Az atomok egyszerű és összetett anyagok. Egyszerű és összetett anyagok - Knowledge Hipermarket. Összetett anyagok és osztályozásuk

Minden anyag egyszerű és összetett csoportokra osztható. Egyszerű Ezek olyan anyagok, amelyek molekulái ugyanazon elem atomjaiból állnak. Molekulák egyszerű anyagokállhat egyből (például He, Mg, Kr), kettőből (például Cl 2, H 2, N 2) és több egy elem atomjai (például O 3, S 8). Az elemek lehetnek fémek (pl. vas, réz) és nemfémek (pl. kén, nitrogén).

Komplex anyagok vagy kémiai vegyületek Ezek olyan anyagok, amelyek molekulái két vagy több elem atomjaiból állnak. Például NO 2, AgCL, NaOH.

1. FELADAT Jelölje meg, melyek azok az anyagok, amelyek összetételét a következő képletekkel fejezzük ki: Na, H 2 S, O 2, H 2 O, melyek egyszerűek és melyek összetettek? Adja meg az utolsó vegyület összetételét tömegszázalékban!

VÁLASZ Az egyszerű anyagok a nátrium (Na), az oxigén (O 2), amelyek egy elem atomjaiból állnak, a hidrogén-szulfid (H 2 S) és a víz (H 2 O) - összetett anyagok, molekuláik különféle elemek atomjaiból állnak.

A kémiai vegyületek képleteinek segítségével meghatározhatja egy anyag moláris tömegét, mennyiségi összetételét, pl. az egyes elemek tartalma (tömegarányban vagy százalékban) egy adott anyagban.

A H 2 O moláris tömege 18 g/mol, ami 100%. A vegyületben a hidrogén 2 mól atom, az oxigén 1 mól atom, ami százalékban (tömeg szerint): % H 2 = 2 100/ 18 = 11,1

% O 2 = 16 100/18 = 88,9

1. FELADAT(önkontrollhoz)

1. A megadott példákban jelölje meg az egyszerű és összetett anyagokat:

egy gyémánt, szén-dioxid, ózon, :

b) grafit, foszforit, kénhidrogén, kén;

c) oxigén, kén-dioxid, oltott mész, magnézium.

Jelölje meg, hogy az egyes anyagok mely elemekből állnak az atomok.

2. Adja meg a következő vegyületek összetételét százalékban (tömeg szerint): a) H2S, FeO; b) CuS, CaO; c) Fe203, H2S04; d) FeCL 3, SO 3; e) CO 2, Cu 2 S.

3. Jelölje meg, hogy melyik anyag összetételét fejezik ki a következő képleteket, összetettek: S 8, Cu 2 S, SO 3, Na, NH 4 OH? Jelölje meg, hogy mely elemekből állnak az atomok!

4.Melyik oxidok vastartalma gazdagabb; FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4?

5. A csatlakozások közül melyik: A Cu 2 S, CuS, CuSO 4 több ként tartalmaz?

AZ ATOMOK OXIDÁCIÓS ÁLLAPOTA ÉS VÉRÉNYE

Oxidációs állapot (S.O.) egy vegyületben lévő atom feltételes töltése, amelyet a tisztán ionos jelleg javaslata alapján számítanak ki kémiai kötés. Az oxidációs állapotnak lehet negatív, pozitív és nulla értéke, amelyet arab számokkal jelölünk „+” vagy „-” jellel és az elem szimbólum fölé helyezzük, pl.: Cl 2 0, K + 2 O -2, H+N+5O-2

Az előző fejezetben elhangzott, hogy nemcsak ugyanazon kémiai elem atomjai alkothatnak kötést egymással, hanem különböző elemek atomjai is. Az egy kémiai elem atomjai által alkotott anyagokat egyszerű anyagoknak, a különböző kémiai elemek atomjai által alkotott anyagokat pedig összetett anyagoknak nevezzük. Néhány egyszerű anyag molekulaszerkezettel rendelkezik, pl. molekulákból áll. Például az olyan anyagok, mint az oxigén, nitrogén, hidrogén, fluor, klór, bróm, jód molekulaszerkezettel rendelkeznek. Ezen anyagok mindegyikét kétatomos molekulák alkotják, így képleteik O 2, N 2, H 2, F 2, Cl 2, Br 2 és I 2 formában írhatók fel. Mint látható, az egyszerű anyagoknak ugyanaz a neve lehet, mint az őket alkotó elemeknek. Ezért világosan meg kell különböztetni azokat a helyzeteket, amikor arról beszélünk kémiai elemről, és mikor egyszerű anyagról.

