Dünyanın resmini doğru anlamak için insanın cevabını bilmesi gereken asıl soru kimyada maddenin ne olduğudur. Bu kavram okul çağında şekillenir ve çocuğu daha sonraki gelişimlerinde yönlendirir. Kimya okumaya başlarken, onunla günlük düzeyde ortak bir zemin bulmak önemlidir, bu, belirli süreçleri, tanımları, özellikleri vb. açık ve kolay bir şekilde açıklamanıza olanak tanır.
Maalesef, eğitim sisteminin kusurlu olması nedeniyle birçok insan bazı temel bilgileri kaçırıyor. "Kimyada madde" kavramı bir tür köşe taşıdır, bu tanımın zamanında özümsenmesi, bir kişiye doğa bilimleri alanındaki sonraki gelişmede doğru bir başlangıç sağlar.
Konseptin oluşumu
Madde kavramına geçmeden önce kimyanın konusunun ne olduğunu tanımlamak gerekir. Maddeler, kimyanın doğrudan incelediği şeyler, karşılıklı dönüşümleri, yapıları ve özellikleridir. Genel anlamda madde, fiziksel bedenlerin yapıldığı şeydir.
Peki, kimyada madde nedir? Genel bir kavramdan tamamen kimyasal bir kavrama geçerek bir tanım oluşturalım. Madde, mutlaka bir kütlesi olan, belirli bir madde türüdür.ölçülebilir. Bu özellik, maddeyi başka bir madde türünden ayırır - kütlesi olmayan bir alan (elektrik, manyetik, biyolojik alan, vb.). Madde ise bizim ve etrafımızdaki her şeyin yapıldığı şeydir.
Maddenin neyden yapıldığını belirleyen biraz farklı bir özelliği - bu zaten bir kimya konusudur. Maddeler atomlar ve moleküller (bazı iyonlar) tarafından oluşturulur, yani bu formül birimlerinden oluşan herhangi bir madde maddedir.
Basit ve karmaşık maddeler
Temel tanımda uzmanlaştıktan sonra, onu karmaşıklaştırmaya geçebilirsiniz. Maddeler farklı organizasyon seviyelerinde gelir, yani basit ve karmaşık (veya bileşikler) - bu, madde sınıflarına yapılan ilk bölümdür, kimyanın ayrıntılı ve daha karmaşık birçok sonraki bölümü vardır. Bu sınıflandırma, diğerlerinden farklı olarak, kesin olarak tanımlanmış sınırlara sahiptir, her bağlantı açıkça birbirini dışlayan türlerden birine atfedilebilir.
Kimyada basit bir madde, Mendeleev'in periyodik tablosundan yalnızca bir elementin atomlarından oluşan bir bileşiktir. Kural olarak, bunlar ikili moleküllerdir, yani kovalent polar olmayan bir bağla bağlanan iki parçacıktan oluşur - ortak bir yalnız elektron çiftinin oluşumu. Bu nedenle, aynı kimyasal elementin atomları özdeş elektronegatifliğe, yani ortak bir elektron yoğunluğunu tutma yeteneğine sahiptir, bu nedenle bağ katılımcılarının hiçbirine kaydırılmaz. Basit maddelere örnekler (metal olmayanlar) -hidrojen ve oksijen, klor, iyot, flor, nitrojen, kükürt vb. Ozon gibi bir maddenin molekülü üç atomdan oluşur ve tüm soy gazlar (argon, ksenon, helyum vb.) bir atomdan oluşur. Metallerde (magnezyum, kalsiyum, bakır vb.), Metal içindeki serbest elektronların sosyalleşmesi nedeniyle gerçekleştirilen kendi bağ türü - metalik vardır ve bu şekilde moleküllerin oluşumu gözlenmez. Metal bir maddeyi kaydederken, kimyasal elementin sembolü herhangi bir indeks olmadan gösterilir.
