Rozdiel medzi hmotou a poľom

Pole sa na rozdiel od látok vyznačuje spojitosťou, známe sú elektromagnetické a gravitačné pole, pole jadrových síl, vlnové polia rôznych elementárnych častíc.

Moderná prírodná veda odstraňuje rozdiel medzi hmotou a poľom, keďže látky aj polia pozostávajú z rôznych častíc, ktoré majú korpuskulárnu vlnovú (duálnu) povahu. Odhalenie úzkeho vzťahu medzi poľom a hmotou viedlo k prehĺbeniu predstáv o jednote všetkých foriem a štruktúre hmotného sveta.

Homogénna látka sa vyznačuje hustotou - pomerom hmotnosti látky k jej objemu:

kde ρ - hustota látky, m- hmotnosť látky, V je objem látky.

Fyzikálne polia nemajú takú hustotu.

Vlastnosti hmoty

Každá látka má súbor špecifických vlastností – objektívnych charakteristík, ktoré určujú individualitu konkrétnej látky a tým umožňujú odlíšiť ju od všetkých ostatných látok. Medzi najcharakteristickejšie fyzikálno-chemické vlastnosti patria konštanty - hustota, teplota topenia, teplota varu, termodynamické charakteristiky, parametre kryštálovej štruktúry. Hlavnými charakteristikami látky sú jej chemické vlastnosti.

Rozmanitosť látok

Počet látok je v princípe nekonečne veľký; k známemu počtu látok sa neustále pridávajú nové látky, objavené v prírode aj umelo syntetizované.

Jednotlivé látky a zmesi

Súhrnné stavy

Všetky látky môžu v zásade existovať v troch stavoch agregácie - v pevnom, kvapalnom a plynnom stave. Takže ľad, kvapalná voda a vodná para sú pevné, kvapalné a plynné skupenstvo tej istej látky - vody H 2 O. Pevná, kvapalná a plynná forma nie sú individuálnymi charakteristikami látok, ale zodpovedajú iba rôznym, v závislosti od vonkajších fyzikálnych podmieňuje stavy existencie látok. Preto nie je možné pripísať vode iba znak kvapaliny, kyslíku - znak plynu a chloridu sodnému - znak pevného skupenstva. Každá z týchto látok (a všetky ostatné látky) za meniacich sa podmienok môže prejsť do akéhokoľvek iného z troch stavov agregácie.

Pri prechode od ideálnych modelov tuhého, kvapalného a plynného skupenstva k reálnym stavom hmoty sa nachádza niekoľko hraničných medzitypov, z ktorých známe sú amorfný (sklovitý) stav, stav tekutého kryštálu a vysoko elastický (polymérny) stav. V tomto ohľade sa často používa širší pojem „fáza“.

Vo fyzike sa uvažuje o štvrtom agregovanom stave hmoty - plazma, čiastočne alebo úplne ionizovaný stav, v ktorom je hustota kladných a záporných nábojov rovnaká (plazma je elektricky neutrálna).

kryštály

Kryštály sú pevné látky, ktoré majú prirodzený vonkajší tvar pravidelných symetrických mnohostenov založený na ich vnútornej štruktúre, teda na jednom z niekoľkých určitých pravidelných usporiadaní častíc (atómov, molekúl, iónov), ktoré tvoria látku. Kryštalická štruktúra, ktorá je individuálna pre každú látku, sa týka základných fyzikálnych a chemických vlastností. Častice, ktoré tvoria túto pevnú látku, tvoria kryštálovú mriežku. Ak sú kryštálové mriežky stereometricky (priestorovo) rovnaké alebo podobné (majú rovnakú symetriu), potom geometrický rozdiel medzi nimi spočíva najmä v rôznych vzdialenostiach medzi časticami, ktoré zaberajú uzly mriežky. Samotné vzdialenosti medzi časticami sa nazývajú mriežkové parametre. Parametre mriežky, ako aj uhly geometrických mnohostenov sa určujú fyzikálnymi metódami štruktúrnej analýzy, napríklad metódami röntgenovej štruktúrnej analýzy.

