Заттардың химиялық, физикалық қасиеттері

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 05:33

Бүгінгі таңда табиғи шыққан және адам жасанды түрде синтезделген 2,5 миллионға жуық әртүрлі қосылыстар бар. Олардың барлығы бір-бірінен өте ерекшеленеді, кейбіреулері тірі организмдерде болатын биологиялық процестердің алмастырылмайтын қатысушылары. Қосылыстар бір-бірінен заттардың қасиеттері арқылы ажыратылады. Белгілі бір химиялық молекуланы анықтауға мүмкіндік беретін сипаттамалары және тағы нені толығырақ қарастырамыз.

Зат дегеніміз не?

Бұл ұғымға анықтама берсеңіз, оның физикалық денелермен байланысын көрсету керек. Өйткені, бұл органдардың қандай заттан тұратынын қарастыру әдетке айналған. Сонымен, шыны, темір, күкірт, ағаш заттар болып табылады. Мысалдар шексіз келтіруге болады. Төмендегілерді түсіну оңайырақ: қарастырылып отырған термин әлемде бар молекулалардың әртүрлі комбинацияларының барлық алуан түрлерін, сондай-ақ қарапайым монотомды бөлшектерді білдіреді.

Осылайша, су, спирт, қышқылдар, сілтілер, белоктар, көмірсулар, тұз, қант, құм, саз, алмаз, газдар және т.б. Мысалдар осы тұжырымдаманың мәнін нақтырақ түсінуге мүмкіндік береді.

Физикалық дене дегеніміз – табиғаттың немесе адамның әртүрлі қосылыстар негізінде жасалған өнімі. Мысалы, стақан - бұл денешыныдан жасалған, ал қағаз парағы - өңделген целлюлоза немесе ағаштан жасалған корпус.

Әрине, барлық молекулалар әртүрлі. Олардың айырмашылығының негізінде жатқанын олардың қасиеттері – физикалық, органолептикалық және химиялық деп атайды. Олар әр ғылымның өзіне тән арнайы әдістерімен анықталады. Бұл математикалық, аналитикалық, эксперименттік, аспаптық әдістер және тағы басқалар болуы мүмкін. Мысалы, химия ғылымы әрбір зат үшін, дәлірек айтсақ, оны анықтау үшін оның реактивін пайдаланады. Ол молекуланың құрылымдық ерекшеліктеріне және химиялық қасиеттерін болжауға негізделген таңдалады. Содан кейін ол тәжірибе жүзінде тексеріліп, бекітіліп, теориялық негізде бекітіледі.

Заттардың классификациясы

Қосылыстарды топтарға бөлу көптеген әртүрлі белгілерге негізделуі мүмкін. Мысалы, жиынтық күй. Осы факторға сәйкес олардың барлығы төрт түрлі болуы мүмкін:

• плазма;
• газ;
• сұйық;
• кристалды зат (қатты).

Егер біз «терең» ерекшелікті негізге алсақ, онда барлық заттарды келесіге бөлуге болады:

• органикалық - көміртегі мен сутегі атомдарының тізбектері мен циклдарына негізделген;
• бейорганикалық - қалғандары.

Заттардың формулаларын көрсететін элементтік құрамы бойынша олардың барлығы:

• қарапайым - химиялық атомның бір түрінен;
• күрделі - екі немесе одан да көп әртүрлі элементтер түрі.

Өз кезегінде,қарапайым металдар және бейметалдар болып бөлінеді. Қосылыстардың көптеген кластары бар: тұздар, негіздер, қышқылдар, оксидтер, күрделі эфирлер, көмірсутектер, спирттер, нуклеин қышқылдары және т.б.

Құрама формулалардың әртүрлі түрлері

Көрнекі, яғни графикалық, байланыстарды көрсету дегеніміз не? Әрине, бұл заттардың формулалары. Олар әртүрлі. Түрлеріне байланысты олардағы молекула туралы ақпараттар да ерекшеленеді. Сонымен, мұндай опциялар бар:

1. Эмпирикалық немесе молекулалық. Заттың сандық және сапалық құрамын көрсетеді. Ол құрамдас элементтердің таңбаларын және оның төменгі сол жақ бұрышында осы атомның молекуладағы мөлшерін көрсететін индексті қамтиды. Мысалы, N₂O, Na₂SO₄, AL_2(SO4₎3.
2. Электрондық графика. Бұл формула қосылысты құрайтын әрбір элемент үшін валенттілік электрондарының санын көрсетеді. Сондықтан бұл опцияға сәйкес заттардың кейбір химиялық және физикалық қасиеттерін болжауға болады.
3. Органикалық химияда толық және қысқартылған құрылымдық формулаларды қолдану әдеттегідей. Олар молекулалардағы атомдардың байланысу тәртібін көрсетеді, сонымен қатар олар заттың қосылыстардың белгілі бір класына жататынын анық көрсетеді. Және бұл молекуланың нақты түрін дәл анықтауға және оған тән барлық әрекеттесулерді болжауға мүмкіндік береді.

