Det vigtigste spørgsmål, som en person skal kende svaret på for at forstå billedet af verden korrekt, er, hvad der er et stof i kemi. Dette koncept dannes i skolealderen og guider barnet i den videre udvikling. Når man begynder at studere kemi, er det vigtigt at finde fælles fodslag med det på hverdagsniveau, dette giver dig mulighed for klart og nemt at forklare bestemte processer, definitioner, egenskaber osv.
Desværre, på grund af uddannelsessystemets ufuldkommenhed, savner mange mennesker nogle grundlæggende grundlæggende ting. Begrebet "stof i kemi" er en slags hjørnesten, den rettidige assimilering af denne definition giver en person den rigtige start i den efterfølgende udvikling inden for naturvidenskab.
Begrebsdannelse
Før man går videre til begrebet stof, er det nødvendigt at definere, hvad emnet kemi er. Stoffer er det, kemien direkte studerer, deres gensidige transformationer, struktur og egenskaber. I en generel forstand er materie det fysiske kroppe er lavet af.
Så, hvad er et stof i kemi? Lad os danne en definition ved at gå fra et generelt begreb til et rent kemisk. Stof er en bestemt type stof, der nødvendigvis har en masse, somkan måles. Denne egenskab adskiller stof fra en anden type stof - et felt, der ikke har nogen masse (elektrisk, magnetisk, biofelt osv.). Materie er til gengæld det, vi og alt omkring os er lavet af.
En lidt anderledes karakteristik af stof, som bestemmer, hvad den er lavet af - dette er allerede et emne for kemi. Stoffer er dannet af atomer og molekyler (nogle ioner), hvilket betyder, at ethvert stof, der består af disse formelenheder, er et stof.
Enkle og komplekse stoffer
Når du har mestret den grundlæggende definition, kan du gå videre til at komplicere den. Stoffer kommer i forskellige niveauer af organisation, det vil sige simple og komplekse (eller forbindelser) - dette er den allerførste opdeling i klasser af stoffer, kemi har mange efterfølgende opdelinger, detaljerede og mere komplekse. Denne klassifikation har, i modsætning til mange andre, strengt definerede grænser, hver forbindelse kan tydeligt henføres til en af de gensidigt eksklusive arter.
Et simpelt stof i kemi er en forbindelse bestående af atomer af kun ét grundstof fra Mendeleevs periodiske system. Som regel er disse binære molekyler, det vil sige bestående af to partikler forbundet gennem en kovalent ikke-polær binding - dannelsen af et fælles ensomt elektronpar. Så atomer af det samme kemiske element har identisk elektronegativitet, det vil sige evnen til at holde en fælles elektrontæthed, så den flyttes ikke til nogen af bindingsdeltagerne. Eksempler på simple stoffer (ikke-metaller) -brint og ilt, klor, jod, fluor, nitrogen, svovl mv. Et molekyle af et sådant stof som ozon består af tre atomer, og alle ædelgasser (argon, xenon, helium osv.) består af et. I metaller (magnesium, calcium, kobber osv.) er der sin egen type binding - metallisk, som udføres på grund af socialiseringen af frie elektroner inde i metallet, og dannelsen af molekyler som sådan observeres ikke. Når du optager et metalstof, er symbolet for det kemiske grundstof angivet uden nogen indeks.
Et simpelt stof i kemi, som der er givet eksempler på ovenfor, adskiller sig fra et komplekst i sin kvalitative sammensætning. Kemiske forbindelser dannes af atomer af forskellige grundstoffer, fra to eller flere. I sådanne stoffer finder kovalent polær eller ionisk type binding sted. Da forskellige atomer har forskellig elektronegativitet, skifter det, når et fælles elektronpar dannes, mod et mere elektronegativt element, hvilket fører til en fælles polarisering af molekylet. Den ioniske type er et ekstremt tilfælde af den polære, når et par elektroner helt passerer til en af de bindende deltagere, så bliver atomerne (eller grupper af dem) til ioner. Der er ingen klar grænse mellem disse typer, ionbindingen kan tolkes som en kovalent stærkt polær. Eksempler på komplekse stoffer er vand, sand, glas, s alte, oxider osv.
Substansændringer
Stoffer, der kaldes simple, har faktisk en unik egenskab, der ikke er iboende i komplekse. Nogle kemiske grundstoffer kan danne flere formersimpelt stof. Grundlaget er stadig ét element, men den kvantitative sammensætning, struktur og egenskaber adskiller sådanne formationer radik alt. Denne funktion kaldes allotropi.
Oxygen, svovl, kulstof og andre grundstoffer har adskillige allotrope modifikationer. For oxygen er disse O2 og O3, kulstof giver fire typer stoffer - karbin, diamant, grafit og fullerener, svovlmolekylet er rombisk, monoklinisk og plastisk modifikation. Et sådant simpelt stof i kemi, hvor eksempler ikke er begrænset til dem, der er anført ovenfor, er af stor betydning. Især fullerener bruges som halvledere i teknologi, fotomodstande, additiver til vækst af diamantfilm og til andre formål, og i medicin er de kraftfulde antioxidanter.
