Pyetja kryesore që një person duhet të dijë përgjigjen për të kuptuar saktë pamjen e botës është se çfarë është një substancë në kimi. Ky koncept formohet në moshën shkollore dhe e udhëheq fëmijën në zhvillimin e mëtejshëm. Kur filloni të studioni kiminë, është e rëndësishme të gjeni gjuhën e përbashkët me të në nivelin e përditshëm, kjo ju lejon të shpjegoni qartë dhe lehtë disa procese, përkufizime, veti, etj.
Fatkeqësisht, për shkak të papërsosmërisë së sistemit arsimor, shumë njerëzve u mungojnë disa baza themelore. Koncepti i "substancës në kimi" është një lloj gur themeli, asimilimi në kohë i këtij përkufizimi i jep një personi fillimin e duhur në zhvillimin e mëvonshëm në fushën e shkencës natyrore.
Formimi i konceptit
Para se të kalojmë në konceptin e materies, është e nevojshme të përcaktohet se çfarë është lënda e kimisë. Substancat janë ato që studion drejtpërdrejt kimia, transformimet, strukturën dhe vetitë e tyre të ndërsjella. Në një kuptim të përgjithshëm, materia është ajo nga e cila përbëhen trupat fizikë.
Pra, çfarë është një substancë në kimi? Le të krijojmë një përkufizim duke kaluar nga një koncept i përgjithshëm në një koncept thjesht kimik. Substanca është një lloj i caktuar i lëndës, që ka detyrimisht një masë, e cilamund të matet. Kjo karakteristikë e dallon lëndën nga një lloj tjetër i materies - një fushë që nuk ka masë (elektrike, magnetike, biofushë, etj.). Nga ana tjetër, materia është ajo nga e cila përbëhemi ne dhe gjithçka rreth nesh.
Një karakteristikë paksa e ndryshme e materies, e cila përcakton se nga është e përbërë - kjo tashmë është një lëndë e kimisë. Substancat formohen nga atomet dhe molekulat (disa jone), që do të thotë se çdo substancë që përbëhet nga këto njësi formule është një substancë.
Substanca të thjeshta dhe komplekse
Pasi zotëroni përkufizimin bazë, mund të vazhdoni në komplikimin e tij. Substancat vijnë në nivele të ndryshme organizimi, domethënë të thjeshta dhe komplekse (ose komponime) - kjo është ndarja e parë në klasa të substancave, kimia ka shumë ndarje të mëvonshme, të detajuara dhe më komplekse. Ky klasifikim, ndryshe nga shumë të tjerë, ka kufij të përcaktuar rreptësisht, çdo lidhje mund t'i atribuohet qartë një prej specieve ekskluzive reciproke.
Një substancë e thjeshtë në kimi është një përbërje e përbërë nga atome të vetëm një elementi nga tabela periodike e Mendelejevit. Si rregull, këto janë molekula binare, domethënë, të përbëra nga dy grimca të lidhura përmes një lidhje kovalente jopolare - formimi i një çifti elektronik të vetëm të përbashkët. Pra, atomet e të njëjtit element kimik kanë elektronegativitet identik, domethënë aftësinë për të mbajtur një densitet elektronik të përbashkët, kështu që nuk zhvendoset në asnjë nga pjesëmarrësit e lidhjes. Shembuj të substancave të thjeshta (jometale) -hidrogjeni dhe oksigjeni, klori, jodi, fluori, azoti, squfuri etj. Një molekulë e një lënde të tillë si ozoni përbëhet nga tre atome, dhe të gjithë gazrat fisnikë (argoni, ksenoni, helium, etj.) përbëhen nga një. Në metalet (magnez, kalcium, bakër, etj.) ekziston lloji i vet i lidhjes - metalike, e cila kryhet për shkak të socializimit të elektroneve të lira brenda metalit, dhe formimi i molekulave si të tilla nuk vërehet. Kur regjistroni një substancë metalike, thjesht simboli i elementit kimik tregohet pa asnjë indeks.