Az egyszerű anyagok gyakran nem molekulárisak, hanem atomszerkezet. Az ilyen anyagokban az atomok különféle típusú kötéseket hozhatnak létre egymással, amelyekről egy kicsit később lesz szó. Hasonló szerkezetű anyagok minden fém, például vas, réz, nikkel, valamint néhány nemfém - gyémánt, szilícium, grafit stb. Ezeket az anyagokat általában nemcsak az jellemzi, hogy a kémiai elem neve egybeesik a nevével képződött anyag, de egy anyag képletének rögzítése és a kémiai elem megnevezése is megegyezik. Például a vas, réz és szilícium kémiai elemek, amelyeket Fe-nek, Cu-nak és Si-nek neveznek, egyszerű anyagokat alkotnak, amelyek képlete Fe, Cu és Si. Van egy kis csoportja az egyszerű anyagoknak is, amelyek izolált atomokból állnak, amelyek semmilyen módon nem kapcsolódnak egymáshoz. Ilyen anyagok a gázok, amelyeket rendkívül alacsony kémiai aktivitásuk miatt nemesgázoknak neveznek. Ide tartozik a hélium (He), a neon (Ne), az argon (Ar), a kripton (Kr), a xenon (Xe), a radon (Rn).

Mivel csak körülbelül 500 ismert egyszerű anyag van, a logikus következtetés az, hogy sok kémiai elemre jellemző az allotrópia nevű jelenség.

Az allotrópia olyan jelenség, amikor az egyik kémiai elem több egyszerű anyagot képezhetnek. Különböző vegyi anyagok egy kémiai elem által alkotott allotróp módosulatoknak vagy allotrópoknak nevezzük.

Így például az oxigén kémiai elem két egyszerű anyagot képezhet, amelyek közül az egyik a kémiai elem neve - oxigén. Az oxigén mint anyag kétatomos molekulákból áll, azaz. képlete O 2. Ez a vegyület az élethez szükséges levegő része. Az oxigén másik allotróp módosulata a háromatomos gázózon, amelynek képlete O 3 . Annak ellenére, hogy az ózont és az oxigént is ugyanaz a kémiai elem képezi, ezek kémiai viselkedés nagyon eltérő: az ózon sokkal aktívabb, mint az oxigén ugyanazokkal az anyagokkal való reakciókban. Ráadásul ezek az anyagok fizikai tulajdonságaikban is különböznek egymástól, legalábbis amiatt, hogy molekulatömeg az ózon másfélszer nagyobb, mint az oxigén. Ez arra a tényre vezet, hogy a sűrűsége gáz halmazállapotban is 1,5-szer nagyobb.

Sok kémiai elem hajlamos allotróp módosulatokat kialakítani, amelyek szerkezeti jellemzőiben különböznek egymástól kristályrács. Így például az 5. ábrán a gyémánt és a grafit kristályrácsának töredékeinek sematikus képei láthatók, amelyek a szén allotróp módosulatai.

5. ábra: Gyémánt (a) és grafit (b) kristályrács töredékei

Ezenkívül a szénnek molekulaszerkezete is lehet: ilyen szerkezet figyelhető meg olyan anyagoknál, mint például a fullerének. Az ilyen típusú anyagokat gömb alakú szénmolekulák képezik. A 6. ábra egy c60 fullerén molekula és egy futballlabda 3D-s modelljeit mutatja összehasonlítás céljából. Figyeld meg érdekes hasonlóságukat.

6. ábra: C60 fullerén molekula (a) és futballlabda (b)

Az összetett anyagok olyan anyagok, amelyek különböző elemek atomjaiból állnak. Ezek az egyszerű anyagokhoz hasonlóan molekuláris ill nem molekuláris szerkezet. Az összetett anyagok nem molekuláris típusú szerkezete változatosabb lehet, mint az egyszerűeké. Bármilyen összetett kémiai anyag előállítható egyszerű anyagok közvetlen kölcsönhatásával vagy egymás közötti kölcsönhatásaik sorozatával. Fontos felismerni egy tényt, mégpedig azt, hogy az összetett anyagok fizikai és kémiai tulajdonságai nagyon eltérnek azon egyszerű anyagok tulajdonságaitól, amelyekből származnak. Például a NaCl-fórummal rendelkező, színtelen, átlátszó kristályokból álló konyhai sót úgy kaphatjuk meg, hogy nátriumot, amely fémekre jellemző tulajdonságokkal (fényesség és elektromos vezetőképesség) rendelkező fém, klór Cl2-vel, egy sárgászöld gázzal reagáltatjuk.

