Co se nazývá látka? Jednoduché a složité látky: koncept

Všechno, co nás obklopuje, má svou fyzickou a chemickou povahu. Co se nazývá záležitost a jaké druhy hmoty existují? Jedná se o fyzikální látku se specifickým chemickým složením. V latině je výraz "substance" označován výrazem Substantia, který je často používán i vědci. Co to představuje?

K dnešnímu dni je známo více než 20 milionů různých látek. Ve vzduchu jsou všechny druhy plynů, v oceánu, mořích a řekách - voda s minerály a solemi. Pevná povrchová vrstva naší planety se skládá z mnoha hornin. V každém živém organismu je přítomen obrovský počet různých látek.

Obecné pojmy

V moderní chémii má látka, jejíž definice je chápána jako druh hmoty, odpočinkovou hmotu. Skládá se z elementárních částic nebo quasiparticles. Nedílnou součástí každé látky je její hmotnost. Obvykle se při relativně nízkých hustotách a teplot v jeho části nejčastějších elementárních částic, jako jsou elektrony, neutrony a protony. Poslední dvě se skládají z atomových jader. Všechny tyto elementární částice tvoří takové látky, jako jsou molekuly a krystaly. V podstatě se jejich atomová látka (atomy) skládá z elektronů, protonů a neutronů.

Z hlediska biologie je "hmotou" pojem hmoty, která tvoří tkáně jakéhokoli organismu. Je součástí organel, které se nacházejí v buňkách. Obecně platí, že "látka" je forma hmoty, ze které se vytvářejí všechny fyzické těla.

Vlastnosti látky

Vlastnosti hmoty jsou nazývány souborem objektivních vlastností, které určují individualitu. Umožňují rozlišovat jednu látku od druhé. Nejcharakterističtějšími fyzikálně-chemickými vlastnostmi látky jsou:

• hustota;

• body varu a tání;

• termodynamické vlastnosti;

• chemické vlastnosti;

• hodnoty krystalové struktury.

Všechny výše uvedené parametry jsou nezměněné konstanty. Vzhledem k tomu, že všechny látky se navzájem liší, mají jistotu fyzikální vlastnosti. Co se myslí tímto konceptem? Vlastnosti látky se nazývají její vlastnosti, které jsou určeny měřením nebo pozorováním, aniž by se přeměnila na jinou látku. Nejdůležitější z nich jsou:

• agregátní stav;

• barva a lesk;

• přítomnost zápachu;

• chuť;

• nerozpustnost nebo rozpustnost ve vodě;

• teplota tání a varu;

• hustota;

• elektrická vodivost;

• Tepelná vodivost;

• tvrdost;

• křehkost;

• plasticita.

Pro krystalických látek to je také charakteristické pro takovou fyzickou vlastnost jako formu. Barva, chuť, vůně se určuje vizuálně a pomocí smyslů. Takové fyzikální parametry jako hustota, teplota tání a bod varu, elektrická vodivost jsou vypočteny pomocí různých měření. Informace o fyzikálních vlastnostech většiny látek jsou uvedeny ve zvláštních příručkách. Závisí na agregovaném stavu látky. Takže hustota vody, ledu a páry je zcela odlišná. Kyslík v plynném stavu je bezbarvý a v kapalině má modrý odstín. Vzhledem k rozdílům ve fyzikálních vlastnostech lze rozlišit mnoho látek. Takže měď je jediný kov, který má načervenalý nádech. Pouze skalní sůl má slanou chuť. Ve většině případů je nutno při stanovení látky vzít v úvahu několik jeho známých vlastností.

Vztah pojmů

Mnoho lidí zaměňuje pojmy "chemický prvek", "atom", "jednoduchá látka". Ve skutečnosti se navzájem liší. Takže atom je konkrétní koncept, protože existuje realisticky. Chemický prvek je abstraktní (kolektivní) definice. V přírodě existuje pouze ve formě vázaných nebo volných atomů. Jinými slovy, jde o jednoduchou nebo složitou látku. Každý chemický prvek má svůj vlastní symbol - symbol (symbol). V některých případech vyjadřuje složení jednoduché látky (B, C, Zn). Tento symbol však často znamená pouze chemický prvek. To je jasně demonstrováno vzorec kyslíku. Takže O je jen chemický prvek a jednoduchý kyslík je označen vzorcem O₂.

Mezi těmito pojmy existují i ​​jiné rozdíly. Je třeba rozlišit vlastnosti (vlastnosti) jednoduchých látek, které jsou sbírkou částic, a chemický prvek, který je atom určitého typu. Některé názvy se liší. Nejčastěji je označení chemického prvku a jednoduché látky stejné. Existují však výjimky z tohoto pravidla.

Klasifikace látek

Co se nazývá věc z hlediska vědy? Počet různých látek je velmi vysoký. Přírodní látka, jejíž určení se vztahuje k jejímu přirozenému původu, může být organická nebo anorganická. Mnoho sloučenin se člověk naučil uměle syntetizovat. Definice "látky" znamená rozdělení na jednoduché (jednotlivé) látky a směsi. Postoj k klasifikaci závisí na tom, kolik z toho je zahrnuto.

