Што называюць рэчывам? Простыя і складаныя рэчывы: паняцце

Усё, што акружае нас, мае сваю фізічную і хімічную прыроду. Што называюць рэчывам і якія віды яго існуюць? Яно ўяўляе сабой фізічную субстанцыю, якая валодае спецыфічным хімічным складам. На латыні слова «рэчыва» пазначаецца тэрмінам Substantia, якое таксама часта выкарыстоўваюць навукоўцы. Што ж яно сабой уяўляе?

На сённяшні дзень вядома больш за 20 млн розных рэчываў. У паветры прысутнічаюць разнастайныя газы, у акіяне, морах і рэках - вада з мінераламі і солямі. Цвёрды павярхоўны пласт нашай планеты складаецца з шматлікіх горных парод. Велізарная колькасць розных рэчываў прысутнічае ў любым жывым арганізме.

агульныя паняцці

У сучаснай хіміі рэчыва, вызначэнне якога разумеюць як выгляд матэрыі, валодае масай супакою. Яно складаецца з элементарных часціц альбо квазичастиц. Неад'емным прыкметай любога рэчыва з'яўляецца яго маса. Як правіла, пры параўнальна нізкіх шчыльнасцях і тэмпературах у яго складзе часцей за ўсё сустракаюцца такія элементарныя часціцы, як электроны, нейтроны і пратоны. З апошніх двух складаюцца атамныя ядра. Усе гэтыя элементарныя часціцы ўтвараюць такія субстанцыі, як малекулы і крышталі. Па сутнасці сваёй, іх атамная рэчыва (атамы) складаецца з электронаў, пратонаў і нейтронаў.

З пункту гледжання біялогіі «рэчыва» - паняцце матэрыі, якая ўтварае тканіны любых арганізмаў. Яно ўваходзіць у склад арганэл, якія маюцца ў клетках. У агульным сэнсе «рэчыва» - гэта форма матэрыі, з якой утвараюцца ўсе фізічныя цела.

ўласцівасці рэчывы

Ўласцівасцямі рэчывы завуць набор аб'ектыўных характарыстык, якія вызначаюць індывідуальнасць. Яны дазваляюць адрозніваць адну субстанцыю ад іншай. Найбольш характэрныя фізіка-хімічныя ўласцівасці рэчывы:

• шчыльнасць;

• тэмпературы кіпення і плаўлення;

• тэрмадынамічныя характарыстыкі;

• хімічныя ўласцівасці;

• значэння крышталічнай структуры.

Усе пералічаныя параметры ўяўляюць сабой нязменлівымі канстанты. Паколькі ўсе рэчывы адрозніваюцца адзін ад аднаго, яны валодаюць пэўнымі фізічнымі ўласцівасцямі. Што маюць на ўвазе пад гэтым паняццем? Ўласцівасцямі рэчывы называюць яго асаблівасці, вызначаныя вымярэннем або наглядам, без трансфармацыі яго ў іншую субстанцыю. Найважнейшымі з іх з'яўляюцца:

• агрэгатны стан;

• колер і бляск;

• наяўнасць паху;

• густ;

• нерастваральных або растваральнасць у вадзе;

• тэмпература плаўлення і кіпення;

• шчыльнасць;

• электраправоднасць;

• цеплаправоднасць;

• цвёрдасць;

• далікатнасць;

• пластычнасць.

Для крышталічных рэчываў характэрна яшчэ такое фізічная ўласцівасць, як форма. Колер, густ, пах вызначаюць візуальна і пры дапамозе органаў пачуццяў. Такія фізічныя параметры, як шчыльнасць, тэмпература плаўлення і кіпення, электраправоднасць вылічаюць з дапамогай розных вымярэнняў. Звесткі аб фізічных уласцівасцях большасці рэчываў прадстаўлены ў спецыяльных даведніках. Яны залежаць ад агрэгатнага стану субстанцыі. Так, шчыльнасць вады, лёду і пара зусім розная. Кісларод ў газападобным стане бескаляровы, а ў вадкім - мае блакітны адценне. Дзякуючы адрозненняў фізічных уласцівасцяў можна адрозніць мноства рэчываў. Так, медзь - адзіны метал, які мае чырванаваты адценне. Толькі каменная соль мае салёны густ. У большасці выпадкаў, каб вызначыць рэчыва, неабходна ўлічваць некалькі вядомых яго уласцівасцяў.