Pevné látky často tvoria (v závislosti od podmienok) viac ako jednu formu kryštálovej mriežky; takéto formy sa nazývajú polymorfné modifikácie. Z jednoduchých látok sú známe napríklad ortorombická a jednoklonná síra, grafit a diamant, čo sú šesťuholníkové a kubické modifikácie uhlíka, zo zložitých látok - kremeň, tridymit a cristobalit sú rôzne modifikácie oxidu kremičitého.

organickej hmoty

Literatúra

• Chémia: Ref. vyd./W. Schroeter, K.-H. Lautenschleger, H. Bibrak a ďalší: Per. s ním. - M.: Chémia, 1989

pozri tiež

Hmota
fyzika
kvalitu charakteristický	Látka hadrónová hmota neutrónová látka atómová látka

je svojím významom blízka pojmu hmota, no nie je mu úplne ekvivalentná. Kým slovo „hmota“ sa spája najmä s predstavami o hrubej, inertnej, mŕtvej realite, v ktorej dominujú výlučne mechanické zákony, substancia je „materiál“, ktorý vďaka prijatiu formy vyvoláva myšlienky o forme, životnej vhodnosti. , nobilitácia. Pozri Gestalt tkanie.

Skvelá definícia

Neúplná definícia ↓

Látka

podľa druhu hmoty. Súbor diskrétnych útvarov s odpočinkovou hmotou.

Opis „pohľad“ je morfologický, správny, ale nemôže nás uspokojiť, keďže ide o čisto klasifikačné delenie, ktorému v skutočnosti v prvom priblížení nič nezodpovedá.

Existuje hypotéza, že hmota vo svojej „čistej forme“ je vákuum (prvý objekt). Potom: substancia je jedným z predmetov (piaty predmet) hmotného sveta; hmota vo forme stojatej vlny tvorí elementárnu časticu (elektrón, pozitrón, protón, neutrón atď.) - štvrtý objekt, vo forme postupujúcej vlny - fotón (tretí objekt) a ich kombináciu atóm - látka. Druhým objektom je pole (vákuové napätie, podobné mechanickému namáhaniu pružiny).

Tu si môžete vysnívať: existuje vákuum (prvý objekt) a niečo iné (nulový objekt), napríklad apeiron, Univerzálna Myseľ, Boh atď., teda niečo, čo je mimo vnímania nášho Sveta a ktorého interakcia s vákuom dáva pole a hmotu, ktorej ďalší vývoj (pohyb a premena) vytvára celú rozmanitosť Sveta vrátane Života. Táto fantázia trochu odporuje systému pohľadov na Svet, ktorý je založený na koncepte hmoty, ako veci „prístupnej nášmu pozorovaniu“.

Ďalšia možnosť: hmota, pole a vákuum sú rôzne stavy hmoty (podobne ako môže byť voda v rôznych stavoch: plyn, kvapalina, pevná látka).

Vákuum je nerušený stav, pole je stresový stav, hmota je oscilujúci stav. Rozvinutím myšlienky ďalej dostaneme: nehybnú hmotu – vákuum, v nej sa pohybujúcu napäťovú vlnu – pole, fotón, pohybujúci sa balík stojatých vĺn – látku.

Neúplná definícia ↓

Všetky chemikálie možno rozdeliť do dvoch typov: čisté látky a zmesi (obr. 4.3).

Čisté látky majú konštantné zloženie a dobre definované chemické a fyzikálne vlastnosti. Vždy sú homogénne (jednotné) v zložení (pozri nižšie). Čisté látky sa zase delia na jednoduché látky (voľné prvky) a zlúčeniny.

Jednoduchá látka (voľný prvok) je čistá látka, ktorú nemožno rozdeliť na jednoduchšie čisté látky. Prvky sa zvyčajne delia na kovy a nekovy (pozri kap. 11).

Zlúčenina je čistá látka pozostávajúca z dvoch alebo viacerých prvkov spojených dohromady v trvalých a určitých vzťahoch. Napríklad zlúčenina oxid uhličitý (CO2) sa skladá z dvoch prvkov, uhlíka a kyslíka. Oxid uhličitý stále obsahuje 27,37 % uhlíka a 72,73 % hmotnosti kyslíka. Toto tvrdenie platí rovnako pre vzorky oxidu uhličitého odobraté na severnom póle, južnom póle, saharskej púšti alebo na Mesiaci. V oxide uhličitom sú teda uhlík a kyslík vždy viazané v konštantnom a presne definovanom pomere.