A kénsav H 2 SO 4 egyszerű anyagokból - hidrogén H 2, kén S és oxigén O 2 - képződik. A hidrogén a levegőnél könnyebb gáz, amely levegővel robbanékony keveréket képez, a kén szilárd anyag. sárga szín, égni képes, az oxigén pedig a levegőnél valamivel nehezebb gáz, amelyben sok anyag éghet. Az ezekből az egyszerű anyagokból nyerhető kénsav erős vízelvezető tulajdonságú, nehéz olajos folyadék, melynek köszönhetően számos szerves eredetű anyagot elszenesít.

Nyilvánvalóan az egyes vegyszereken kívül vannak ezek keverékei is. A minket körülvevő világot elsősorban különféle anyagok keverékei alkotják: fémötvözetek, ételek, italok, különféle anyagok, amelyekből a minket körülvevő tárgyak alkotják.

Például a levegő, amit belélegzünk, főleg nitrogén N2-ből (78%), oxigénből (21%) áll, ami létfontosságú a számunkra, a maradék 1% pedig egyéb gázok (szén-dioxid, nemesgázok stb.) szennyeződéseiből áll. .

Az anyagok keverékeit homogénre és heterogénre osztják. Homogén keverékek azok a keverékek, amelyeknek nincs fázishatára. A homogén keverékek alkohol és víz keverékei, fémötvözetek, só és cukor vizes oldata, gázkeverékek stb. Heterogén keverékek Ezek olyan keverékek, amelyeknek fázishatáruk van. Az ilyen típusú keverékek közé tartozik a homok és víz keveréke, a cukor és a só keveréke, az olaj és a víz keveréke stb.

A keverékeket alkotó anyagokat komponenseknek nevezzük.

Az egyszerű anyagok keverékei, ellentétben az ezekből az egyszerű anyagokból nyerhető kémiai vegyületekkel, megőrzik az egyes komponensek tulajdonságait.

Mindennek, ami körülvesz bennünket, megvan a maga fizikai és kémiai természete. Mi az anyag neve, és milyen fajtái léteznek? Ez egy fizikai anyag, amelynek sajátos kémiai összetétel. Latinul az „anyag” szó a Substantia, amelyet a tudósok is gyakran használnak. Mit jelképez?

Ma több mint 20 millió különféle anyagot ismernek. Mindenféle gáz van a levegőben, és víz ásványokkal és sókkal az óceánokban, tengerekben és folyókban. Bolygónk szilárd felszíni rétege számos kőzetből áll. Nagy mennyiség különféle anyagok jelen vannak bármely élő szervezetben.

Általános fogalmak

A modern kémiában az anyagot úgy határozzák meg, hogy nyugalmi tömege van. Ebből áll elemi részecskék vagy kvázi részecskék. Minden anyag szerves jellemzője a tömege. Általában viszonylag alacsony sűrűségen és hőmérsékleten az elemi részecskék, például az elektronok, neutronok és protonok leggyakrabban megtalálhatók az összetételében. Az utolsó kettő áll atommagok. Mindezek az elemi részecskék olyan anyagokat alkotnak, mint például molekulák és kristályok. Magjukban atomi anyaguk (atomjaik) elektronokból, protonokból és neutronokból állnak.

A biológia szempontjából az „anyag” az anyag fogalma, amely bármely élőlény szövetét alkotja. A sejtekben található organellumok része. BAN BEN általános értelemben Az „anyag” az anyag azon formája, amelyből minden fizikai test keletkezik.

Az anyag tulajdonságai

Egy anyag tulajdonságai objektív jellemzők összessége, amelyek meghatározzák az egyéniséget. Lehetővé teszik az egyik anyag megkülönböztetését a másiktól. A legjellemzőbb fizikai Kémiai tulajdonságok anyagok:

Sűrűség;

Forráspont és olvadáspont;

Termodinamikai jellemzők;

Kémiai tulajdonságok;

Kristályszerkezeti értékek.