Një substancë e thjeshtë në kimi, shembujt e së cilës u dhanë më sipër, ndryshon nga një kompleks në përbërjen e saj cilësore. Përbërjet kimike formohen nga atome të elementeve të ndryshëm, nga dy ose më shumë. Në substanca të tilla ndodh lidhja kovalente polare ose jonike. Meqenëse atome të ndryshme kanë elektronegativitet të ndryshëm, kur formohet një çift elektronik i përbashkët, ai zhvendoset drejt një elementi më elektronegativ, gjë që çon në një polarizim të përbashkët të molekulës. Lloji jonik është një rast ekstrem i atij polar, kur një palë elektrone kalon plotësisht te një prej pjesëmarrësve lidhës, atëherë atomet (ose grupet e tyre) kthehen në jone. Nuk ka asnjë kufi të qartë midis këtyre llojeve, lidhja jonike mund të interpretohet si një kovalente fort polare. Shembuj të substancave komplekse janë uji, rëra, qelqi, kripërat, oksidet, etj.
Modifikime të substancave
Substancat që quhen të thjeshta në fakt kanë një veçori unike që nuk është e natyrshme në ato komplekse. Disa elemente kimike mund të formojnë disa formasubstancë e thjeshtë. Baza është ende një element, por përbërja sasiore, struktura dhe vetitë dallojnë rrënjësisht formacione të tilla. Kjo veçori quhet alotropi.
Oksigjeni, squfuri, karboni dhe elementë të tjerë kanë disa modifikime alotropike. Për oksigjenin, këto janë O2 dhe O3, karboni jep katër lloje substancash - karabinë, diamant, grafit dhe fullerene, molekula e squfurit është modifikim rombik, monoklinik dhe plastik. Një substancë kaq e thjeshtë në kimi, shembujt e së cilës nuk kufizohen vetëm në ato të listuara më sipër, ka një rëndësi të madhe. Në veçanti, fullerenet përdoren si gjysmëpërçues në teknologji, fotorezistorë, aditivë për rritjen e filmave të diamantit dhe për qëllime të tjera, dhe në mjekësi ato janë antioksidantë të fuqishëm.
Çfarë ndodh me substancat?
Çdo sekondë brenda dhe përreth ka një transformim të substancave. Kimia shqyrton dhe shpjegon ato procese që shkojnë me një ndryshim cilësor dhe/ose sasior në përbërjen e molekulave reaguese. Paralelisht, shpesh të ndërlidhura, ndodhin edhe transformime fizike, të cilat karakterizohen vetëm nga ndryshimi i formës, ngjyrës së substancave ose gjendjes së grumbullimit dhe disa karakteristika të tjera.
Dukuritë kimike janë reaksione ndërveprimi të llojeve të ndryshme, për shembull, komponimet, zëvendësimet, shkëmbimet, dekompozimet, të kthyeshme, ekzotermike, redoks etj., në varësi të ndryshimit të parametrit të interesit. Dukuritë fizike përfshijnë: avullimin, kondensimin, sublimimin, shpërbërjen, ngrirjen, përçueshmërinë elektrikeetj. Shpesh ato shoqërojnë njëri-tjetrin, për shembull, rrufeja gjatë një stuhie është një proces fizik dhe çlirimi i ozonit nën veprimin e tij është një proces kimik.
Vetitë fizike
Një substancë në kimi është një lëndë që ka veti fizike të caktuara. Me praninë, mungesën, shkallën dhe intensitetin e tyre, mund të parashikohet se si do të sillet një substancë në kushte të caktuara, si dhe të shpjegohen disa veçori kimike të përbërjeve. Kështu, për shembull, pikat e larta të vlimit të përbërjeve organike që përmbajnë hidrogjen dhe një heteroatom elektronegativ (azoti, oksigjeni, etj.) tregojnë se një lloj i tillë kimik i ndërveprimit si një lidhje hidrogjeni manifestohet në një substancë. Falë njohurive se cilat substanca kanë aftësinë më të mirë për të përcjellë rrymën elektrike, kabllot dhe telat e instalimeve elektrike janë bërë nga disa metale.
