Pojem hmoty skúma viacero vied naraz. Otázku, čo sú to látky, rozoberieme z dvoch pohľadov – z pozície chemickej vedy a z pozície fyziky.

Látka v chémii a fyzike

Chemici chápu hmotu ako fyzikálnu látku s určitým súborom chemických prvkov. V modernej fyzike sa hmota považuje za druh hmoty, ktorá pozostáva z fermiónov alebo za druh hmoty, ktorá obsahuje fermióny, bozóny a má pokojovú hmotnosť. Ako obvykle, hmota by mala byť zložená z častíc, väčšinou elektrónov, protónov a neutrónov. Protóny a neutróny tvoria atómové jadrá a tieto prvky spolu tvoria atómy (atómovú hmotu).

Vlastnosti hmoty

Takmer každá látka má svoj vlastný jedinečný súbor vlastností. Vlastnosti sú chápané ako vlastnosti, ktoré naznačujú individualitu látky, ktorá zase demonštruje jej odlišnosti od všetkých ostatných látok. Charakteristickými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami sú konštanty - hustota, rôzne druhy teplôt, termodynamika, ukazovatele kryštálovej štruktúry.

Chemická klasifikácia látok

V chémii sa látky delia na zlúčeniny a ich zmesi. Okrem toho by sa mali povedať organické látky.Zlúčenina je súbor atómov, ktoré sú navzájom spojené, berúc do úvahy určité vzory. Treba poznamenať, že hranicu medzi zlúčeninou a zmesou látok je pomerne ťažké jasne definovať. Je to spôsobené tým, že veda pozná látky rôzneho zloženia. Pre nich nie je možné vytvoriť presný vzorec. Okrem toho je zlúčenina vo všeobecnosti abstrakciou, pretože v praktickom zmysle možno dosiahnuť iba konečnú čistotu skúmanej látky. Akákoľvek vzorka, ktorá existuje v reálnom živote, je zmesou látok, ale s prevahou jednej látky z celej skupiny. Okrem toho by sa malo povedať, čo sú organické látky. Táto skupina komplexných látok obsahuje uhlík (bielkoviny, sacharidy).

Jednoduché a zložité látky

Jednoduché látky (O2, O3, H2, Cl2) sú také látky, ktoré pozostávajú len z atómov jedného chemického prvku. Tieto látky sú formou existencie prvkov vo voľnej forme. Inými slovami, tieto chemické prvky, ktoré nie sú spojené s inými prvkami, tvoria jednoduché látky. Veda pozná viac ako 400 druhov takýchto látok. Jednoduché látky sú klasifikované podľa typu väzby medzi atómami. Jednoduché látky sa teda delia na kovy (Na, Mg, Al, Bi atď.) a nekovy (H 2, N 2, Br 2, Si atď.).

Zlúčeniny sú chemické zlúčeniny, ktoré sa skladajú z dvoch alebo viacerých navzájom spojených prvkov. Jednoduché látky majú právo byť nazývané aj chemickými zlúčeninami, ak ich molekuly budú pozostávať z atómov spojených kovalentnou väzbou (dusík, kyslík, bróm, fluór). Bolo by však chybou nazývať inertné (ušľachtilé) plyny a atómový vodík chemickými zlúčeninami.

Fyzikálna klasifikácia látok

Z hľadiska fyziky látky existujú vo viacerých stavoch agregácie – teleso, kvapalina a plyn. O tom, aké pevné látky možno napríklad vidieť voľným okom. To isté možno povedať o druhom stave agregácie. Aké tekuté látky sú v prírode, vieme zo školy. Je pozoruhodné, že taká látka, ako je voda, môže existovať v troch skupenstvách naraz - ako ľad, tekutá voda a para. Tri agregované stavy látky sa nepovažujú za jednotlivé charakteristiky látok, ale zodpovedajú rôznym, v závislosti od vonkajších podmienok existencie látok. Pri prechode zo stavov agregátnych stavov na skutočné stavy chemickej látky možno identifikovať množstvo medzitypov, ktoré sa vo vede nazývajú amorfné alebo sklovité stavy, ako aj stavy tekutých kryštálov a polymérne stavy. V tomto ohľade vedci často používajú pojem "fáza".

Fyzika okrem iných uvažuje aj so štvrtým stavom agregácie chemickej látky. Toto je plazma, to znamená stav, ktorý je úplne alebo čiastočne ionizovaný a hustota kladných a záporných nábojov je v tomto stave rovnaká, inými slovami, plazma je elektricky neutrálna. Vo všeobecnosti je v prírode veľa látok, ale teraz už viete, čo sú látky, a to je oveľa dôležitejšie.