Az összes felsorolt ​​paraméter változatlan állandó. Mivel minden anyag különbözik egymástól, bizonyos jellemzőkkel bírnak Mit értünk ezen a fogalom alatt? Egy anyag tulajdonságai annak méréssel vagy megfigyeléssel meghatározott jellemzői anélkül, hogy más anyaggá alakítanák át. Ezek közül a legfontosabbak:

az összesítés állapota;

Szín és fény;

szag jelenléte;

Oldhatatlanság vagy oldhatóság vízben;

Olvadás- és forráspontok;

Sűrűség;

Elektromos vezetőképesség;

Hővezető;

Keménység;

Törékenység;

Műanyag.

Olyan fizikai tulajdonság is jellemzi, mint az alak. A szín, az íz, a szag vizuálisan és az érzékszervek segítségével határozható meg. Ilyen fizikai paraméterek, mint a sűrűség, az olvadáspont és a forráspont, az elektromos vezetőképesség kiszámítása a következőkkel történik különféle mérések. Információ valamiről fizikai tulajdonságok a legtöbb anyagot speciális kézikönyvekben mutatják be. Ezek az anyag aggregációs állapotától függenek. Így a víz, a jég és a gőz sűrűsége teljesen eltérő. Az oxigén gáz halmazállapotban színtelen, de folyékony állapotban kék árnyalatú. A fizikai tulajdonságok különbségei miatt sok anyag megkülönböztethető. Tehát a réz az egyetlen fém, amelynek vöröses árnyalata van. Csak sós íze van. A legtöbb esetben egy anyag azonosításához figyelembe kell venni több ismert tulajdonságát.

Fogalmak kapcsolata

Sokan összekeverik a „kémiai elem”, „atom”, „egyszerű anyag” fogalmát. Valójában különböznek egymástól. Így az atom egy konkrét fogalom, mert valóban létezik. Kémiai elem - absztrakt (kollektív) definíció. A természetben csak kötött vagy szabad atomok formájában létezik. Más szóval, ez egy egyszerű vagy összetett anyag. Minden kémiai elemnek megvan a maga szimbóluma - egy jel (szimbólum). Esetenként egy egyszerű anyag (B, C, Zn) összetételét is kifejezi. De gyakran ez a szimbólum csak egy kémiai elemet jelöl. Ezt egyértelműen bizonyítja az oxigén képlete. Tehát az O csak egy kémiai elem, és az egyszerű oxigént az O 2 képlettel jelöljük.

Más különbségek is vannak e fogalmak között. Meg kell különböztetni az egyszerű anyagok jellemzőit (tulajdonságait), amelyek részecskék gyűjteménye, és egy kémiai elemet, amely egy bizonyos típusú atom. Vannak bizonyos különbségek a nevek között. Leggyakrabban egy kémiai elem és egy egyszerű anyag megnevezése megegyezik. E szabály alól azonban vannak kivételek.

Az anyagok osztályozása

Hogyan nevezzük az anyagot tudományos szempontból? A különböző anyagok száma nagyon nagy. Egy természetes anyag, amelynek meghatározása a természetes eredetére vonatkozik, lehet szerves vagy szervetlen. Az ember megtanult sok vegyületet mesterségesen szintetizálni. Az „anyag” meghatározása magában foglalja az egyszerű (egyedi) anyagokra és keverékekre való felosztást. Az osztályozáshoz való hozzáállás attól függ, hogy hányan szerepelnek benne.

Az egyszerű anyag definíciója megérti absztrakt fogalom, ami bizonyos fizikai és kémiai törvényszerűségek szerint egymáshoz kapcsolódó atomok halmazát jelenti. Ennek ellenére nagyon homályos a határ közte és a keverék között, mivel egyes anyagok összetétele változó. Pontos képletet még nem javasoltak rájuk. Tekintettel arra, hogy egy egyszerű anyag esetében csak a végső tisztasága érhető el, ez a fogalom absztrakció marad. Más szóval, bármelyikben kémiai elemek keveréke van, amelyben az egyik dominál. Egy anyag tisztasága gyakran közvetlenül befolyásolja tulajdonságait. Általános értelemben egy egyszerű anyag egyetlen kémiai elem atomjaiból áll. Például egy oxigéngáz molekula 2 azonos atomot (O 2) tartalmaz.

