Swali kuu ambalo mtu lazima ajue jibu ili kuelewa kwa usahihi picha ya ulimwengu ni nini dutu katika kemia. Dhana hii inaundwa katika umri wa shule na inaongoza mtoto katika maendeleo zaidi. Unapoanza kusoma kemia, ni muhimu kupata msingi wa kawaida nayo katika kiwango cha kila siku, hii hukuruhusu kuelezea kwa uwazi na kwa urahisi michakato fulani, ufafanuzi, mali, nk.
Kwa bahati mbaya, kutokana na kutokamilika kwa mfumo wa elimu, watu wengi hukosa baadhi ya mambo ya msingi. Wazo la "dutu katika kemia" ni aina ya msingi, uigaji kwa wakati wa ufafanuzi huu humpa mtu mwanzo sahihi katika maendeleo ya baadae katika uwanja wa sayansi asilia.
Uundaji wa dhana
Kabla ya kuendelea na dhana ya maada, ni muhimu kufafanua mada ya kemia ni nini. Dutu ni kile kemia inasoma moja kwa moja, mabadiliko yao ya pande zote, muundo na mali. Kwa maana ya jumla, maada ni kile ambacho miili ya kimwili imeundwa.
Kwa hivyo, dutu katika kemia ni nini? Wacha tuunde ufafanuzi kwa kupita kutoka kwa dhana ya jumla hadi ya kemikali tu. Dutu ni aina fulani ya jambo, lazima iwe na misa, ambayoinaweza kupimwa. Tabia hii inatofautisha jambo kutoka kwa aina nyingine ya suala - shamba ambalo halina wingi (umeme, magnetic, biofield, nk). Jambo, kwa upande wake, ndivyo sisi na kila kitu kinachotuzunguka tumeumbwa nacho.
Tabia tofauti kidogo ya maada, ambayo huamua imeundwa na nini - hili tayari ni somo la kemia. Dutu huundwa na atomi na molekuli (baadhi ya ayoni), ambayo ina maana kwamba dutu yoyote inayojumuisha vitengo hivi vya fomula ni dutu.
Vitu rahisi na changamano
Baada ya kufahamu ufafanuzi wa kimsingi, unaweza kuendelea na kulichanganya. Dutu huja katika viwango tofauti vya shirika, ambayo ni rahisi na ngumu (au misombo) - hii ni mgawanyiko wa kwanza katika madarasa ya dutu, kemia ina mgawanyiko mwingi unaofuata, wa kina na ngumu zaidi. Uainishaji huu, tofauti na wengine wengi, umebainisha mipaka kwa uwazi, kila muunganisho unaweza kuhusishwa kwa uwazi na mojawapo ya spishi zinazoshiriki kikamilifu.
Dutu sahili katika kemia ni kiwanja kinachojumuisha atomi za kipengele kimoja tu kutoka kwa jedwali la upimaji la Mendeleev. Kama sheria, hizi ni molekuli za binary, ambayo ni, inayojumuisha chembe mbili zilizounganishwa kupitia dhamana isiyo ya polar - malezi ya jozi ya kawaida ya elektroni. Kwa hivyo, atomi za kipengele sawa cha kemikali zina usawa wa elektroni, ambayo ni, uwezo wa kushikilia msongamano wa elektroni wa kawaida, kwa hivyo hauhamishiwi kwa washiriki wowote wa dhamana. Mifano ya vitu rahisi (zisizo za metali) -hidrojeni na oksijeni, klorini, iodini, fluorine, nitrojeni, sulfuri, nk. Molekuli ya dutu kama ozoni ina atomi tatu, na gesi zote nzuri (argon, xenon, heliamu, nk) zinajumuisha moja. Katika metali (magnesiamu, kalsiamu, shaba, nk) kuna aina yake ya dhamana - metali, ambayo hufanywa kwa sababu ya ujamaa wa elektroni za bure ndani ya chuma, na malezi ya molekuli kama hayo hayazingatiwi. Wakati wa kurekodi dutu ya chuma, ishara tu ya kipengele cha kemikali huonyeshwa bila fahirisi zozote.
Dutu rahisi katika kemia, mifano ambayo imetolewa hapo juu, inatofautiana na ile changamano katika utunzi wake wa ubora. Misombo ya kemikali huundwa na atomi za vipengele tofauti, kutoka kwa mbili au zaidi. Katika vitu vile, aina ya covalent ya polar au ionic ya kumfunga hufanyika. Kwa kuwa atomi tofauti zina electronegativity tofauti, wakati jozi ya elektroni ya kawaida inapoundwa, inabadilika kuelekea kipengele cha elektroni zaidi, ambacho husababisha polarization ya kawaida ya molekuli. Aina ya ionic ni kesi kali ya polar, wakati jozi ya elektroni inapita kabisa kwa mmoja wa washiriki wa kumfunga, basi atomi (au vikundi vyao) hugeuka kuwa ioni. Hakuna mpaka wazi kati ya aina hizi, dhamana ya ionic inaweza kufasiriwa kama covalent sana polar. Mifano ya vitu changamano ni maji, mchanga, glasi, chumvi, oksidi, n.k.
Marekebisho ya Dawa
Vitu vinavyoitwa sahili kwa hakika vina kipengele cha kipekee ambacho si asili katika zile changamano. Vipengele vingine vya kemikali vinaweza kuunda aina kadhaadutu rahisi. Msingi bado ni kipengele kimoja, lakini muundo wa kiasi, muundo na mali hutofautisha kwa kiasi kikubwa fomu hizo. Kipengele hiki kinaitwa allotropy.
Oksijeni, salfa, kaboni na vipengele vingine vina marekebisho kadhaa ya allotropiki. Kwa oksijeni, hizi ni O2 na O3, kaboni hutoa aina nne za dutu - carbine, almasi, grafiti na fullerenes, molekuli ya sulfuri ni rhombic, monoclinic na marekebisho ya plastiki. Dutu hii rahisi katika kemia, mifano ambayo sio mdogo kwa wale waliotajwa hapo juu, ni muhimu sana. Hasa, fullerenes hutumiwa kama semiconductors katika teknolojia, viboreshaji picha, viungio kwa ukuaji wa filamu za almasi na kwa madhumuni mengine, na katika dawa ni vioksidishaji vikali.
Nini hutokea kwa dutu?
Kila sekunde ndani na kuzunguka kuna mabadiliko ya dutu. Kemia huzingatia na kueleza michakato inayoendana na mabadiliko ya ubora na/au kiasi katika utungaji wa molekuli zinazoitikia. Sambamba, mara nyingi huunganishwa, mabadiliko ya kimwili pia hutokea, ambayo yanajulikana tu na mabadiliko ya sura, rangi ya dutu au hali ya mkusanyiko na baadhi ya sifa nyingine.
Matukio ya kemikali ni miitikio ya mwingiliano ya aina mbalimbali, kwa mfano, viambatanisho, vibadala, ubadilishanaji, mtengano, unaoweza kutenduliwa, wa hali ya hewa ya joto, redoksi, n.k., kulingana na mabadiliko katika kigezo cha riba. Matukio ya kimwili ni pamoja na: uvukizi, condensation, usablimishaji, kufuta, kufungia, conductivity ya umeme.na kadhalika. Mara nyingi huongozana, kwa mfano, umeme wakati wa radi ni mchakato wa kimwili, na kutolewa kwa ozoni chini ya hatua yake ni kemikali.
Tabia za kimwili
Dutu katika kemia ni suala ambalo lina sifa fulani za kimaumbile. Kwa uwepo wao, kutokuwepo, kiwango na nguvu, mtu anaweza kutabiri jinsi dutu itafanya katika hali fulani, na pia kuelezea baadhi ya vipengele vya kemikali vya misombo. Kwa hivyo, kwa mfano, viwango vya juu vya kuchemsha vya misombo ya kikaboni ambayo ina hidrojeni na heteroatomu ya elektroni (nitrojeni, oksijeni, nk) zinaonyesha kuwa aina kama hiyo ya mwingiliano wa kemikali kama dhamana ya hidrojeni inaonyeshwa kwenye dutu. Shukrani kwa ufahamu wa vitu ambavyo vina uwezo bora zaidi wa kupitisha mkondo wa umeme, nyaya na nyaya za nyaya za umeme hutengenezwa kutoka kwa metali fulani.