Hvad sker der med stoffer?
Hvert sekund inde og omkring er der en transformation af stoffer. Kemi overvejer og forklarer de processer, der følger med en kvalitativ og/eller kvantitativ ændring i sammensætningen af de reagerende molekyler. Parallelt forekommer der også ofte indbyrdes forbundne fysiske transformationer, som kun er karakteriseret ved en ændring i stoffernes form, farve eller aggregeringstilstand og nogle andre karakteristika.
Kemiske fænomener er interaktionsreaktioner af forskellig art, for eksempel forbindelser, substitutioner, udvekslinger, nedbrydninger, reversible, eksoterme, redox osv., afhængigt af ændringen i parameteren af interesse. Fysiske fænomener omfatter: fordampning, kondensation, sublimering, opløsning, frysning, elektrisk ledningsevneetc. Ofte ledsager de hinanden, for eksempel er lyn under et tordenvejr en fysisk proces, og frigivelsen af ozon under dens påvirkning er kemisk.
Fysiske egenskaber
Et stof i kemi er et stof, der har visse fysiske egenskaber. Ved deres tilstedeværelse, fravær, grad og intensitet kan man forudsige, hvordan et stof vil opføre sig under visse forhold, samt forklare nogle kemiske egenskaber ved forbindelser. Så for eksempel høje kogepunkter for organiske forbindelser, der indeholder brint og et elektronegativt heteroatom (nitrogen, oxygen, osv.) indikerer, at en sådan kemisk type interaktion som en hydrogenbinding er manifesteret i et stof. Takket være viden om, hvilke stoffer der har den bedste evne til at lede elektrisk strøm, er kabler og ledninger af elektriske ledninger lavet af visse metaller.
Kemiske egenskaber
Etablering, forskning og undersøgelse af den anden side af egenskabernes mønt er kemi. Stoffers egenskaber fra hendes synspunkt er deres reaktivitet på interaktion. Nogle stoffer er ekstremt aktive i denne forstand, f.eks. metaller eller andre oxidationsmidler, mens andre, ædel (inerte) gasser, praktisk t alt ikke indgår i reaktioner under normale forhold. Kemiske egenskaber kan aktiveres eller passiveres efter behov, nogle gange uden større besvær, og i nogle tilfælde ikke let. Forskere bruger mange timer i laboratorier, gennem forsøg og fejl, for at nå deres mål.mål, nogle gange nås de ikke. Ved at ændre miljøparametrene (temperatur, tryk osv.) eller bruge specielle forbindelser - katalysatorer eller inhibitorer - er det muligt at påvirke stoffernes kemiske egenskaber og dermed reaktionsforløbet.
Klassificering af kemikalier
Alle klassificeringer er baseret på opdelingen af forbindelser i organiske og uorganiske. Hovedelementet i organiske stoffer er kulstof, der kombinerer med hinanden og brint, kulstofatomer danner et kulbrinteskelet, som derefter fyldes med andre atomer (ilt, nitrogen, fosfor, svovl, halogener, metaller og andre), lukker i kredsløb eller forgreninger, hvilket retfærdiggør en bred vifte af organiske forbindelser. Til dato er 20 millioner sådanne stoffer kendt af videnskaben. Mens der kun er en halv million mineralske forbindelser.
Hver forbindelse er individuel, men den har også mange lignende træk med andre i egenskaber, struktur og sammensætning, på dette grundlag er der en gruppering i klasser af stoffer. Kemi har et højt niveau af systematisering og organisering, det er en eksakt videnskab.
Uorganiske stoffer
1. Oxider er binære forbindelser med oxygen:
a) surt - når de interagerer med vand, giver de syre;
b) basisk - når de interagerer med vand, giver de en base.
2. Syrer er stoffer, der består af en eller flere brintprotoner og en syrerest.
3. Baser (alkalier) - består af en eller flere hydroxylgrupper og et metalatom:
a) amfotere hydroxider - udviser egenskaber af både syrer og baser.
4. S alte er resultatet af en neutraliseringsreaktion mellem en syre og en alkali (en opløselig base), der består af et metalatom og en eller flere syrerester:
a) syres alte - anionen af syreresten indeholder en proton, resultatet af ufuldstændig dissociation af syren;
b) basiske s alte - en hydroxylgruppe er bundet til metallet, resultatet af ufuldstændig dissociation af basen.
Organiske forbindelser
Der er rigtig mange klasser af stoffer i organisk stof, det er svært at huske sådan en mængde information på én gang. Det vigtigste er at kende de grundlæggende opdelinger i alifatiske og cykliske forbindelser, carbocykliske og heterocykliske, mættede og umættede. Kulbrinter har også mange derivater, hvor brintatomet er erstattet af halogen, oxygen, nitrogen og andre atomer, samt funktionelle grupper.
Stof i kemi er grundlaget for eksistens. Takket være organisk syntese har en person i dag en enorm mængde kunstige stoffer, der erstatter naturlige stoffer, og som heller ikke har nogen analoger i deres karakteristika i naturen.