Mit nevezünk összetett anyagnak? Egy ilyen kémiai vegyület különböző atomokat tartalmaz, amelyek a molekulákat alkotják. Néha kevert kémiai anyagnak is nevezik. Az összetett anyagok olyan keverékek, amelyek molekuláit két vagy több elem atomjai alkotják. Például egy vízmolekulában egy oxigénatom és 2 hidrogénatom (H 2 O) van. Az összetett anyag fogalma egy olyan molekula, amely különféle kémiai elemeket tartalmaz. Sokkal több ilyen anyag van, mint egyszerű. Lehetnek természetesek vagy mesterségesek.

Az egyszerűek, amelyeknek a koncepciója kissé konvencionális, tulajdonságaikban különböznek. Például a titán csak akkor válik erőssé, ha az oxigénatomoktól kevesebb mint százszázalékra mentesül. Összetett és egyszerű anyag kémiai meghatározás ami kicsit nehezen érzékelhető, két típusa lehet: szervetlen és szerves.

Szervetlen anyagok

Mindegyik szervetlen kémiai vegyületek, amely nem tartalmaz szenet. Ebbe a csoportba tartozik néhány olyan anyag is, amelyek tartalmazzák ezt az elemet (cianidok, karbonátok, karbidok, szén-oxidok és számos más anyag). Nem rendelkeznek szerves anyagokra jellemző vázzal. Mengyelejev periodikus rendszerének és egy iskolai kémiatanfolyamnak köszönhetően bárki megnevezheti az anyagot a képletével. Mindegyik ki van jelölve latin betűkkel. Hogy hívják ebben az esetben az anyagot? Minden szervetlen anyag a következő csoportokba sorolható:

Egyszerű anyagok: fémek (Mg, Na, Ca); nemfémek (P, S); nemesgázok (He, Ar, Xe); amfoter anyagok (Al, Zn, Fe);

Komplex: sók, oxidok, savak, hidroxidok.

Szerves anyag

A szerves anyagok meghatározása meglehetősen egyszerű. Ezek az anyagok széntartalmú kémiai vegyületeket tartalmaznak. Ez az anyagosztály a legkiterjedtebb. Igaz, e szabály alól vannak kivételek. Így a szerves anyagok közé nem tartoznak a szén-oxidok, karbidok, karbonátok, szénsav, cianidok és tiocianátok.

A kérdésre adott válasz: „A név számos összetett vegyületet tartalmaz. Ide tartoznak: aminok, amidok, ketonok, anhidridek, aldehidek, nitrilek, karbonsavak, szerves kénvegyületek, szénhidrogének, alkoholok, egyszerű és észterek, aminosavak.

A biológiai szerves anyagok fő osztályai a lipidek, fehérjék, nukleinsavak és szénhidrátok. A szénen kívül hidrogént, oxigént, foszfort, ként és nitrogént is tartalmaznak. Melyik jellemvonások szerves anyagokban? Szerkezetük sokféleségét és változatosságát a szénatomok jellemzői magyarázzák, amelyek láncokba kapcsolva képesek erős kötések kialakítására. Ez nagyon stabil molekulákat eredményez. A szénatomok cikk-cakk láncot alkotnak, ami a szerves anyagokra jellemző. Ebben az esetben a molekulák szerkezete közvetlenül befolyásolja a kémiai tulajdonságokat. Szén be szerves anyag nyitott és ciklikus (zárt) körökké kombinálható.

Összesített állapotok

A kémiában az „anyag” definíciója nem ad részletes fogalmat aggregációs állapotáról. Létezésükben a molekulák kölcsönhatása által játszott szerepben különböznek egymástól. Az anyagnak 3 halmazállapota van:

Szilárd anyag, amelyben a molekulák szorosan összekapcsolódnak. Erős vonzalom jön létre közöttük. Szilárd állapotban az anyag molekulái nem tudnak szabadon mozogni. Csak megtehetik oszcilláló mozgások. Ezáltal szilárd anyagok tökéletesen megtartják alakjukat és térfogatukat.

Folyékony, amelyben a molekulák szabadabbak, és egyik helyről a másikra mozoghatnak. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően bármilyen folyadék felveheti edény alakját és áramolhat.

Gáznemű, amelyben az anyag elemi részecskéi szabadon és kaotikusan mozognak. A molekuláris kötések ebben az állapotban olyan gyengék, hogy távol is lehetnek egymástól. Gázhalmazállapotban az anyag képes nagy térfogatok kitöltésére.

