Kemijska, fizička svojstva tvari

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 05:28

Danas postoji oko 2,5 milijuna različitih spojeva prirodnog porijekla i umjetno sintetiziranih od strane čovjeka. Svi su oni vrlo različiti, neki od njih su nezamjenjivi sudionici bioloških procesa koji se odvijaju u živim organizmima. Spojevi se međusobno razlikuju po svojstvima tvari. Karakteristike i ono što vam još omogućuje da identificirate određenu kemijsku molekulu, razmotrit ćemo dalje.

Što je tvar?

Ako definirate ovaj koncept, morate istaknuti njegovu povezanost s fizičkim tijelima. Uostalom, uobičajeno je uzeti u obzir tvar od koje se ta tijela sastoje. Dakle, staklo, željezo, sumpor, drvo su tvari. Primjeri se mogu navoditi beskonačno. Lakše je razumjeti sljedeće: pojam koji se razmatra odnosi se na svu raznolikost različitih kombinacija molekula koje postoje u svijetu, kao i na jednostavne jednoatomske čestice.

Dakle, voda, alkohol, kiseline, lužine, proteini, ugljikohidrati, sol, šećer, pijesak, glina, dijamant, plinovi i tako dalje - sve su to tvari. Primjeri vam omogućuju da jasnije dočarate bit ovog koncepta.

Fizičko tijelo je proizvod koji je stvorila priroda ili čovjek na bazi raznih spojeva. Na primjer, čaša je tijelo kojeizrađen je od stakla, a list papira je tijelo, koje je obrađeno celulozom ili drvom.

Naravno, sve su molekule različite. Ono što je u osnovi njihove razlike naziva se njihova svojstva – fizikalna, organoleptička i kemijska. Oni se određuju posebnim metodama, koje svaka znanost ima svoje. To mogu biti matematičke, analitičke, eksperimentalne, instrumentalne metode i mnoge druge različite. Na primjer, kemijska znanost koristi za svaku tvar, odnosno za njezinu identifikaciju, njezin reagens. Odabire se na temelju strukturnih značajki molekule i predviđanja kemijskih svojstava. Zatim se eksperimentalno provjerava, odobrava i fiksira u teorijskoj bazi.

Klasifikacija tvari

Podjela spojeva u skupine može se temeljiti na mnogim različitim značajkama. Na primjer, agregatno stanje. Svi oni mogu biti četiri vrste prema ovom faktoru:

• plazma;
• gas;
• tekućina;
• kristalna tvar (kruta).

Ako za osnovu uzmemo "dublju" značajku, onda se sve tvari mogu podijeliti na:

• organski - baziran na lancima i ciklusima atoma ugljika i vodika;
• anorganski - svi ostali.

Prema elementarnom sastavu, koji odražava formule tvari, sve su one:

• jednostavno - od jedne vrste kemijskog atoma;
• kompleks - dvije ili više različitih vrsta elemenata.

Zauzvrat,jednostavne se dijele na metale i nemetale. Spojevi imaju mnogo klasa: soli, baze, kiseline, oksidi, esteri, ugljikovodici, alkoholi, nukleinske kiseline i tako dalje.

Različite vrste složenih formula

Što je vizualni, odnosno grafički prikaz veza? Naravno, to su formule tvari. Oni su različiti. Ovisno o vrsti, informacije sadržane u njima o molekuli također se razlikuju. Dakle, postoje takve opcije:

1. Empirijski ili molekularni. Odražava kvantitativni i kvalitativni sastav tvari. Sadrži simbole sastavnih elemenata i indeks u donjem lijevom kutu, koji pokazuje količinu ovog atoma u molekuli. Na primjer, N₂O, Na₂SO₄, AL_2(SO4₎3.
2. Elektronska grafika. Ova formula pokazuje broj valentnih elektrona za svaki element koji čini spoj. Stoga je prema ovoj opciji već moguće predvidjeti neka kemijska i fizička svojstva tvari.
3. U organskoj kemiji uobičajeno je koristiti pune i skraćene strukturne formule. Oni odražavaju redoslijed vezanja atoma u molekulama, osim toga, jasno ukazuju na pripadnost tvari određenoj klasi spojeva. A to vam omogućuje da točno odredite specifičnu vrstu molekule i predvidite sve interakcije karakteristične za nju.

Stoga su kemijska simbolika i ispravno formulirane formule spojeva najvažniji dio rada sa svim poznatim tvarima. Ovo su teorijske osnove koje trebate znatisvaki student kemije.

Fizička svojstva

Vrlo važna karakteristika su ispoljena fizička svojstva tvari. Što pripada ovoj grupi?

1. Agregatno stanje pod raznim uvjetima, uključujući standardne.
2. Vrenja, topljenja, smrzavanja, temperature isparavanja.
3. Organoleptičke karakteristike: boja, miris, okus.
4. Topljivost u vodi i drugim otapalima (organskim, na primjer).
5. Gustoća i fluidnost, viskoznost.
6. Električna i toplinska vodljivost, toplinski kapacitet.
7. Električna propusnost.
8. Radioaktivnost.
9. Apsorpcija i emisija.
10. Induktivnost.

Postoji i niz pokazatelja koji su vrlo važni za potpunu listu koja odražava svojstva tvari. Međutim, oni su između fizikalnih i kemijskih. Ovo je:

• potencijal elektrode;
• vrsta kristalne rešetke;
• elektronegativnost;
• tvrdoća i lomljivost;
• duktilnost i duktilnost;
• volatilnost ili volatilnost;
• biološki učinci na žive organizme (otrovni, zagušljivi, paralitički, neutralni, korisni, itd.).

Često se ovi pokazatelji spominju upravo kada se već izravno razmatraju kemijska svojstva tvari. Međutim, možete ih navesti i u fizičkom odjeljku, što neće biti pogreška.

Kemijska svojstva tvari

Ova grupa uključujesve moguće vrste interakcija razmatrane molekule s drugim jednostavnim i složenim tvarima. To jest, to su izravno kemijske reakcije. Za svaku vrstu veze oni su strogo specifični. Međutim, za cijelu klasu tvari razlikuju se zajednička svojstva grupe.

Na primjer, sve kiseline su sposobne reagirati s metalima u skladu s njihovim položajem u elektrokemijskom nizu napona metala. Također, sve karakteriziraju reakcije neutralizacije s lužinama, interakcija s netopivim bazama. Međutim, koncentrirana sumporna i dušična kiselina su posebne, budući da se proizvodi njihove interakcije s metalima razlikuju od onih dobivenih kao rezultat reakcija s drugim članovima klase.

Svaka tvar ima puno kemijskih svojstava. Njihov broj je određen aktivnošću spoja, odnosno sposobnošću reagiranja s drugim komponentama. Postoje vrlo reaktivni, postoje praktički inertni. Ovo je strogo individualni pokazatelj.

Jednostavne tvari

Ovo uključuje one koji se sastoje od iste vrste atoma, ali različitih brojeva. Na primjer, S_8, O_2, O_3, Au, N _2, P_4, CL_2, Ar i drugi.

Kemijska svojstva jednostavnih tvari svode se na interakciju s:

• metali;
• nemetali;
• voda;
• kiseline;
• alkalije i amfoterni hidroksidi;
• organski spojevi;
• soli;
• oksidi;
• peroksidi i anhidridi i drugimolekule.

Opet treba naglasiti da je to vrlo specifična karakteristika za svaki konkretan slučaj. Stoga se fizikalna i kemijska svojstva jednostavnih tvari razmatraju pojedinačno.

Složene tvari

Ova grupa uključuje spojeve čije molekule tvore dva ili više različitih kemijskih elemenata. Broj svakog od njih može biti različit. Za razumijevanje, evo nekoliko jednostavnih primjera:

• H₃PO₄;
• K₃[Fe(CN)₆];
• Cu(OH)₂;
• LiF;
• AL₂O₃ i drugi.

Budući da svi pripadaju različitim klasama tvari, nemoguće je izdvojiti zajednička fizikalna i kemijska svojstva za sve. To su specifična svojstva, osebujna i individualna u svakom slučaju.

Anorganske tvari

Danas ih ima preko 500 tisuća. Postoje i jednostavni i složeni. Ukupno se može razlikovati nekoliko glavnih klasa anorganskih spojeva, koji predstavljaju svu njihovu raznolikost.

1. Jednostavne tvari metali.
2. Oksidi.
3. Jednostavne tvari nemetali.
4. Plemeniti ili inertni plinovi.
5. Peroksidi.
6. Anhidridi.
7. Hlapivi vodikovi spojevi.
8. Hidridi.
9. Soli.
10. Kiseline.
11. Temelji.
12. Amfoterni spojevi.

Svaki predstavnik svake klase ima svoj vlastiti skup fizičkihkemijska svojstva koja mu omogućuju da se razlikuje od drugih spojeva i identificira.

Svojstva organskih tvari

Organika je grana kemije koja se bavi proučavanjem drugih spojeva osim anorganskih i njihovim svojstvima. Njihova se struktura temelji na atomima ugljika koji se međusobno mogu kombinirati u različite strukture:

• linearni i razgranati lanci;
• ciklusi;
• aromatični prstenovi;
• heterocikli.

Živi organizmi sastoje se upravo od takvih spojeva, jer su temelj života proteini, masti i ugljikohidrati. Svi su oni predstavnici organskih tvari. Stoga su njihova svojstva posebna. Međutim, u svakom slučaju, bez obzira o kojoj se molekuli radi, ona će se i dalje karakterizirati određenim skupom fizikalno-kemijskih svojstava koje smo već spomenuli.

Što je živa materija?

Živo je tvar od koje se sastoji cjelokupna biomasa našeg planeta. Odnosno, oni organizmi koji na njemu čine život:

• bakterije i virusi;
• jednostavno;
• biljke;
• životinje;
• gljive;
• ljudi.

Budući da je glavni dio spojeva u sastavu živog bića organski, upravo se oni mogu pripisati skupini živih tvari. Međutim, ne sve. Samo oni bez kojih je nemoguće postojanje predstavnika žive biosfere. To su proteini, nukleinske kiseline, hormoni, vitamini, masti, ugljikohidrati, aminokiseline i drugi. Uveden je pojam "živa tvar". Vernadsky, utemeljitelj doktrine o biosferi planeta.

Svojstva žive tvari:

• posjedovanje energije s mogućnošću njezine transformacije;
• samoregulacija;
• slobodno kretanje;
• smjena generacija;
• ekstremna raznolikost.

Kristali i metalne tvari

Kristalni se odnosi na sve spojeve koji imaju određenu vrstu prostorne strukture rešetke. Postoje spojevi s atomskom, molekularnom ili metalnom kristalnom rešetkom. Ovisno o vrsti razlikuju se i svojstva kristalnih tvari. Tipični čvrsti spojevi u obliku fino ili grubo dispergiranih kristala su različite soli.

Postoje i jednostavne tvari slične strukture, kao što su dijamant ili grafit, drago i poludrago kamenje, minerali, stijene. Njihova glavna svojstva:

• tvrdoća;
• fragility;
• prosječne točke topljenja i ključanja.

Međutim, kao i uvijek, svaka karakteristika možda nije prikladna za svakoga.

Metalna svojstva tvari pokazuju metali, njihove legure. Za njih se može razlikovati skup zajedničkih karakteristika:

• duktilnost i duktilnost;
• visoka točka vrelišta, tačka topljenja;
• električna i toplinska vodljivost;
• metalni sjaj.