стаўленне паняццяў

Многія людзі змешваюць паняцці «хімічны элемент», «атам», «простае рэчыва». На самай справе яны адрозніваюцца паміж сабой. Так, атам - гэта канкрэтнае паняцце, паколькі ён існуе рэальна. Хімічны элемент - абстрактнае (зборнае) вызначэнне. У прыродзе ён існуе толькі ў выглядзе звязаных або свабодных атамаў. Іншымі словамі, ён уяўляе сабой простае ці складанае рэчыва. У кожнага хімічнага элемента ёсць сваё ўмоўнае пазначэнне - знак (знак). У некаторых выпадках ён выказвае і склад простага рэчывы (У, З, Zn). Але нярэдка гэты знак пазначае толькі хімічны элемент. Гэта наглядна дэманструе формула кіслароду. Так О - гэта ўсяго толькі хімічны элемент, а простае рэчыва кісларод пазначаецца формулай Аб _2.

Існуюць і іншыя адрозненні паміж гэтымі паняццямі. Варта адрозніваць характарыстыкі (ўласцівасці) простых рэчываў, якія ўяўляюць сабой сукупнасць часціц, і хімічнага элемента, які з'яўляецца атамам пэўнага выгляду. Ёсць пэўныя адрозненні і ў назвах. Часцей за ўсё абазначэнне хімічнага элемента і простага рэчывы супадае. Аднак ёсць і выключэнні з гэтага правіла.

класіфікацыя рэчываў

Што называюць рэчывам з пункту гледжання навукі? Колькасць розных субстанцый вельмі вяліка. Прыроднае рэчыва, вызначэнне якога звязана з яго натуральным паходжаннем, можа быць арганічным або неарганічным. Многія злучэння чалавек навучыўся сінтэзаваць штучна. Вызначэнне «рэчыва» мае на ўвазе падзел на простыя (індывідуальныя) субстанцыі і сумесі. Стаўленне да класіфікацыі залежыць ад таго, якое іх колькасць у яго ўваходзіць.

Вызначэнне простага рэчывы разумее абстрактнае паняцце, якое азначае набор атамаў, злучаных паміж сабой па вызначаным фізіка-хімічным законам. Нягледзячы на гэта мяжа паміж ім і сумессю вельмі расплывістае, паколькі некаторыя субстанцыі маюць непастаянны склад. Для іх нават яшчэ не прапанавана дакладная формула. З-за таго, што для простага рэчывы дасягальная толькі канчатковая яго чысціня, гэта паняцце застаецца абстракцыяй. Іншымі словамі, у любым з іх маецца сумесь хімічных элементаў, у якой пераважае адно. Часцяком чысціня субстанцыі непасрэдным чынам уплывае на яе ўласцівасці. У агульным сэнсе простае рэчыва пабудавана з атамаў аднаго хімічнага элемента. Напрыклад, у малекуле газу кіслароду ўтрымліваецца па 2 аднолькавых атама (О _2).

Што называюць рэчывам складаным? Такое хімічнае злучэнне ўключае ў сябе розныя атамы, складнікі малекулы. Часам яго называюць змяшанай хімічнай субстанцыяй. Складанымі рэчывамі называюць сумесі, малекулы якіх утвараюцца з атамаў двух і больш элементаў. Так, напрыклад, у малекуле вады ёсць адзін атам кіслароду і 2 вадароду (Н ₂ Аб). Паняццю складанага рэчыва адказвае малекула, якая змяшчае розныя хімічныя элементы. Такіх субстанцый нашмат больш, чым простых. Яны могуць быць натуральнымі і штучнымі.

Простыя і складаныя рэчывы, паняцце якіх у некаторай ступені ўмоўныя, адрозніваюцца сваімі ўласцівасцямі. Так, напрыклад, тытан становіцца трывалым толькі тады, калі ён будзе пазбаўлены ад атамаў кіслароду да менш сотай долі працэнта. Складанае і простае рэчыва, хімічнае вызначэнне якога крыху складана для ўспрымання, можа быць двух відаў: неарганічнае і арганічнае.

неарганічныя рэчывы

Да неарганічным адносяцца ўсе хімічныя злучэнні, якія не змяшчаюць вугляроду. У гэтую групу ўваходзяць і некаторыя рэчывы, у складзе якіх ёсць гэты элемент (цыяніды, карбанаты, карбід, аксіды вугляроду і некалькі іншых рэчываў). Яны не маюць характэрнага для арганічных субстанцый шкілета. Назваць рэчыва па формуле можа кожны дзякуючы перыядычнай сістэме Мендзялеева і школьным курсе хіміі. Усе яны абазначаюцца лацінскімі літарамі. Што называюць рэчывам у гэтым выпадку? Усе неарганічныя субстанцыі дзеляцца на такія групы:

• простыя рэчывы: металы (Mg, Na, Ca); неметалы (P, S); высакародныя газы (He, Ar, Xe); амфатэрныя рэчывы (Al, Zn, Fe);

• складаныя: солі, аксіды, кіслоты, гідраксіды.