Vetitë kimike
Krijimi, hulumtimi dhe studimi i anës tjetër të medaljes së vetive është kimia. Vetitë e substancave nga këndvështrimi i saj janë reaktiviteti i tyre ndaj ndërveprimit. Disa substanca janë jashtëzakonisht aktive në këtë kuptim, për shembull, metalet ose ndonjë agjent oksidues, ndërsa të tjerët, gazrat fisnikë (inertë), praktikisht nuk hyjnë në reaksione në kushte normale. Vetitë kimike mund të aktivizohen ose pasivohen sipas nevojës, ndonjëherë pa shumë vështirësi, dhe në disa raste jo lehtë. Shkencëtarët kalojnë shumë orë në laboratorë, përmes provave dhe gabimeve, duke arritur qëllimet e tyre.qëllimet, ndonjëherë ato nuk arrihen. Duke ndryshuar parametrat mjedisorë (temperatura, presioni, etj.) ose duke përdorur komponime speciale - katalizatorë ose frenues - është e mundur të ndikohet në vetitë kimike të substancave, dhe rrjedhimisht në rrjedhën e reaksionit.
Klasifikimi i kimikateve
Të gjitha klasifikimet bazohen në ndarjen e përbërjeve në organike dhe inorganike. Elementi kryesor i organikës është karboni, duke u kombinuar me njëri-tjetrin dhe hidrogjenin, atomet e karbonit formojnë një skelet hidrokarburi, i cili më pas mbushet me atome të tjera (oksigjen, azot, fosfor, squfur, halogjene, metale dhe të tjerë), mbyllet në cikle ose degë., duke justifikuar kështu një shumëllojshmëri të gjerë të përbërjeve organike. Deri më sot, 20 milionë substanca të tilla janë të njohura për shkencën. Ndërsa ka vetëm gjysmë milioni përbërje minerale.
Çdo përbërje është individuale, por ka edhe shumë veçori të ngjashme me të tjerët në veti, strukturë dhe përbërje, mbi këtë bazë ekziston një grupim në klasa të substancave. Kimia ka një nivel të lartë sistemimi dhe organizimi, është një shkencë ekzakte.
Substanca inorganike
1. Oksidet janë komponime binare me oksigjen:
a) acidike - kur ndërveprojnë me ujin, ato japin acid;
b) themelore - kur ndërveprojnë me ujin, ato japin një bazë.
2. Acidet janë substanca që përbëhen nga një ose më shumë protone hidrogjeni dhe një mbetje acidi.
3. Bazat (alkalet) - përbëhen nga një ose më shumë grupe hidroksil dhe një atom metali:
a) hidroksidet amfoterike - shfaqin veti të acideve dhe bazave.
4. Kripërat janë rezultat i një reaksioni neutralizimi midis një acidi dhe një alkali (një bazë e tretshme), e përbërë nga një atom metali dhe një ose më shumë mbetje acidi:
a) kripërat acidike - anioni i mbetjes së acidit përmban një proton, rezultat i shpërbërjes jo të plotë të acidit;
b) kripërat bazë - një grup hidroksil është i lidhur me metalin, rezultat i shpërbërjes jo të plotë të bazës.
Përbërjet organike
Ka shumë klasa të substancave në lëndën organike, është e vështirë të kujtosh një vëllim të tillë informacioni menjëherë. Gjëja kryesore është të njihni ndarjet themelore në përbërje alifatike dhe ciklike, karbociklike dhe heterociklike, të ngopura dhe të pangopura. Hidrokarburet gjithashtu kanë shumë derivate në të cilat atomi i hidrogjenit zëvendësohet nga halogjeni, oksigjeni, azoti dhe atome të tjera, si dhe grupet funksionale.
Substanca në kimi është baza e ekzistencës. Falë sintezës organike, një person sot ka një sasi të madhe të substancave artificiale që zëvendësojnë ato natyrore, dhe gjithashtu nuk kanë analoge në karakteristikat e tyre në natyrë.