Ryža. 4.3. Klasifikácia chemikálií

Zmesi sú látky zložené z dvoch alebo viacerých čistých látok. Majú ľubovoľné zloženie. V niektorých prípadoch sa zmesi skladajú z jednej fázy a potom sa nazývajú homogénne (homogénne). Príkladom homogénnej zmesi sú roztoky. V iných prípadoch sa zmesi skladajú z dvoch alebo viacerých fáz. Potom sa nazývajú heterogénne (heterogénne). Pôda je príkladom heterogénnych zmesí.

Druhy častíc. Všetky chemikálie – jednoduché látky (prvky), zlúčeniny alebo zmesi – sú zložené z častíc jedného z troch typov, s ktorými sme sa už stretli v predchádzajúcich kapitolách. Tieto častice sú:

• atómy (atóm sa skladá z elektrónov, neutrónov a protónov, pozri 1. kapitolu; atóm každého prvku je charakterizovaný určitým počtom protónov vo svojom jadre a tento počet sa nazýva atómové číslo príslušného prvku);
• molekuly (molekula pozostáva z dvoch alebo viacerých atómov prepojených v celočíselnom pomere);
• ióny (ión je elektricky nabitý atóm alebo skupina atómov; náboj iónu je spôsobený pridaním alebo stratou elektrónov).

Elementárne chemické častice. Elementárna chemická častica je akýkoľvek chemicky alebo izotopovo individuálny atóm, molekula, ión, radikál, komplex atď., ktorý možno identifikovať ako samostatnú druhovú jednotku. Súbor identických elementárnych chemických častíc tvorí chemický druh. Chemické názvy, vzorce a reakčné rovnice môžu v závislosti od kontextu odkazovať buď na elementárne častice alebo na chemické druhy*. Vyššie uvedený pojem chemikálie sa týka chemického druhu, ktorý možno získať v dostatočnom množstve na to, aby bolo možné zistiť jeho chemické vlastnosti.

Hlavná otázka, na ktorú musí človek poznať odpoveď, aby správne pochopil obraz sveta, je, čo je látka v chémii. Tento pojem sa formuje v školskom veku a vedie dieťa v ďalšom vývoji. Pri začatí štúdia chémie je dôležité nájsť s ňou spoločnú reč na každodennej úrovni, čo vám umožní jasne a jednoducho vysvetliť určité procesy, definície, vlastnosti atď.

Žiaľ, pre nedokonalosť vzdelávacieho systému mnohým ľuďom unikajú niektoré základné základy. Pojem „látka v chémii“ je akýmsi základným kameňom, včasná asimilácia tejto definície dáva človeku ten správny štart do následného rozvoja v oblasti prírodných vied.

Formovanie konceptu

Predtým, ako prejdeme k pojmu hmoty, je potrebné definovať, čo je predmetom chémie. Látky sú to, čo chémia priamo študuje, ich vzájomné premeny, štruktúru a vlastnosti. Vo všeobecnom zmysle je hmota to, z čoho sa skladajú fyzické telá.

Takže v chémii? Utvorme si definíciu prechodom od všeobecného pojmu k čisto chemickému. Látka je určitá vec, ktorá nevyhnutne má hmotnosť, ktorú možno zmerať. Táto charakteristika odlišuje hmotu od iného druhu hmoty – poľa, ktoré nemá žiadnu hmotnosť (elektrické, magnetické, biopole atď.). Hmota je zase to, z čoho sme a všetko, čo nás obklopuje.

Trochu iná charakteristika hmoty, ktorá určuje, z čoho presne pozostáva, je už predmetom chémie. Látky sú tvorené atómami a molekulami (niektoré ióny), čo znamená, že každá látka pozostávajúca z týchto vzorcových jednotiek je látkou.

Jednoduché a zložité látky

Po zvládnutí základnej definície môžete prejsť k jej skomplikovaniu. Látky prichádzajú na rôznych úrovniach organizácie, to znamená jednoduché a zložité (alebo zlúčeniny) – toto je úplne prvé rozdelenie do tried látok, chémia má mnoho následných delení, podrobných a zložitejších. Táto klasifikácia, na rozdiel od mnohých iných, má prísne vymedzené hranice, každé spojenie možno jednoznačne priradiť k jednému zo vzájomne sa vylučujúcich druhov.