арганічныя рэчывы

Вызначэнне арганічных рэчываў даволі простае. Да гэтых субстанцый адносяць хімічныя злучэнні, у складзе якіх маецца вуглярод. Гэты клас рэчываў з'яўляецца самым шырокім. Праўда, у гэтым правіле існуюць і выключэнні. Так, да арганічным рэчывам не адносяцца: аксіды вугляроду, карбіду, карбанаты, вугальная кіслата, цыяніды і тиоцианаты.

Адказ на пытанне "назавіце арганічныя рэчывы" уключае цэлы шэраг складаных злучэнняў. Да іх адносяцца: аміны, Амід, кетоны, ангідрыд, альдэгіды, нитрилы, карбонавыя кіслоты, сераорганические злучэння, вуглевадароды, спірты, простыя і складаныя эфіры, амінакіслоты.

Да асноўных класах біялагічных арганічных рэчываў адносяць ліпіды, вавёркі, нуклеінавыя кіслаты, вугляводы. Яны, акрамя вугляроду, маюць у сваім складзе вадарод, кісларод, фосфар, серу, азот. Якія характэрныя рысы ў арганічных рэчываў? Іх разнастайнасць і разнастайнасць будынкі тлумачыцца асаблівасцямі атамаў вугляроду, якія здольныя ўтвараць трывалыя сувязі пры злучэнні ў ланцужкі. Дзякуючы гэтаму атрымліваюцца вельмі ўстойлівыя малекулы. Атамы вугляроду ўтвараюць зігзагападобную ланцуг, якая з'яўляецца характэрнай асаблівасцю арганічных рэчываў. Пры гэтым будову малекул прама ўплывае на хімічныя ўласцівасці. Вуглярод ў арганічных рэчывах можа аб'ядноўвацца ў адкрытыя і цыклічныя (замкнёныя) ланцуга.

агрэгатныя станы

Вызначэнне «рэчыва» у хіміі не дае разгорнутага паняцці аб яго агрэгатных станах. Яны адрозніваюцца той роляй, якую адыгрывае ў іх існаванні ўзаемадзеянне малекул. Адрозніваюць 3 агрэгатных стану рэчывы:

• Цвёрды, у якім малекулы шчыльна злучаныя. Паміж імі усталёўваецца моцнае прыцягненне. У цвёрдым стане малекулы рэчыва не здольныя рухацца свабодна. Яны могуць здзяйсняць толькі вагальныя руху. Дзякуючы гэтаму цвёрдыя рэчывы выдатна захоўваюць сваю форму і аб'ём.

• Вадкае, пры якім малекулы больш вольныя і могуць перасоўвацца з аднаго месца на іншае. Дзякуючы такім уласцівасцям любыя вадкасці могуць прымаць форму сасуда і перацякаць.

• газападобныя, у якім элементарныя часціцы рэчывы рухаюцца свабодна і хаатычна. Малекулярныя сувязі ў гэтым стане настолькі слабыя, што яны могуць далёка знаходзіцца адзін ад аднаго. У газападобным стане рэчыва здольна запаўняць сабой вялікія аб'ёмы.

На прыкладзе вады вельмі проста зразумець розніцу паміж лёдам, вадкасцю і парай. Усе гэтыя агрэгатныя станы не адносяцца да індывідуальных характарыстыках хімічнага рэчыва. Яны адпавядаюць толькі станам існавання субстанцыі, якія залежаць ад знешніх фізічных умоў. Менавіта таму вадзе нельга адназначна прыпісаць прыкмета вадкасці. Пры змене знешніх умоў многія хімічныя рэчывы пераходзяць з аднаго агрэгатнага стану ў іншы. У ходзе гэтага працэсу выяўляюцца прамежкавыя (памежныя) тыпы. Самым вядомым з іх з'яўляецца аморфны стан, званае стеклообразным. Такое вызначэнне «рэчыва» у хіміі звязана з яго будынкам (у перакладзе з грэцкага amorphos - бясформенны).

У фізіцы разглядаецца яшчэ адно агрэгатны стан, званае плазмай. Яно поўнасцю або часткова іянізаванай і характарызуецца аднолькавай шчыльнасцю адмоўных і станоўчых зарадаў. Іншымі словамі: плазма электранейтральна. Гэты стан рэчывы ўзнікае толькі пры гранічна высокіх тэмпературах. Часам яны дасягаюць тысячы кельвінаў. Па некаторых сваіх уласцівасцях плазма з'яўляецца супрацьлегласцю газе. Апошні валодае нізкай электрычнай праводнасцю. Газ складаецца з часціц, якія падобныя да адзін аднаму. Пры гэтым яны рэдка сутыкаюцца. Плазма валодае высокай электрычнай праводнасцю. Яна складаецца з элементарных часціц, якія адрозніваюцца электрычным зарадам. Яны пастаянна ўзаемадзейнічаюць адзін з адным.