Сондықтан химиялық символизм және қосылыстардың дұрыс тұжырымдалған формулалары барлық белгілі заттармен жұмыс істеудің ең маңызды бөлігі болып табылады. Бұл сіз білуіңіз керек теориялық негіздерәрбір химия студенті.

Физикалық қасиеттері

Өте маңызды сипаттама – заттардың көрінетін физикалық қасиеттері. Бұл топқа не жатады?

1. Түрлі жағдайларда, соның ішінде стандартты жағдайларда жиынтық күй.
2. Қайнату, балқу, мұздату, булану температуралары.
3. Органолептикалық сипаттамалар: түсі, иісі, дәмі.
4. Суда және басқа еріткіштерде (мысалы, органикалық) ерігіштігі.
5. Тығыздық және өтімділік, тұтқырлық.
6. Электр және жылу өткізгіштік, жылу сыйымдылығы.
7. Электр өткізгіштігі.
8. Радиоактивтілік.
9. Сіңуі және эмиссиясы.
10. Индуктивтілік.

Сонымен қатар заттардың қасиеттерін көрсететін толық тізім үшін өте маңызды бірқатар көрсеткіштер бар. Дегенмен, олар физикалық және химиялық арасында. Бұл:

• электрод потенциалы;
• кристалдық тор түрі;
• электронсыздығы;
• қаттылық пен сынғыштық;
• икемділік және иілгіштік;
• құбылмалылық немесе құбылмалылық;
• тірі организмдерге биологиялық әсері (улы, тұншықтырғыш, жүйке сал, бейтарап, пайдалы және т.б.).

Көбінесе бұл көрсеткіштер заттардың химиялық қасиеттері тікелей қарастырылған кезде дәл айтылады. Дегенмен, оларды физикалық бөлімде де көрсетуге болады, бұл қате болмайды.

Заттардың химиялық қасиеттері

Бұл топқа кіредіқарастырылатын молекуланың басқа жай және күрделі заттармен әрекеттесуінің барлық мүмкін түрлері. Яғни, бұл тікелей химиялық реакциялар. Қосылымның әрбір түрі үшін олар қатаң түрде ерекше. Дегенмен, жалпы топтық қасиеттер барлық заттардың класы үшін ерекшеленеді.

Мысалы, барлық қышқылдар металдар кернеулерінің электрохимиялық қатарындағы орнына сәйкес металдармен әрекеттесуге қабілетті. Сондай-ақ, барлығы сілтілермен бейтараптандыру реакцияларымен, ерімейтін негіздермен әрекеттесуімен сипатталады. Дегенмен, концентрлі күкірт және азот қышқылдары ерекше, өйткені олардың металдармен әрекеттесу өнімдері класстың басқа өкілдерімен реакция нәтижесінде алынған өнімдерден ерекшеленеді.

Әрбір заттың көптеген химиялық қасиеттері бар. Олардың саны қосылыстың белсенділігімен, яғни басқа компоненттермен әрекеттесу қабілетімен анықталады. Жоғары реактивтілері бар, іс жүзінде инерттілері бар. Бұл жеке көрсеткіш.

Қарапайым заттар

Оларға бір типті атомдардан тұратын, бірақ сандары әртүрлі болатындар жатады. Мысалы, S_8, O_2, O_3, Au, N _2, P_4, CL_2, Ar және т.б.

Қарапайым заттардың химиялық қасиеттері өзара әрекеттесуге дейін төмендейді:

• металдар;
• металдар емес;
• су;
• қышқылдар;
• сілтілер және амфотерлі гидроксидтер;
• органикалық қосылыстар;
• тұздар;
• оксидтер;
• пероксидтер мен ангидридтер және т.бмолекулалар.

Тағы да айта кететін жайт, бұл әрбір нақты жағдай үшін өте ерекше сипаттама. Сондықтан қарапайым заттардың физикалық және химиялық қасиеттері жеке қарастырылады.

Күрделі заттар

Бұл топқа молекулалары екі немесе одан да көп әртүрлі химиялық элементтерден тұратын қосылыстар кіреді. Олардың әрқайсысының саны әртүрлі болуы мүмкін. Түсіну үшін мына бірнеше қарапайым мысал:

• H₃PO₄;
• K₃[Fe(CN)₆];
• Cu(OH)₂;
• LiF;
• AL₂O₃ және т.б.

Олардың барлығы әртүрлі заттар класына жататындықтан, барлығына ортақ физикалық және химиялық сипаттамаларды бөліп көрсету мүмкін емес. Бұл әр жағдайда ерекше және жеке сипаттар.

Бейорганикалық заттар

Бүгінде олардың саны 500 мыңнан асады. Қарапайым да, күрделі де бар. Барлығы бейорганикалық қосылыстардың бірнеше негізгі кластарын бөлуге болады, олар олардың барлық алуан түрлілігін білдіреді.

1. Қарапайым заттар металдар.
2. Оксидтер.
3. Қарапайым заттар бейметалдар.
4. Асыл немесе инертті газдар.
5. Пероксидтер.
6. Ангидридтер.
7. Ұшпа сутегі қосылыстары.
8. Гидридтер.
9. Тұздар.
10. Қышқылдар.
11. Foundations.
12. Амфотерлік қосылыстар.

Әр сыныптың кез келген өкілінің физикалық жиынтығы бароны басқа қосылыстардан ажыратуға және анықтауға мүмкіндік беретін химиялық қасиеттер.

Органикалық заттардың қасиеттері

Органика – бейорганикалық емес қосылыстарды және олардың қасиеттерін зерттейтін химия саласы. Олардың құрылымы әртүрлі құрылымдарда бір-бірімен қосыла алатын көміртегі атомдарына негізделген:

• сызықты және тармақталған тізбектер;
• циклдер;
• хош иісті сақиналар;
• гетероциклдер.

Тірі организмдер дәл осындай қосылыстардан тұрады, өйткені тіршіліктің негізін белоктар, майлар және көмірсулар құрайды. Олардың барлығы органикалық заттардың өкілдері. Сондықтан олардың қасиеттері ерекше. Дегенмен, кез келген жағдайда, біз қандай молекула туралы сөз қозғасақ та, ол бәрібір біз бұрын айтып кеткен физикалық-химиялық қасиеттердің белгілі бір жиынтығымен сипатталатын болады.

Тірі материя дегеніміз не?

Тірі – планетамыздың бүкіл биомассасы тұратын зат. Яғни, ондағы тіршілікті құрайтын организмдер:

• бактериялар мен вирустар;
• қарапайым;
• өсімдіктер;
• жануарлар;
• саңырауқұлақтар;
• адамдар.

Тірі организмнің құрамындағы қосылыстардың негізгі бөлігі органикалық болғандықтан, оларды тірі материя тобына жатқызуға болады. Дегенмен, бәрі емес. Тек оларсыз тірі биосфера өкілдерінің болуы мүмкін емес. Бұл белоктар, нуклеин қышқылдары, гормондар, витаминдер, майлар, көмірсулар, амин қышқылдары және т.б. «Тірі материя» термині енгізілдіВернадский, планета биосферасы туралы ілімнің негізін қалаушы.

Тірі материяның қасиеттері:

• энергияны түрлендіру мүмкіндігімен иелену;
• өзін-өзі реттеу;
• еркін қозғалыс;
• ұрпақтар алмасуы;
• өте әртүрлі.

Кристалдар мен металл заттар

Кристаллдық кеңістіктік тор құрылымының белгілі бір түріне ие барлық қосылыстарға жатады. Атомдық, молекулалық немесе металдық кристалдық торы бар қосылыстар бар. Түріне қарай кристалдық заттардың қасиеттері де ерекшеленеді. Ұсақ немесе ірі дисперсті кристалдар түріндегі әдеттегі қатты қосылыстар әртүрлі тұздар болып табылады.

Алмас немесе графит, асыл және жартылай асыл тастар, минералдар, тау жыныстары сияқты құрылымы ұқсас қарапайым заттар да бар. Олардың негізгі қасиеттері:

• қаттылық;
• қызғыштық;
• орташа балқу және қайнау нүктелері.

Дегенмен, әдеттегідей, әрбір сипаттама барлығына сәйкес келмеуі мүмкін.

Заттың металдық қасиеттері металдар, олардың қорытпалары арқылы көрсетіледі. Олар үшін жалпы сипаттамалардың жиынтығын ажыратуға болады:

• икемділік және иілгіштік;
• жоғары қайнау температурасы, балқу температурасы;
• электр және жылу өткізгіштік;
• металл жылтырлығы.