Yukarıda örnekleri verilen kimyadaki basit bir madde, niteliksel bileşiminde karmaşık olandan farklıdır. Kimyasal bileşikler, iki veya daha fazla elementten farklı elementlerin atomlarından oluşur. Bu tür maddelerde kovalent polar veya iyonik tipte bağlanma gerçekleşir. Farklı atomlar farklı elektronegatifliğe sahip olduğundan, ortak bir elektron çifti oluştuğunda, daha elektronegatif bir elemente doğru kayar ve bu da molekülün ortak bir polarizasyonuna yol açar. İyonik tip, polar olanın aşırı bir durumudur, bir çift elektron bağlayıcı katılımcılardan birine tamamen geçtiğinde, daha sonra atomlar (veya grupları) iyonlara dönüşür. Bu türler arasında net bir sınır yoktur, iyonik bağ, kovalent güçlü bir polar olarak yorumlanabilir. Karmaşık maddelere örnek olarak su, kum, cam, tuzlar, oksitler vb. verilebilir.
Madde Değişiklikleri
Basit olarak adlandırılan maddeler aslında karmaşık maddelerde olmayan benzersiz bir özelliğe sahiptir. Bazı kimyasal elementler birkaç form oluşturabilir.basit madde. Temel hala bir elementtir, ancak nicel bileşim, yapı ve özellikler bu tür oluşumları kökten ayırt eder. Bu özelliğe allotropi denir.
Oksijen, kükürt, karbon ve diğer elementlerin çeşitli allotropik modifikasyonları vardır. Oksijen için bunlar O2 ve O3, karbon dört tür madde verir - karabina, elmas, grafit ve fullerenler, kükürt molekülü rombik, monoklinik ve plastik modifikasyon. Kimyada örnekleri yukarıda sayılanlarla sınırlı olmayan böylesine basit bir madde büyük önem taşımaktadır. Özellikle fullerenler teknolojide yarı iletkenler, fotodirençler, elmas filmlerin büyümesi için katkı maddeleri ve diğer amaçlar için kullanılır ve tıpta güçlü antioksidanlardır.
Maddelere ne olur?
İçeride ve çevresinde her saniye bir madde dönüşümü vardır. Kimya, reaksiyona giren moleküllerin bileşiminde niteliksel ve / veya niceliksel bir değişiklikle giden süreçleri dikkate alır ve açıklar. Paralel olarak, genellikle birbirine bağlı fiziksel dönüşümler de meydana gelir; bunlar, yalnızca maddelerin biçiminde, renginde veya kümelenme durumunda ve diğer bazı özelliklerde bir değişiklik ile karakterize edilir.
Kimyasal fenomenler, ilgilenilen parametredeki değişikliğe bağlı olarak, örneğin bileşikler, ikameler, değiş tokuşlar, bozunmalar, tersinir, ekzotermik, redoks vb. gibi çeşitli türlerdeki etkileşim reaksiyonlarıdır. Fiziksel olaylar şunları içerir: buharlaşma, yoğunlaşma, süblimleşme, çözünme, donma, elektriksel iletkenlikvb. Genellikle birbirlerine eşlik ederler, örneğin, bir fırtına sırasında şimşek fiziksel bir süreçtir ve etkisi altında ozonun salınması kimyasaldır.
Fiziksel özellikler
Kimyada bir madde, belirli fiziksel özelliklere sahip bir maddedir. Varlıkları, yokluğu, derecesi ve yoğunluğu ile bir maddenin belirli koşullarda nasıl davranacağını tahmin etmenin yanı sıra bileşiklerin bazı kimyasal özelliklerini açıklayabilir. Bu nedenle, örneğin, hidrojen ve bir elektronegatif heteroatom (azot, oksijen, vb.) içeren organik bileşiklerin yüksek kaynama noktaları, bir maddede hidrojen bağı gibi kimyasal bir etkileşim türünün ortaya çıktığını gösterir. Hangi maddelerin elektrik akımını en iyi iletme yeteneğine sahip olduğu bilgisi sayesinde, elektrik kablolarının kabloları ve telleri belirli metallerden yapılmıştır.