Існуюць таксама такія прамежкавыя стану рэчывы, як вадкі крышталь і палімер (высокоэластичный). У сувязі з наяўнасцю гэтых пераходных формаў спецыялісты часта выкарыстоўваюць больш шырока паняцце «фаза». Пры пэўных умовах, дастаткова якія адрозніваюцца ад звычайных, некаторыя рэчывы пераходзяць у адмысловыя станы, напрыклад, звышправодны і сверхтекучее.

крышталі

Крышталі ставяцца да цвёрдых рэчываў, якія маюць натуральную форму правільных шматкантовікаў. Яна заснавана на іх унутранай структуры і залежыць ад размяшчэння складнікаў яго атамаў, малекул і іёнаў. У хіміі яна называецца крышталічнай кратамі. Такая структура індывідуальная для кожнага рэчывы, таму яна з'яўляецца адным з асноўных фізіка-хімічных параметраў.

Адлегласці паміж часціцамі, складнікамі крышталі, называюць параметрамі кратаў. Яны вызначаюцца з дапамогай фізічных метадаў структурнага аналізу. Нярэдка цвёрдыя рэчывы маюць больш адной формы крышталічнай рашоткі. Такія структуры называюцца паліморфны мадыфікацыямі. Сярод простых рэчываў распаўсюджаныя ромбічных і моноклинная форма. Да такіх рэчываў адносяць графіт, алмаз, серу, якія прадстаўляюць гексагональную і кубічную мадыфікацыі вугляроду. Дадзеная форма адзначаецца і ў складаных рэчываў, такіх як кварц, Крыстабаля, тридимит, якія ўяўляюць сабой мадыфікацыі дыяксіду крэмнію.

Рэчыва як форма матэрыі

Нягледзячы на тое што па сваім значэнні паняцця «рэчыва» і «матэрыя» вельмі блізкія, яны не з'яўляюцца цалкам раўназначнымі. Гэта сцвярджаюць многія навукоўцы. Так, пры згадванні тэрміна «матэрыя» часцей за ўсё маюць на ўвазе грубую, інертную і мёртвую рэчаіснасць, схільную панавання механічных законаў. Пад вызначэннем «рэчыва» больш разумеюць матэрыял, які, дзякуючы сваёй форме, выклікае думку аб жыццёвай прыдатнасці і афармлення.

Сёння вучаныя лічаць матэрыю аб'ектыўнай рэальнасцю, якая існуе ў прасторы і змяняецца ў часе. Яна можа быць прадстаўлена ў двух формах:

• Першая валодае хвалевай прыродай. Да яе ставяцца бязважкасць, пранікальнасць, бесперапыннасць. Яна можа распаўсюджвацца з хуткасцю святла.

• Другая - карпускулярна, якая валодае масай супакою. Яна складаецца з элементарных часціц, якія адрозніваюцца сваёй лакалізацыяй. Яна малопроницаема або непраглядная, і не можа распаўсюджвацца з хуткасцю святла.

Першую форму існавання матэрыі называюць полем, а другую - рэчывам. У іх шмат агульнага, бо нават электроны валодаюць ўласцівасцямі часціцы і хвалі. Яны праяўляюцца на ўзроўні мікрасвету. Менавіта таму падзел на поле і рэчыва вельмі зручна.

Адзінства рэчывы і палі

Вучаныя даўно ўсталявалі, што чым масіўней і буйней элементарная часціца рэчывы, тым больш рэзка выяўляецца яе індывідуальнасць і адмежавання. Пры гэтым ярчэй бачная супрацьлегласць паміж рэчывам і полем, якое характарызуецца бесперапыннасцю. Чым менш элементарныя часціцы рэчывы, тым менш яго маса. У гэтым выпадку проціпастаўленне яго з полем становіцца больш складаным. У розных микроволнениях яно наогул губляе сэнс, паколькі розныя элементарныя часціцы - гэта кванты, узбуджаныя станамі розных палёў (электрамагнітнага - фатоны, ядзернага - мезоны).

Адзінства рэчывы і палі і адсутнасць выразнай мяжы паміж імі выяўляецца ў тым, што ў пэўных умовах часціцы ўзнікаюць за кошт поля, а іншых выпадках - наадварот. Наглядным прыкладам таму можа служыць такая з'ява, як анігіляцыі (з'ява ператварэння элементарных часціц). Любое рэчавы цела - гэта ўстойлівае цэлае, магчымае дзякуючы сувязі яго элементаў праз поля.