Jednoduchá látka v chémii je zlúčenina pozostávajúca z atómov iba jedného prvku z periodickej tabuľky Mendelejeva. Spravidla ide o binárne molekuly, to znamená, že pozostávajú z dvoch častíc spojených kovalentnou nepolárnou väzbou - vytvorenie spoločného osamelého elektrónového páru. Atómy toho istého chemického prvku teda majú rovnakú elektronegativitu, to znamená schopnosť udržať spoločnú elektrónovú hustotu, takže nie je posunutá na žiadneho z účastníkov väzby. Príkladmi jednoduchých látok (nekovov) sú vodík a kyslík, chlór, jód, fluór, dusík, síra atď. Molekula takej látky, ako je ozón, pozostáva z troch atómov a všetky vzácne plyny (argón, xenón, hélium atď.) pozostávajú z jedného. V kovoch (horčík, vápnik, meď atď.) Existuje vlastný typ väzby - kovová, ktorá sa uskutočňuje v dôsledku socializácie voľných elektrónov vo vnútri kovu a tvorba molekúl ako takých sa nepozoruje. Pri zaznamenávaní kovovej látky sa jednoducho uvádza symbol chemického prvku bez akýchkoľvek indexov.

Jednoduchá látka v chémii, ktorej príklady boli uvedené vyššie, sa líši od zložitej látky vo svojom kvalitatívnom zložení. Chemické zlúčeniny sú tvorené atómami rôznych prvkov, z dvoch alebo viacerých. V takýchto látkach prebieha kovalentná polárna alebo iónová väzba. Keďže rôzne atómy majú rôznu elektronegativitu, pri vytvorení spoločného elektrónového páru sa posunie smerom k elektronegatívnejšiemu prvku, čo vedie k spoločnej polarizácii molekuly. Iónový typ je extrémnym prípadom polárneho typu, keď pár elektrónov úplne prejde na jedného z väzbových účastníkov, potom sa atómy (alebo ich skupiny) premenia na ióny. Medzi týmito typmi nie je jasná hranica, iónovú väzbu možno interpretovať ako kovalentnú silne polárnu. Príkladmi zložitých látok sú voda, piesok, sklo, soli, oxidy atď.

Úpravy látok

Látky, ktoré sa nazývajú jednoduché, majú v skutočnosti jedinečnú vlastnosť, ktorá nie je vlastná zložitým látkam. Niektoré chemické prvky môžu tvoriť niekoľko foriem jednoduchej látky. Základom je stále jeden prvok, ale kvantitatívne zloženie, štruktúra a vlastnosti takéto formácie radikálne odlišujú. Táto vlastnosť sa nazýva alotropia.

Kyslík, síra, uhlík a ďalšie prvky majú niekoľko Pre kyslík - to je O 2 a O 3, uhlík dáva štyri druhy látok - karabín, diamant, grafit a fullerény, molekula síry môže byť kosoštvorcová, jednoklonná a plastická modifikácia. Takáto jednoduchá látka v chémii, ktorej príklady nie sú obmedzené na tie, ktoré sú uvedené vyššie, má veľký význam. Fullerény sa používajú najmä ako polovodiče v strojárstve, fotorezistory, prísady na rast diamantových filmov a na iné účely a v medicíne sú najsilnejšími antioxidantmi.

Čo sa stane s látkami?

Každú sekundu vo vnútri a okolo dochádza k premene látok. Chémia zvažuje a vysvetľuje tie procesy, ktoré sprevádzajú kvalitatívnu a/alebo kvantitatívnu zmenu v zložení reagujúcich molekúl. Paralelne, často vzájomne prepojené, dochádza aj k fyzikálnym premenám, ktoré sa vyznačujú len zmenou tvaru, farby látok alebo stavu agregácie a niektorými ďalšími charakteristikami.

Chemické javy sú interakčné reakcie rôznych typov, napríklad zlúčeniny, substitúcie, výmeny, rozklady, reverzibilné, exotermické, redoxné atď., v závislosti od zmeny sledovaného parametra. Patria sem: vyparovanie, kondenzácia, sublimácia, rozpúšťanie, mrazenie, elektrická vodivosť atď. Často sa navzájom sprevádzajú, napríklad blesk počas búrky je fyzikálny proces a uvoľňovanie ozónu pri jeho pôsobení je chemické.