Kimyasal özellikler
Özellikler madalyonun diğer yüzünün kurulması, araştırılması ve incelenmesi kimyadır. Onun bakış açısına göre maddelerin özellikleri, etkileşime karşı tepkimeleridir. Bazı maddeler, örneğin metaller veya herhangi bir oksitleyici ajan gibi bu anlamda son derece aktifken, diğerleri, asil (inert) gazlar, normal koşullar altında pratik olarak reaksiyonlara girmezler. Kimyasal özellikler gerektiğinde etkinleştirilebilir veya pasifleştirilebilir, bazen çok zorlanmadan ve bazı durumlarda kolay değildir. Bilim adamları, hedeflerine ulaşmak için deneme yanılma yoluyla laboratuvarlarda uzun saatler geçirirler.hedeflere bazen ulaşılamaz. Çevresel parametreleri (sıcaklık, basınç vb.) değiştirerek veya özel bileşikler kullanarak - katalizörler veya inhibitörler - maddelerin kimyasal özelliklerini ve dolayısıyla reaksiyonun gidişatını etkilemek mümkündür.
Kimyasalların sınıflandırılması
Tüm sınıflandırmalar, bileşiklerin organik ve inorganik olarak bölünmesine dayanır. Organiklerin ana elementi karbondur, birbirleriyle ve hidrojenle birleşir, karbon atomları bir hidrokarbon iskeleti oluşturur, bu daha sonra diğer atomlarla (oksijen, azot, fosfor, kükürt, halojenler, metaller ve diğerleri) doldurulur, döngüler veya dallar halinde kapanır., böylece çok çeşitli organik bileşikleri haklı çıkarır. Bugüne kadar, 20 milyon bu tür madde bilim tarafından bilinmektedir. Sadece yarım milyon mineral bileşik varken.
Her bileşik bireyseldir, ancak aynı zamanda özellik, yapı ve bileşimde diğerleriyle birçok benzer özelliğe sahiptir, bu temelde madde sınıflarına göre bir gruplandırma vardır. Kimya yüksek düzeyde sistematizasyon ve organizasyona sahiptir, kesin bir bilimdir.
İnorganik maddeler
1. Oksitler oksijenli ikili bileşiklerdir:
a) asidik - suyla etkileşime girdiğinde asit verir;
b) basic - su ile etkileşime girdiğinde bir baz verirler.
2. Asitler, bir veya daha fazla hidrojen protonundan ve bir asit kalıntısından oluşan maddelerdir.
3. Bazlar (alkaliler) - bir veya daha fazla hidroksil grubu ve bir metal atomundan oluşur:
a) amfoterik hidroksitler - hem asitlerin hem de bazların özelliklerini sergiler.
4. Tuzlar, bir metal atomu ve bir veya daha fazla asit kalıntısından oluşan bir asit ile bir alkali (çözünür bir baz) arasındaki nötralizasyon reaksiyonunun sonucudur:
a) asit tuzları - asit kalıntısının anyonu, asidin eksik ayrışmasının sonucu olan bir proton içerir;
b) bazik tuzlar - bir hidroksil grubu, bazın eksik ayrışmasının sonucu olarak metale bağlanır.
Organik Bileşikler
Organik maddede çok sayıda madde sınıfı vardır, bu kadar çok bilgiyi bir kerede hatırlamak zordur. Ana şey, alifatik ve siklik bileşikler, karbosiklik ve heterosiklik, doymuş ve doymamış temel bölünmeleri bilmektir. Hidrokarbonların ayrıca, hidrojen atomunun halojen, oksijen, nitrojen ve diğer atomlarla yer değiştirdiği birçok türevleri ve ayrıca fonksiyonel grupları vardır.
Kimyada madde varlığın temelidir. Organik sentez sayesinde, bugün bir insan, doğal olanların yerini alan ve aynı zamanda doğada benzerleri olmayan çok sayıda yapay maddeye sahiptir.