Példaként a vizet használva nagyon könnyű megérteni a különbséget a jég, a folyadék és a gőz között. Mindezek az aggregációs állapotok nem kapcsolódnak egy vegyi anyag egyedi jellemzőihez. Csak egy anyag létezési állapotainak felelnek meg, amelyek külső fizikai feltételektől függenek. Éppen ezért a folyadék jele nem tulajdonítható egyértelműen a víznek. Amikor a külső körülmények megváltoznak, sok kémiai anyag az aggregáció egyik állapotából a másikba kerül. Ennek során a köztes (határvonali) típusok feltárásra kerülnek. Ezek közül a legismertebb az üvegesnek nevezett amorf állapot. A kémiában az „anyag” definíciója a szerkezetéhez kapcsolódik (a görög amorfoszból fordítva - alaktalan).

A fizikában egy másik dolog is számításba jön az összesítés állapota plazmának hívják. Teljesen vagy részben ionizált, és a negatív és pozitív töltések azonos sűrűsége jellemzi. Más szóval: a plazma elektromosan semleges. Ez az anyagállapot csak rendkívül magas hőmérsékleten fordul elő. Néha elérik a több ezer kelvint. A plazma bizonyos tulajdonságaiban a gáz ellentéte. Ez utóbbi alacsony elektromos vezetőképesség. A gáz egymáshoz hasonló részecskékből áll. Azonban ritkán ütköznek. A plazma nagy elektromos vezetőképességgel rendelkezik. Különböző elemi részecskékből áll elektromos töltés. Folyamatosan érintkeznek egymással.

Vannak köztes halmazállapotok is, mint például a polimer (nagyon rugalmas). Ezen átmeneti formák jelenléte miatt a szakemberek gyakran tágabban használják a „fázis” fogalmát. Bizonyos körülmények között, amelyek teljesen eltérnek a szokásostól, egyes anyagok speciális állapotokká alakulnak át, például szupravezetővé és szuperfolyékony állapotba.

Kristályok

A kristályok szilárd anyagok, amelyek természetes módon szabályos poliéder alakúak. Belső szerkezetükön alapul, és az alkotó atomok, molekulák és ionok elrendezésétől függ. A kémiában kristályrácsnak nevezik. Ez a szerkezet minden anyag esetében egyedi, így ez az egyik fő fizikai-kémiai paraméter.

A kristályokat alkotó részecskék közötti távolságokat rácsparamétereknek nevezzük. használatával vannak meghatározva fizikai módszerek szerkezeti elemzés. Nem ritka, hogy a szilárd anyagok egynél több kristályrács alakúak. Az ilyen struktúrákat polimorf módosulásoknak nevezzük. Az egyszerű anyagok közül gyakoriak a rombos és monoklin formák. Ilyen anyagok a grafit, gyémánt, kén, amelyek a szén hatszögletű és köbös módosulatai. Ez a forma olyan összetett anyagokban is megfigyelhető, mint a kvarc, krisztobalit, tridimit, amelyek a szilícium-dioxid módosításai.

Az anyag mint anyagforma

Annak ellenére, hogy az „anyag” és az „anyag” fogalmak jelentésükben nagyon közel állnak egymáshoz, nem teljesen egyenértékűek. Ezt sok tudós megerősíti. Így amikor az „anyag” szót említik, az leggyakrabban durva, tehetetlen és holt valóságot jelent, amely az uralom alá tartozik. mechanikai törvények. Az „anyag” definíciója inkább olyan anyag, amely formája miatt az életerő és a forma gondolatát idézi.

Ma a tudósok az anyagot vizsgálják objektív valóság, amely térben létezik és időben változik. Két formában is bemutatható:

Az első hullám jellegű. Ide tartozik a súlytalanság, az áteresztőképesség és a folytonosság. Fénysebességgel tud haladni.

A második korpuszkuláris, nyugalmi tömeggel rendelkezik. Elemi részecskékből áll, amelyek lokalizációjukban különböznek. Gyengén áteresztő vagy áthatolhatatlan, és nem tud fénysebességgel haladni.

Az anyag létezésének első formáját mezőnek, a másodikat anyagnak nevezik. Nagyon sok közös van bennük, mert még az elektronok is rendelkeznek részecske és hullám tulajdonságaival. A mikrokozmosz szintjén nyilvánulnak meg. Ezért nagyon kényelmes a mezőre és az anyagra való felosztás.