Definice jednoduché látky je chápána abstraktním konceptem, který znamená soubor atomů spojených určitými fyzikálními a chemickými zákony. Přesto je hranice mezi nimi a směsí velmi vágní, protože některé látky mají nestálou složení. Pro ně ještě nebyl navržen přesný vzorec. Vzhledem k tomu, že pro jednoduchou látku je dosažitelná pouze její konečná čistota, zůstává tato koncepce abstrakcí. Jinými slovy, v každé z nich je směs chemických prvků, v nichž převládá. Čistota látky často ovlivňuje její vlastnosti. Obecně je z atomů jednoho chemického prvku vytvořena jednoduchá látka. Například v molekule plynného kyslíku existují 2 identické atomy (O.₂).

Co se nazývá složitá látka? Taková chemická sloučenina zahrnuje různé atomy, které tvoří molekuly. Někdy se nazývá směsná chemická látka. Komplexní látky jsou směsi, jejichž molekuly jsou tvořeny atomy dvou nebo více prvků. Například v molekule vody je jeden atom kyslíku a dva vodíky (H.₂O). Koncept komplexní látky odpovídá molekule obsahující různé chemické prvky. Takové látky jsou mnohem víc než jednoduché látky. Mohou být přirozené a umělé.

Jednoduché a složité látky, jejichž koncept je do jisté míry podmíněn, se liší ve svých vlastnostech. Titan se například stává stabilní pouze tehdy, když se zbaví atomů kyslíku na méně než stotinu procent. Složitá a jednoduchá látka, jejíž chemická definice je trochu obtížně vnímatelná, může být ze dvou druhů: anorganická a organická.

Anorganické látky

Mezi anorganické látky patří všechny chemické sloučeniny, které neobsahují uhlík. Tato skupina zahrnuje některé látky, které se skládá z prvku (kyanidy, uhličitany, karbidy, oxidy uhlíku a některé další látky). Nemají skelet charakteristický pro organické látky. Pojmenovat sloučeniny vzorce může každý prostřednictvím periodické soustavy a chemie školní hřiště. Všechny jsou označeny latinkou. Co se v tomto případě nazývá látka? Všechny anorganické látky jsou rozděleny do následujících skupin:

• jednoduché látky: kovy (Mg, Na, Ca) - nekovy (P, S) - vzácné plyny (He, Ar, Xe) - amfoterní povrchově aktivní látky (AI, Zn, Fe);

• komplexní: soli, oxidy, kyseliny, hydroxidy.

Organické látky

Definice organických látek je poměrně jednoduchá. Mezi tyto látky patří chemické sloučeniny, které obsahují uhlík. Tato třída látek je nejrozsáhlejší. Pravda, existují výjimky z tohoto pravidla. Tak, neodkazují na organické látky: oxidy uhlíku, karbidů, uhličitany, kyseliny uhličité, kyanidů a thiokyanáty.

Odpověď na otázku "zavolejte organické látky " zahrnuje řadu komplexních sloučenin. Ty zahrnují: aminy, amidy, ketony, anhydridy, aldehydy, nitrily, karboxylové kyseliny, organické sloučeniny síry, uhlovodíky, alkoholy, ethery, estery, aminokyselin.

Hlavní třídy biologických organických látek zahrnují lipidy, proteiny, nukleové kyseliny, sacharidy. Kromě uhlíku mají ve svém složení vodík, kyslík, fosfor, síru, dusík. Jaké jsou vlastnosti organických látek? Jejich rozmanitost a různorodost struktury je vysvětlena zvláštnostmi atomů uhlíku, které jsou schopné vytvářet silné vazby, když jsou spojeny do řetězců. Díky tomu se získají velmi stabilní molekuly. Atomy uhlíku tvoří cikcakový řetězec, který je charakteristickým znakem organických látek. V tomto případě struktura molekul přímo ovlivňuje chemické vlastnosti. Uhlík v organických látkách lze kombinovat do otevřených a cyklických (uzavřených) řetězců.

Souhrnné státy

Definice "hmoty" v chemii neposkytuje detailní představu o jejích souhrnných stavech. Odlišují se v roli interakce molekul v jejich existenci. Existují tři souhrnné stavy hmoty:

• Pevná, ve které jsou molekuly pevně spojené. Mezi nimi je silná přitažlivost. V pevném stavu se molekuly látky nemohou volně pohybovat. Mohou provádět pouze oscilační pohyby. Díky tomu pevné látky dokonale zachovávají svůj tvar a objem.

• Kapalina, ve které molekuly jsou volnější a mohou se pohybovat z jednoho místa na druhé. Kvůli takovým vlastnostem mohou mít všechny kapaliny tvar nádoby a tok.

• Plynný, ve kterém se elementární částice hmoty pohybují volně a chaoticky. Molekulární vazby v tomto stavu jsou tak slabé, že mohou být daleko od sebe. V plynném stavu je látka schopná plnit velké objemy.

Pomocí příkladu vody je velmi snadné pochopit rozdíl mezi ledem, kapalinou a párou. Všechny tyto agregované stavy se netýkají jednotlivých charakteristik chemické látky. Odpovídají pouze stavy existence látky, které závisí na vnějších fyzikálních podmínkách. To je důvod, proč voda nemůže být jednoznačně přičítána známce tekutiny. Když se vnější podmínky mění, mnoho chemických látek přechází z jednoho agregátu do druhého. Během tohoto procesu jsou detekovány mezilehlé (hraniční) typy. Nejslavnější z nich je amorfní stav, nazvaný skleněný stav. Tato definice "látky" v chemii je spojena s její strukturou (v překladu z řeckých amorfů - bez formy).

Ve fyzice se zvažuje ještě jeden agregovaný stav, nazvaný plazma. Je zcela nebo částečně ionizován a je charakterizován stejnou hustotou negativních a pozitivních nábojů. Jinými slovy: plazma je elektricky neutrální. Tento stav hmoty nastává pouze při extrémně vysokých teplotách. Někdy dosahují tisíce kelvinů. Podle některých vlastností je plazma opakem plynu. Ten má nízkou elektrickou vodivost. Plyn se skládá z částeček, které jsou navzájem podobné. Zřídka se však setkají. Plazma má vysokou elektrickou vodivost. Skládá se z elementárních částic, které se liší elektrickým nábojem. Neustále vzájemně spolupracují.

Tam jsou také mezilehlé stavy hmoty, takový jako tekutých krystalů a polymer (vysoce elastický). V souvislosti s dostupností těchto přechodných forem odborníci často používají pojem "fáze" širší. Za určitých podmínek, zcela odlišných od běžných, některé látky přecházejí do zvláštních stavů, například supravodivých a superfluidních.

Krystaly

Krystaly se týkají pevných látek, které mají přirozenou formu pravidelné polyhedry. Je založen na jejich vnitřní struktuře a závisí na umístění jeho atomů, molekul a iontů. V chemii se nazývá krystalová mřížka. Taková struktura je pro každou látku individuální, a proto je jedním ze základních fyzikálně-chemických parametrů.

Vzdálenosti mezi částicemi tvořícími krystaly se nazývají parametry mřížky. Jsou určeny pomocí fyzikálních metod strukturní analýzy. Často mají pevné látky více než jednu formu krystalové mřížky. Takové struktury se nazývají polymorfní modifikace. Mezi jednoduchými látkami je společná kosočtvercová a monoklinická forma. Takové látky zahrnují grafit, diamant, síru, představující hexagonální a kubické modifikace uhlíku. Tato forma je známá u komplexních látek, jako jsou křemen, kristobalit, tridymit, což jsou modifikace oxidu křemičitého.

Látka jako forma hmoty

Navzdory skutečnosti, že význam pojetí "hmoty" a "hmoty" je velmi blízký, nejsou zcela rovnocenné. To tvrdí mnoho vědců. Tak, když se odvoláváme na pojem "záležitost", nejčastěji to znamená hrubá, inertní a mrtvá skutečnost, podřízená dominanci mechanických zákonů. Podle definice "látky" rozumí materiál, který díky své podobě evokuje myšlenku životnosti a designu.

Dnes vědci považují záležitost za objektivní realitu, která existuje ve vesmíru a změny v čase. Může být předložen ve dvou podobách:

• První má povahu vln. Zahrnuje beztížnost, propustnost, kontinuitu. Může se šířit rychlostí světla.

• Druhý je korpuskulární, má odpočinkovou hmotu. Skládá se z elementárních částic, které se liší jejich lokalizací. Je nepropustný nebo neprostupný a nemůže se šířit rychlostí světla.

První forma existence hmoty se nazývá pole a druhá se nazývá hmotou. Mají mnoho společného, ​​protože i elektrony mají vlastnosti částic a vln. Vystupují se na úrovni mikrokosmu. Proto je rozdělení na pole a látku velmi výhodné.

Jednota hmoty a pole

Vědci již dávno prokázali, že čím větší a větší je elementární částice hmoty, tím výraznější je její individualita a vymezení. V tomto případě je kontrast mezi látkou a polem jasněji viditelný, což je charakteristické kontinuitou. Menší elementární částice látky, tím menší její hmotnost. V tomto případě se jeho opozice vůči poli stane komplikovanější. V různých mikrovolských oblastech obecně ztrácí svůj význam, jelikož různé elementární částice jsou kvantové, vzrušené stavy různých polí (elektromagnetické - fotony, nukleární - mezony).

Jednota hmoty a pole a absence jasné hranice mezi nimi je vyjádřena skutečností, že za určitých podmínek vznikají částice v důsledku pole a v jiných případech - naopak. Jasným příkladem je fenomén zničení (fenomén přeměny elementárních částic). Každé skutečné tělo je stabilní celek, který je možný díky propojení jeho prvků prostřednictvím polí.