Chemický prvok, jednoduchá a zložená látka, alotropia. Relatívne atómové a molekulové hmotnosti, mol, molárna hmotnosť. Valencia, oxidačný stav, chemická väzba, štruktúrny vzorec.

Workshop: Výpočty podľa chemických vzorcov, chemické rovnice Riešenie úloh na nájdenie chemického vzorca látky. Riešenie problémov pomocou konceptu „mólovej hmotnosti“. Výpočty pomocou chemických rovníc, ak sa jedna z látok odoberie v nadbytku, ak jedna z látok obsahuje nečistoty. Riešenie problémov na určenie výťažku reakčného produktu.

Chémia je veda o látkach, ich vlastnostiach a premenách, ktoré sa vyskytujú v dôsledku chemických reakcií, ako aj o základných zákonoch, ktoré tieto premeny dodržiavajú. Keďže všetky látky sú tvorené atómami, ktoré sú vďaka chemickým väzbám schopné vytvárať molekuly, chémia sa zaoberá najmä štúdiom interakcií medzi atómami a molekulami, ktoré sú výsledkom takýchto interakcií.

Chemický prvok - určitý typ atómu, ktorý má názov, poradové číslo a pozíciu v periodickej tabuľke, sa nazýva chemický prvok. V súčasnosti je známych 118 chemických prvkov, ktoré končia na Uuo (Ununoctium – Ununoctium). Každý prvok je označený symbolom, ktorý predstavuje jedno alebo dve písmená z jeho latinského názvu (vodík je označený písmenom H, prvým písmenom jeho latinského názvu Hydrogenium).

Látka je druh hmoty s určitými chemickými a fyzikálnymi vlastnosťami. Súbor atómov, atómových častíc alebo molekúl, ktorý je v určitom stave agregácie. Fyzické telá pozostávajú z látok (meď je látka a medená minca je fyzické telo).

Jednoduchá látka je látka pozostávajúca z atómov jedného chemického prvku: vodíka, kyslíka atď.

Komplexná látka je látka pozostávajúca z atómov rôznych chemických prvkov: kyselín, vody atď.

Alotropia je schopnosť niektorých chemických prvkov existovať vo forme dvoch alebo viacerých jednoduchých látok, ktoré sa líšia štruktúrou a vlastnosťami. Napríklad: diamant a uhlie sú zložené z rovnakého prvku - uhlíka.

Relatívna atómová hmotnosť. Relatívna atómová hmotnosť prvku je pomer absolútnej hmotnosti atómu k 1/12 absolútnej hmotnosti atómu izotopu uhlíka 12C. Relatívna atómová hmotnosť prvku sa označuje symbolom Ar, kde r je začiatočné písmeno anglického slova relativní (relatívny).

Relatívna molekulová hmotnosť. Relatívna molekulová hmotnosť Mr je pomer absolútnej hmotnosti molekuly k 1/12 hmotnosti atómu izotopu uhlíka 12C.

Všimnite si, že relatívne hmotnosti sú podľa definície bezrozmerné veličiny.

Ako miera relatívnej atómovej a molekulovej hmotnosti sa teda vyberie 1/12 hmotnosti atómu izotopu uhlíka 12C, ktorý sa nazýva jednotka atómovej hmotnosti (am.m.u.):

Motýľ. V chémii je mimoriadne dôležitá špeciálna hodnota - množstvo látky.

Množstvo látky je určené počtom štruktúrnych jednotiek (atómov, molekúl, iónov alebo iných častíc) tejto látky, zvyčajne sa označuje n a vyjadruje sa v móloch (mol).

Mol je jednotka množstva látky, ktorá obsahuje toľko štruktúrnych jednotiek danej látky, koľko je atómov v 12 g uhlíka, pozostávajúceho len z izotopu 12C.

Avogadroovo číslo. Definícia mólu je založená na počte štruktúrnych jednotiek obsiahnutých v 12 g uhlíka. Zistilo sa, že táto hmotnosť uhlíka obsahuje 6,02 × 1023 atómov uhlíka. Preto každá látka 1 mol obsahuje 6,02 × 1023 štruktúrnych jednotiek (atómov, molekúl, iónov).

Počet častíc 6,02 × 1023 sa nazýva Avogadrove číslo alebo Avogadrova konštanta a označuje sa NA:

N A \u003d 6,02 x 1023 mol -1

Molárna hmota. Pre uľahčenie výpočtov založených na chemických reakciách a pri zohľadnení množstiev počiatočných činidiel a interakčných produktov v móloch sa zavádza pojem molárnej hmotnosti látky.

Molárna hmotnosť M látky je pomer jej hmotnosti k množstvu látky:
kde g je hmotnosť v gramoch, n je látkové množstvo v móloch, M je molárna hmotnosť v g / mol - konštantná hodnota pre každú danú látku.
Hodnota molárnej hmotnosti sa číselne zhoduje s relatívnou molekulovou hmotnosťou látky alebo relatívnou atómovou hmotnosťou prvku.

Valencia - schopnosť atómov chemických prvkov vytvárať určitý počet chemických väzieb s atómami iných prvkov alebo počet väzieb, ktoré môže látka vytvoriť.

Oxidačný stav (oxidačné číslo, formálny náboj) je pomocná podmienená hodnota na zaznamenávanie procesov oxidácie, redukcie a redoxných reakcií, číselná hodnota elektrického náboja pripisovaného atómu v molekule za predpokladu, že elektrónové páry nesúce spojenie je úplne posunuté smerom k elektronegatívnym atómom.
Predstavy o stupni oxidácie tvoria základ pre klasifikáciu a nomenklatúru anorganických zlúčenín.

Oxidačný stav zodpovedá náboju iónu alebo formálnemu náboju atómu v molekule alebo jednotke vzorca, napríklad:

Na + Cl-, Mg2+ Cl2-, N-3H3-, C+20-2, C+402-2, Cl + F-, H+N+50-23, C -4H4+, K+1Mn+70-24.

Oxidačný stav je uvedený nad symbolom prvku. Na rozdiel od udávania náboja iónu sa pri udávaní stupňa oxidácie najprv uvádza znamienko a potom číselná hodnota a nie naopak.

H + N +3 O -2 2 - oxidačný stav, H + N 3+ O 2- 2 - náboje.

Oxidačný stav atómu v jednoduchej látke je nula, napríklad:

003, Br02, Co.

Algebraický súčet oxidačných stavov atómov v molekule je vždy nula:

H+2S+60-24, (+1 2) + (+6 1) + (-2 4) = +2 +6 -8 = 0

Chemická väzba, vzájomná príťažlivosť atómov, čo vedie k tvorbe molekúl a kryštálov. Je zvykom hovoriť, že v molekule alebo v kryštáli existujú chemické väzby medzi susednými atómami. Chemická väzba je určená interakciou medzi nabitými časticami (jadrami a elektrónmi). Hlavnými charakteristikami chemickej väzby sú sila, dĺžka, polarita.

Vlastnosti - súbor vlastností, ktorými sa niektoré látky líšia od iných, sú chemické a fyzikálne.

Fyzikálne vlastnosti - znaky látky, v priebehu ktorých látka nemení svoje chemické zloženie (Hustota, stav agregácie, teploty topenia a varu a pod.)

Chemické vlastnosti - schopnosť látok interagovať s inými látkami alebo meniť sa pod vplyvom určitých podmienok Výsledkom je premena jednej látky alebo látok na iné látky.

Fyzikálne javy – nevzniká nová hmota.
Chemické javy – vzniká nová látka.

LÁTKA

LÁTKA

druhu hmoty, ktorá na rozdiel od fyz. polia, má oddychovú hmotu. V konečnom dôsledku je vlna zložená z elementárnych častíc, ktorých zvyšok sa nerovná nule (väčšinou z elektrónov, protónov, neutrónov). V klasickom V. fyzika a fyzika. polia boli absolútne proti sebe ako dva typy hmoty, z ktorých prvá je diskrétna a druhá je spojitá. Quantum, ktorý predstavil myšlienku duálov. korpuskulárno-vlnový charakter akéhokoľvek mikroobjektu, viedol k vyrovnaniu tejto opozície. Odhalenie úzkeho vzájomného vzťahu medzi vodou a poľom viedlo k prehĺbeniu predstáv o štruktúre hmoty. Na tomto základe boli prísne ohraničené V. a hmota, naskrz pl. storočia, stotožnený s filozofiou aj vedou a filozofia význam zostal pri kategórii hmoty a V. si ponechal vedecký vo fyzike a chémii. Vákuum sa vyskytuje v pozemských podmienkach v štyroch stavoch: plyny, kvapaliny, pevné látky a plazma. Uvádza sa, že V. môže existovať aj v špeciálnej, superhustej (napr. v neutrónoch) stave.

Vavilov S. I., Vývoj myšlienky hmoty, Sobr. op., t. 3, M., 1956, s-41-62; Štruktúra a formy hmoty. [So. Art.], M., 1967.

I. S. Alekseev.

Filozofický encyklopedický slovník. - M.: Sovietska encyklopédia. Ch. redaktori: L. F. Iľjičev, P. N. Fedosejev, S. M. Kovalev, V. G. Panov. 1983 .

LÁTKA

významovo blízky pojmu záležitosť, ale nie úplne ekvivalentné. Kým slovo „“ sa spája najmä s predstavami o drsnej, inertnej, mŕtvej realite, v ktorej dominujú výlučne mechanické zákony, substancia je „materiál“, ktorý prijatím formy evokuje formu, vhodnosť pre život, nobilitácia. Cm. Gestalt tkanie.

Filozofický encyklopedický slovník. 2010 .

LÁTKA

jedna zo základných foriem hmoty. V. zahŕňajú makroskopické. telesá vo všetkých skupenstvách agregácie (plyny, kvapaliny, kryštály atď.) a častice, ktoré ich tvoria a majú svoju hmotnosť ("pokojová hmotnosť"). Vo V. je známych veľa druhov častíc: „elementárne“ častice (elektróny, protóny, neutróny, mezóny, pozitróny atď.), atómové jadrá, atómy, molekuly, ióny, voľné radikály, koloidné častice, makromolekuly atď. (viď. elementárne častice hmoty).

Lit.: Engels F., Dialektika prírody, Moskva, 1955; jeho vlastné, Anti-Dühring, M., 1957; V. I. Lenin, Materializmus a empiriokritika, Soch., 4. vydanie, zväzok 14; Vavilov S. I., Vývoj myšlienky hmoty, Sobr. soch., zväzok 3, M., 1956; jeho, Lenin a moderný, tamtiež; jeho vlastné, Lenin a filozofické problémy modernej fyziky, tamže; Goldanský V., Leikin E., Transformations of atomic nuclei, M., 1958; Kondratyev VN, Štruktúra a chemické vlastnosti molekúl, M., 1953; "Pokroky vo fyzikálnych vedách", 1952, zv. 48, č. 2 (venovaný problému hmoty a energie); Ovchinnikov N. F., Pojmy hmoty a energie ..., M., 1957; Kedrov B. M., Evolúcia konceptu prvku v chémii, M., 1956; Novozhilov Yu. V., Elementárne častice, Moskva, 1959.

Filozofická encyklopédia. V 5 zväzkoch - M .: Sovietska encyklopédia. Spracoval F. V. Konstantinov. 1960-1970 .

Synonymá:

Čo je to látka – jedna z tých otázok, odpoveď na ktorú sa zdá byť jasná, no na druhej strane – skúste si odpovedať! Na prvý pohľad je všetko jednoduché: hmota je to, z čoho sú telá vyrobené ... nejako sa ukázalo na neurčito. Skúsme na to prísť.

Pre jednoduchosť začnime konceptom, ktorý je ešte zložitejší a abstraktnejší – hmotou. Dnes sa verí, že hmota je objektívna realita, ktorá existuje v priestore a mení sa v čase.

Táto realita existuje v dvoch formách. Jedna z týchto foriem má vlnovú povahu: stav beztiaže, kontinuita, priepustnosť, schopnosť šíriť sa rýchlosťou svetla. Povaha inej formy je korpuskulárna: má pokojovú hmotnosť, pozostáva z lokalizovaných častíc (atómových jadier a elektrónov), je slabo priepustná (a v niektorých prípadoch vôbec nepreniknuteľná) a je ďaleko od rýchlosti svetla. Prvá forma existencie hmoty sa nazýva pole, druhá látka.

Tu je potrebné urobiť výhradu: takéto jasné rozdelenie sa uskutočnilo v 19. storočí, neskôr - s objavom korpuskulárno-vlnného dualizmu - muselo byť spochybnené. Ukázalo sa, že pole a hmota majú oveľa viac spoločného, ​​ako by sa dalo očakávať, pretože aj elektrón vykazuje vlastnosti častíc aj vĺn! To sa však prejavuje v mikrokozme, na úrovni elementárnych častíc, v makrokozme - na úrovni telies - to nie je zrejmé, takže rozdelenie na hmotu a pole je celkom vhodné.

Ale späť k našej podstate. Ako si všetci pamätáme zo školy, môže existovať v troch štátoch. Jedna z nich je pevná: molekuly sú prakticky nehybné, silne sa k sebe priťahujú, takže telo si zachováva svoj tvar. Druhá je kvapalina: molekuly sa môžu pohybovať z miesta na miesto, telo má podobu nádoby, v ktorej sa nachádza, bez toho, aby malo svoju vlastnú formu. A nakoniec - plynný: chaotický pohyb molekúl, slabé spojenie medzi nimi, v dôsledku toho - absencia nielen formy, ale aj objemu: plyn naplní nádobu akéhokoľvek objemu a rozloží sa cez ňu. V takýchto stavoch môže byť akákoľvek látka, otázkou je len, aké sú na to potrebné podmienky – napríklad kovový vodík, ktorý je dostupný na Jupiteri, sa na Zemi zatiaľ nedá získať ani v laboratóriu.

Existuje však aj štvrtý stav hmoty – plazma. Ide o ionizovaný plyn – t.j. plyn, v ktorom sú spolu s neutrálnymi atómami kladne a záporne nabité častice – ióny (atómy, ktoré stratili časť elektrónov) a elektróny, pričom počet kladne a záporne nabitých častíc sa navzájom vyrovnáva – nazýva sa to kvázi- neutralita. Takýto stav hmoty je možný pri veľmi vysokej teplote - počet ide na tisíce kelvinov. To vyvoláva otázku: ak je plazma ionizovaný plyn, prečo by sa mala považovať za štvrté skupenstvo hmoty, prečo ju nemožno považovať za druh plynu?

Ukazuje sa, že nemôžete! V niektorých vlastnostiach je plazma opakom plynu. Plyny majú extrémne nízku elektrickú vodivosť, zatiaľ čo plazma má vysokú elektrickú vodivosť. Plyny sú tvorené časticami, ktoré sú si navzájom podobné, ktoré sa zriedka zrazia, a plazmy sú tvorené časticami, ktoré sa líšia elektrickým nábojom, pričom spolu neustále interagujú.

Ak je pre vás ťažké predstaviť si, čo je plazma, nenechajte sa odradiť: vidíte ju každý deň, a ak máte šťastie, potom každú noc, pretože sú z nej vyrobené hviezdy vrátane nášho Slnka! Naučil sa ju používať aj človek: je to neónová alebo argónová plazma, ktorá „pracuje“ v svetelných znakoch!

Dá sa teda s istotou hovoriť nie o troch, ale o štyroch stavoch hmoty... nebolo to to, čo filozofi staroveku uhádli, keď hovorili o štyroch elementoch bytia: „zem“ (pevná látka), „voda“ ( kvapalina), „vzduch“ (plynný ), „oheň“ (plazma)? A my, nerozumní potomkovia, v tom stále hľadáme nejakú mystiku!

Relatívna molekulová hmotnosť - hmotnosť (amu) 6,02 × 10 23 molekúl komplexnej látky. Číselne sa rovná molárnej hmotnosti, ale líši sa rozmermi.

1. Atómy v molekulách sú navzájom spojené v určitom poradí. Zmena tejto postupnosti vedie k vytvoreniu novej látky s novými vlastnosťami.
2. K spojeniu atómov dochádza v súlade s ich mocnosťou.
3. Vlastnosti látok závisia nielen od ich zloženia, ale aj od „chemickej štruktúry“, teda od poradia spojenia atómov v molekulách a od povahy ich vzájomného ovplyvňovania. Najsilnejší vplyv na seba majú atómy, ktoré sú na seba priamo viazané.

Tepelný účinok reakcie- je teplo, ktoré sa uvoľňuje alebo absorbuje systémom počas chemickej reakcie v ňom. V závislosti od toho, či reakcia prebieha s uvoľňovaním tepla alebo je sprevádzaná absorpciou tepla, sa rozlišujú reakcie exotermické a endotermické. Prvý spravidla zahŕňa všetky reakcie spojenia a druhý - rozkladné reakcie.

Rýchlosť chemickej reakcie- zmena množstva jednej z reagujúcich látok za jednotku času v jednotke reakčného priestoru.

Vnútorná energia systému- celková energia vnútorného systému vrátane energie interakcie a pohybu molekúl, atómov, jadier, elektrónov v atómoch, vnútrojadrovej a iných druhov energie, okrem kinetickej a potenciálnej energie systému ako celku.

Štandardná entalpia (teplo) vzniku komplexnej látky- tepelný efekt reakcie vzniku 1 mol tejto látky z jednoduchých látok, ktoré sú za štandardných podmienok v stabilnom stave agregácie (= 298 K a tlaku 101 kPa).