Az anyag és a mező egysége

A tudósok régóta megállapították, hogy minél masszívabb és nagyobb egy anyag elemi részecskéje, annál élesebben fejeződik ki egyénisége és behatároltsága. Ugyanakkor jobban látható az anyag és a mező szembenállása, amelyet a kontinuitás jellemez. Minél kisebb egy anyag elemi részecskéi, annál kisebb a tömege. Ebben az esetben a mezővel való szembeállítás nehezebbé válik. Különböző mikrohullámokban általában értelmét veszti, mivel a különböző elemi részecskéket különböző mezők állapotai (elektromágneses - fotonok, nukleáris - mezonok) gerjesztik.

Az anyag és a mező egysége és a köztük lévő egyértelmű határ hiánya abban nyilvánul meg, hogy bizonyos körülmények között részecskék keletkeznek a mező miatt, más esetekben pedig fordítva. Világos példa Ennek oka lehet egy olyan jelenség, mint az annihiláció (az elemi részecskék átalakulásának jelensége). Bármely anyagi test egy stabil egész, amelyet elemeinek mezőkön keresztüli összekapcsolása tesz lehetővé.

Az anyagok egy vagy különböző kémiai elemek atomjaiból állhatnak. Ezen az alapon az összes anyagot egyszerű és összetett anyagokra osztják.

Az egy kémiai elem atomjaiból álló anyagokat egyszerűnek nevezzük. Az egyszerű anyagokat fémekre (fématomok alkotják: Na, K, Ca, Mg) és nemfémekre (H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si nemfém atomok alkotják) osztják fel aszerint, fizikai és kémiai tulajdonságok.

A különböző kémiai elemek atomjaiból álló anyagokat összetett anyagoknak nevezzük. A komplex főbb osztályaihoz szervetlen anyagok oxidok, bázisok, savak és sók.

Az oxidok bináris vegyületek (két kémiai elemből álló vegyületek), amelyek -2 oxidációs állapotú oxigén elemet tartalmaznak.
Az oxidokat bázikusra, amfoterre, savasra és nem sóképzőre osztják:
1. A bázikus oxidokat atomok képezik tipikus fémekés oxigénatomok. Például Na2O, CaO, LiO. Ezek megfelelnek a hidroxidok - bázisoknak.
2. Az amfoter oxidokat atomok képezik átmeneti fémekés oxigénatomok. Például BeO, ZnO, Al2O3. Az amfoter hidroxidoknak felelnek meg.
3. A savas oxidokat nemfém atomok és oxigénatomok képezik. Például CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7 stb. Ezek megfelelnek a hidroxidok - savak.
4. A nem sóképző oxidokat nemfém atomok és oxigén képezik. A nem sóképző oxidok közé 4 oxid tartozik: CO, SiO, N2O, NO.

A bázisok olyan vegyületek, amelyek fém (vagy ammónium) kationt és egy vagy több hidroxilcsoportot tartalmaznak. Például NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Különösen megkülönböztethetők az oldható bázisok, amelyeket lúgoknak neveznek. Ide tartoznak az alkáli- és alkáliföldfém-hidroxidok.
A hidroxilcsoportok száma alapján a bázisokat egy-, két- és háromsavra osztják.

Az amfoter hidroxidok berillium-, cink- vagy alumíniumkationok és hidroxidanionok képződnek: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

A savak olyan vegyületek, amelyek egy savmaradék hidrogénkationjait és anionjait tartalmazzák. A hidrogénkationok száma szerint a savakat egy-, két- és hárombázisosra osztják. A savmaradékban lévő oxigén jelenléte alapján a savakat oxigénmentesekre és oxigéntartalmúakra osztják.
HF - hidrogén-fluorid (vagy hidrogén-fluorsav).
HCl - sósav (vagy sósav).
HBr - hidrogén-bromid
HI - hidrogén-jodid
H2S - hidroszulfidsav
HNO3 - salétromsav (megfelel a savas oxid N2O5)
HNO2 - salétromos sav (megfelel az N2O3 savas oxidnak)
H2SO4 - kénsav(savas SO3-nak felel meg)
H2SO3 - kénsav (az SO2 savas oxidnak felel meg)
H2CO3 - szénsav (savas oxidnak felel meg a CO2)
H2SiO3 – kovasav (a SiO2 sav-oxidnak felel meg)
H3PO4 - foszforsav (a P2O5 savas oxidnak felel meg).