Sifa za kemikali
Kuanzishwa, utafiti na utafiti wa upande mwingine wa sarafu ya sifa ni kemia. Sifa za dutu kutoka kwa mtazamo wake ni utendakazi wao kwa mwingiliano. Dutu zingine zinafanya kazi sana kwa maana hii, kwa mfano, metali au mawakala wowote wa vioksidishaji, wakati zingine, gesi nzuri (zinazoingia), kwa kweli haziingii katika athari chini ya hali ya kawaida. Sifa za kemikali zinaweza kuamilishwa au kupitishwa kama inahitajika, wakati mwingine bila shida sana, na katika hali zingine si rahisi. Wanasayansi hutumia masaa mengi katika maabara, kupitia majaribio na makosa, kufikia malengo yao.malengo, wakati mwingine hayafikiwi. Kwa kubadilisha vigezo vya mazingira (joto, shinikizo, nk) au kutumia misombo maalum - vichocheo au vizuizi - inawezekana kuathiri mali ya kemikali ya dutu, na hivyo mwendo wa majibu.
Uainishaji wa kemikali
Ainisho zote zinatokana na mgawanyo wa michanganyiko kuwa ya kikaboni na isokaboni. Kipengele kikuu cha kikaboni ni kaboni, ikichanganya na kila mmoja na hidrojeni, atomi za kaboni huunda mifupa ya hydrocarbon, ambayo hujazwa na atomi zingine (oksijeni, nitrojeni, fosforasi, kiberiti, halojeni, metali na zingine), hufunga kwa mizunguko au matawi., na hivyo kuhalalisha aina mbalimbali za misombo ya kikaboni. Hadi sasa, vitu kama hivyo milioni 20 vinajulikana kwa sayansi. Ingawa kuna misombo ya madini nusu milioni pekee.
Kila kiwanja ni cha mtu binafsi, lakini pia kina vipengele vingi vinavyofanana na vingine katika sifa, muundo na utunzi, kwa msingi huu kuna mkusanyo katika makundi ya dutu. Kemia ina kiwango cha juu cha mpangilio na mpangilio, ni sayansi halisi.
Vitu isokaboni
1. Oksidi ni michanganyiko miwili yenye oksijeni:
a) tindikali - wakati wa kuingiliana na maji, hutoa asidi;
b) msingi - wakati wa kuingiliana na maji, hutoa msingi.
2. Asidi ni dutu inayojumuisha protoni moja au zaidi ya hidrojeni na mabaki ya asidi.
3. Besi (alkali) - inajumuisha kikundi kimoja au zaidi cha hidroksili na atomi ya chuma:
a) hidroksidi za amphoteri - huonyesha sifa za asidi na besi.
4. Chumvi ni matokeo ya mmenyuko wa kubadilika kati ya asidi na alkali (msingi mumunyifu), unaojumuisha atomi ya chuma na mabaki ya asidi moja au zaidi:
a) chumvi za asidi - anion ya mabaki ya asidi ina protoni, matokeo ya mgawanyiko usio kamili wa asidi;
b) chumvi za kimsingi - kikundi cha haidroksili hufungamana na chuma, matokeo ya mtengano usio kamili wa msingi.
Michanganyiko ya Kikaboni
Kuna aina nyingi sana za dutu katika viumbe hai, ni vigumu kukumbuka kiasi kama hicho cha habari mara moja. Jambo kuu ni kujua mgawanyiko wa msingi katika misombo ya aliphatic na cyclic, carbocyclic na heterocyclic, iliyojaa na isiyojaa. Hidrokaboni pia zina derivatives nyingi ambapo atomi ya hidrojeni hubadilishwa na halojeni, oksijeni, nitrojeni na atomi nyinginezo, pamoja na vikundi vya utendaji.
Dutu katika kemia ndio msingi wa kuwepo. Shukrani kwa usanisi wa kikaboni, mtu leo ana kiasi kikubwa cha vitu vya bandia vinavyochukua nafasi ya asili, na pia hawana analogues katika sifa zao katika asili.