Fyzikálne vlastnosti

V chémii je látka hmota, ktorá má určité fyzikálne vlastnosti. Ich prítomnosťou, neprítomnosťou, stupňom a intenzitou je možné predpovedať, ako sa bude látka správať za určitých podmienok, ako aj vysvetliť niektoré chemické vlastnosti zlúčenín. Napríklad vysoké teploty varu organických zlúčenín obsahujúcich vodík a elektronegatívny heteroatóm (dusík, kyslík atď.) naznačujú, že v látke sa prejavuje taký chemický typ interakcie, akým je vodíková väzba. Vďaka znalostiam o tom, ktoré látky majú najlepšiu schopnosť viesť elektrický prúd, sa káble a vodiče elektrického vedenia vyrábajú z určitých kovov.

Chemické vlastnosti

Chémia sa zaoberá zakladaním, výskumom a štúdiom druhej strany mince vlastností. z jej pohľadu ide o ich reaktivitu na interakciu. Niektoré látky sú v tomto zmysle mimoriadne aktívne, napríklad kovy alebo akékoľvek oxidačné činidlá, zatiaľ čo iné, vzácne (inertné) plyny, za normálnych podmienok prakticky nevstupujú do reakcií. Chemické vlastnosti možno aktivovať alebo pasivovať podľa potreby, niekedy bez väčších ťažkostí a v niektorých prípadoch nie ľahko. Vedci trávia veľa hodín v laboratóriách pokusom a omylom, dosahujúc svoje ciele, niekedy ich nedosiahnu. Zmenou parametrov prostredia (teplota, tlak a pod.) alebo použitím špeciálnych zlúčenín - katalyzátorov alebo inhibítorov - je možné ovplyvniť chemické vlastnosti látok, a tým aj priebeh reakcie.

Klasifikácia chemikálií

Všetky klasifikácie sú založené na rozdelení zlúčenín na organické a anorganické. Hlavným prvkom organických látok je uhlík, spájajúci sa medzi sebou a vodík, atómy uhlíka tvoria uhľovodíkový skelet, ktorý je následne naplnený ďalšími atómami (kyslík, dusík, fosfor, síra, halogény, kovy a iné), uzatvára sa do cyklov alebo vetví , čím sa odôvodňuje široká škála organických zlúčenín. Veda doteraz pozná 20 miliónov takýchto látok. Zatiaľ čo minerálnych zlúčenín je len pol milióna.

Každá zlúčenina je individuálna, ale má aj mnoho podobných vlastností s ostatnými vo vlastnostiach, štruktúre a zložení, na tomto základe existuje zoskupenie do tried látok. Chémia má vysokú úroveň systematizácie a organizácie, je to exaktná veda.

anorganické látky

1. Oxidy - binárne zlúčeniny s kyslíkom:

a) kyslé - pri interakcii s vodou dávajú kyselinu;

b) zásadité - pri interakcii s vodou dávajú základ.

2. Kyseliny - látky pozostávajúce z jedného alebo viacerých vodíkových protónov a zvyšku kyseliny.

3. Zásady (alkálie) - pozostávajú z jednej alebo viacerých hydroxylových skupín a atómu kovu:

a) amfotérne hydroxidy – vykazujú vlastnosti kyselín aj zásad.

4. Soli - výsledok medzi kyselinou a zásadou (rozpustná zásada), pozostáva z atómu kovu a jedného alebo viacerých kyslých zvyškov:

a) soli kyselín - anión zvyšku kyseliny obsahuje protón, výsledok neúplnej disociácie kyseliny;

b) zásadité soli - s kovom je spojená hydroxylová skupina, výsledok neúplnej disociácie zásady.

Organické zlúčeniny

V organickej hmote je veľmi veľa tried látok, je ťažké zapamätať si taký objem informácií naraz. Hlavné je poznať základné delenie na alifatické a cyklické zlúčeniny, karbocyklické a heterocyklické, nasýtené a nenasýtené. Uhľovodíky majú tiež veľa derivátov, v ktorých je atóm vodíka nahradený halogénom, kyslíkom, dusíkom a inými atómami, ako aj funkčnými skupinami.

Látka v chémii je základom existencie. Vďaka organickej syntéze má dnes človek obrovské množstvo umelých látok, ktoré nahrádzajú tie prírodné, a tiež nemajú v prírode analógy vo svojich vlastnostiach.