A sók olyan vegyületek, amelyek fém (vagy ammónium) kationt és savmaradék aniont tartalmaznak.
Összetételük szerint a savakat a következőkre osztják:
1. Közeg - fémkationból és savmaradékból áll - ez a sav hidrogénatomjainak fém- (vagy ammónium-) kationokkal való teljes helyettesítésének terméke. Például Na2SO4, K3PO4.
hidrogén-fluorid sói - fluoridok,
sósav sói - kloridok,
hidrogén-bromid sói - bromidok,
hidrogén-jodid sói - jodidok,
hidrogén-szulfidsav sói - szulfidok,
salétromsav sói - nitrátok,
salétromsav sói - nitritek,
kénsav sói - szulfátok,
kénsav sói - szulfitok,
szénsav sói - karbonátok,
kovasav sók - szilikátok,
foszforsav sói - foszfátok.
2. Savas sók - fém- (vagy ammónium-) kationból, hidrogénkation(ok)ból és savmaradék-anionból állnak – ezek a sav hidrogénatomjainak fémkationokkal való nem teljes helyettesítésének termékei. A savas sók csak két- és hárombázisú savakat képezhetnek. A só nevéhez a hydro- (vagy digdro) előtag kerül. Például NaHSO4 (nátrium-hidrogén-szulfát), KH2PO4 (kálium-dihidrogén-foszfát).
3. Bázikus sók - fémkationból (vagy ammóniumból), hidroxidánionból és savas maradék anionjából állnak - ez a bázis hidroxilcsoportjainak savas maradékokkal való nem teljes helyettesítésének terméke. A bázikus sók csak két- és háromsavas bázisokat képezhetnek. A só nevéhez a hidroxo- előtag kerül. Például a (CuOH)2CO3 réz(II)-hidroxi-karbonát.

Minden anyag, amiről beszélünk iskolai tanfolyam A kémiát általában egyszerűre és összetettre osztják. Az egyszerű anyagok azok az anyagok, amelyek molekulái ugyanazon elem atomjait tartalmazzák. Az atomi oxigén (O), a molekuláris oxigén (O2) vagy egyszerűen az oxigén, ózon (O3), grafit, gyémánt olyan egyszerű anyagok példái, amelyek az oxigén és a szén kémiai elemeit alkotják. Az összetett anyagokat szerves és szervetlen anyagokra osztják. A szervetlen anyagok közül elsősorban a következő négy osztályt különböztetjük meg: oxidok (vagy oxidok), savak (oxigén- és oxigénmentesek), bázisok (a vízben oldódó bázisokat lúgoknak nevezzük) és sók. A nemfémek vegyületei (az oxigén és a hidrogén kivételével) nem tartoznak ebbe a négy osztályba, ezeket hagyományosan „és egyéb összetett anyagoknak” nevezzük.

Az egyszerű anyagokat általában fémekre, nemfémekre és inert gázokra osztják. A fémek közé tartozik minden olyan kémiai elem, amelyben a d- és f-alszint kitöltődik, ezek az elemek a 4. periódusban: Sc - Zn, az 5. periódusban: Y - Cd, a 6. periódusban: La - Hg, Ce - Lu, a 7. periódusban Ac - Th - Lr. Ha most vonalat húzunk a Be-től az At-ig a fennmaradó elemek között, akkor balra és lent fémek lesznek, jobbra és felül pedig nemfémek. A 8-as csoportban Periódusos táblázat inert gázok találhatók. Az átlón elhelyezkedő elemek: Al, Ge, Sb, Po (és néhány másik. Például a Zn) szabad állapotban a fémek tulajdonságaival rendelkeznek, a hidroxidok pedig mind bázisok, mind savak, azaz. amfoter hidroxidok. Ezért ezek az elemek fém-nemfémeknek tekinthetők, amelyek közbenső helyet foglalnak el a fémek és a nemfémek között. Így a kémiai elemek besorolása attól függ, hogy milyen tulajdonságaik lesznek hidroxidjaiknak: bázikus - ami azt jelenti, hogy fém, savas - nemfém, és mindkettő (a körülményektől függően) - fém-nemfém. Ugyanez a kémiai elem a legalacsonyabb pozitív oxidációs állapotú vegyületekben (Mn+2, Cr+2) kifejezett „fémes”, a maximális pozitív oxidációs állapotú vegyületekben (Mn+7, Cr+6) pedig a következő tulajdonságokkal rendelkezik: tipikus nem fém. Az egyszerű anyagok, az oxidok, a hidroxidok és a sók közötti összefüggések bemutatásához összefoglaló táblázatot mutatunk be.



Olvassa el még: