частици, които са еднакви един с друг. Те обаче рядко срещат. Плазмата има висока електрическа проводимост. Състои се от елементарни частици, които се различават по електрически заряд. Те непрекъснато си взаимодействат помежду си.

Съществуват и междинни състояния на материята, като например течен кристал и полимер (силно еластичен). Във връзка с наличието на тези преходни форми, специалистите често използват концепцията за "фаза" по-широко. При определени условия, съвсем различни от обичайните, някои вещества преминават в специални състояния, например свръхпроводящи и суперфлуидни.

кристали

Кристалите се отнасят до твърди вещества, които имат естествена форма на обикновена полиедра. Тя се основава на тяхната вътрешна структура и зависи от местоположението на съставните й атоми, молекули и йони. В химията се нарича кристална решетка. Такава структура е индивидуална за всяко вещество, поради което е един от основните физикохимични параметри.

Разстоянията между частиците, които съставляват кристалите, се наричат ​​решетки. Те се определят чрез физически методи на структурен анализ. Често твърдите вещества имат повече от една форма на кристална решетка. Такива структури се наричат ​​полиморфни модификации. Сред простите вещества е ромбична и моноклонална форма. Такива вещества включват графит, диамант, сяра, представляващи хексагонални и кубични модификации на въглерода. Тази форма е отбелязана за сложни вещества, като кварц, кристобалит, тридитит, които са модификации на силициев диоксид.

Веществото като форма на материя

Въпреки факта, че значението на понятието "материя" и "материя" е много близко, те не са напълно еквивалентни. Това се твърди от много учени. По този начин, когато се говори за термина "материя", най-често се разбира сурова, инертна и мъртва реалност, подчинена на господството на механичните закони. Съгласно определението за "вещество" е по-добре да се разбере материалът, който благодарение на своята форма предизвиква идеята за пригодност за живот и дизайн.

Днес учените считат материята за обективна реалност, която съществува в пространството и за промените във времето. Тя може да бъде представена в две форми:

• Първият е с вълнова природа. Тя включва безтегловност, пропускливост, приемственост. Тя може да се разпространява със скоростта на светлината.

• Вторият е корпускулярен, има маса за почивка. Състои се от елементарни частици, които се различават по своята локализация. Тя е непропусклива или непроницаема и не може да се разпространява със скоростта на светлината.

Първата форма на съществуване на материята се нарича поле, а втората се нарича материя. Те имат много общо, защото дори електроните притежават свойствата на частиците и вълните. Те се проявяват на нивото на микрокосмоса. Ето защо разделянето на полето и веществото е много удобно.

Единство на материята и полето

Учените отдавна установяват, че колкото по-масивна и по-голяма е елементарната частица на материята, толкова по-изразена е нейната индивидуалност и разграничение. В този случай контрастът между веществото и полето е по-ясно видим, който се характеризира с непрекъснатост. По-малките елементарни частици на веществото, толкова по-малка е неговата маса. В този случай нейното противопоставяне на полето става по-сложно. При различни микровълни, той обикновено губи значението си, тъй като различни елементарни частици са кванти, развълнувани от състояния от различни полета (електромагнитни - фотони, ядрени - мезони).

Unity материя и поле, и няма ясна граница между тях се изразява в това, че при определени условия да възникнат частиците, дължащи се на терена, а в противен случай - напротив. Ясен пример за това е явлението анихилация (явлението преобразуване на елементарните частици). Всяко истинско тяло е стабилно цяло, възможно благодарение на свързването на елементите му през полетата.