Կյանքում մենք շրջապատված ենք տարբեր մարմիններով և առարկաներով: Օրինակ՝ ներսում դա պատուհան է, դուռ, սեղան, լամպ, բաժակ, փողոցում՝ մեքենա, լուսաֆոր, ասֆալտ։ Ցանկացած մարմին կամ առարկա կազմված է նյութից։ Այս հոդվածում կքննարկվի, թե ինչ է նյութը:
Ի՞նչ է քիմիան:
Սա բնության գիտությունն է, որն ուսումնասիրում է օրգանական և անօրգանական նյութերը, դրանց կառուցվածքը, հատկությունները և քիմիական ռեակցիաների արդյունքում փոխակերպումները։ Քիմիան պատկանում է բնական գիտության հսկայական ոլորտներից մեկին և զբաղվում է մոլեկուլների և ատոմների փոխազդեցությունների ուսումնասիրությամբ։ Այն հստակ պատկերացում է տալիս, թե ինչ է նյութը, և շատ սերտորեն փոխկապակցված է ֆիզիկայի և կենսաբանության հետ և, հետևաբար, պատկանում է բնական գիտություններին:
Քիմիայի կարևորությունը մարդու կյանքում
Հանքանյութերը, կենդանի օրգանիզմները, ապարները և մթնոլորտը կազմված են նույն տարրերի տարբեր հարաբերակցություններից: Կենդանի և անկենդան բնության հիմնական տարբերությունն այն է, թե որ մոլեկուլներն են ձևավորվել որոշակի քիմիական տարրերից: Մեր կենսոլորտի կենսագործունեության հիմքը լինելու էքիմիական տարրերի ցիկլ.
Մարդկային կյանքն անհնար է առանց արդյունաբերական ապրանքների (սնունդ, վիտամիններ, դեղամիջոցներ, կոսմետիկա, արհեստական մանրաթելեր, շինանյութեր, տարբեր լաքեր և ներկեր, հանքային պարարտանյութեր և շատ ավելին):
Մոլեկուլներ և ատոմներ
Բոլոր նյութերը կազմված են շատ փոքր մասնիկներից, որոնք կոչվում են մոլեկուլներ (լատիներենից՝ զանգված): Բոլոր մոլեկուլները կազմված են նույնիսկ ավելի մանրադիտակային մասնիկներից՝ ատոմներից, ավելի ճիշտ՝ միջուկներից, որոնք շրջապատված են ներքին և արտաքին էլեկտրոններով, որոնք կազմում են քիմիական կապեր։ Ատոմներն ունեն որոշակի զանգված, ուստի նյութի բաղադրությունը հաստատուն է։ Մոլեկուլի կառուցվածքի հիմնական առանձնահատկությունները հայտնաբերվել են քիմիական ռեակցիաների գիտական հետազոտությունների, քիմիական միացությունների վերլուծության և ֆիզիկական մեթոդների կիրառման ընթացքում։ Մոլեկուլներում ատոմները միացված են քիմիական կապերով։ Մոլեկուլի մանրադիտակային մասնիկները կարող են լինել դրական կամ բացասական լիցքավորված:
Նյութի հայեցակարգ
Ի՞նչ է նյութը: Նյութ է համարվում այն նյութը, որից կազմված են շրջակա բնության բոլոր մարմիններն ու առարկաները։ Բոլոր նյութերը պարունակում են մոլեկուլներ, իսկ մոլեկուլներն իրենց հերթին կազմված են ատոմներից։ Օրինակ՝ երկաթե մեխը մարմին կլինի, իսկ երկաթը՝ նյութ։ Ցանկացած նյութ ունի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների որոշակի շարք:
Ֆիզիկական բնութագրերը ներառում են հատկանիշներ, որոնք տարբերում են մի նյութը մյուսից: Դրանք ներառում են՝ ագրեգատվիճակը, խտությունը, լուծելիությունը, գույնը, փայլը, ջերմաստիճանը (եռման կամ հալման), էլեկտրական հաղորդունակությունը։
Քիմիական հատկություններ - նյութերի հատկությունները արձագանքելու և դրսևորվելու քիմիական գործընթացներում (ռեակցիաներում):
Քիմիայի խնդիրն է ծանոթանալ նյութի ֆիզիկական և քիմիական հատկություններին։
Նյութերի տարատեսակներ
Գոյություն ունեն նյութերի դասեր, որոնք պարզ և բարդ են: Պարզ նյութերը այն նյութերն են, որոնք բաղկացած են մեկ քիմիական տարրի ատոմներից: Օրինակ՝ իներտ գազերի մոլեկուլները (նեոն, արգոն, թթվածին, բրոմ, յոդ)։ Բարդ նյութերը ներառում են բոլոր այն նյութերը, որոնք առաջացել են տարբեր ատոմների (ջուր, կերակրի աղ, ածխաթթու գազ, կալիումի պերմանգանատ, սախարոզա) միացության արդյունքում։ Ակտիվ նյութեր - քիմիական ռեակցիաների նյութեր, որոնք կարող են նվազեցնել մակերևութային լարվածությունը մակերեսի վրա կենտրոնանալու դեպքում:
Օրգանական նյութ
Այս կատեգորիան ներառում է բոլոր այն նյութերը, որոնք պարունակում են ածխածին: Բացառություն են կազմում կարբիդները, ածխածնի օքսիդները, կարբոնատները և ածխածին պարունակող ցիանիդներն ու գազերը։
Սաքարիդ նյութի մոլեկուլը բաղկացած է երեք տարրերից և կենդանի օրգանիզմների էներգիայի հիմնական աղբյուրն է։ Մոնոսաքարիդները միացություններ են, որոնք չեն ենթարկվում բյուրեղացման: Օլիգոսաքարիդները (սախարոզա, լակտոզա, մալթոզա) բաղկացած են երկու, երեք կամ չորս մոնոսաքարիդային մոլեկուլներից։ ենթարկվում է բյուրեղացման։ Պոլիսաքարիդները (գլիկոգեն, օսլա, արաբաններ, քսիլներ) համով չեն քաղցրանում և չեն լուծվում ջրում։ Նրանց հիմնական գործառույթն էբջիջների միացում, սոսնձում և կապում. Լիպիդները միացությունների խումբ են, որոնք հայտնաբերված են բոլոր կենդանի բջիջներում: Նրանք նման են պարզ ածխածնային շղթաների կամ ցիկլային մոլեկուլների մնացորդների: Դրանք բաժանվում են ճարպերի (տրիգլիցերիդներ և չեզոք) և լիպոիդների։ Սրանք դժվար եթերներ են: Կենդանի օրգանիզմներում առկա են նաև ճարպաթթուներ (ստեարիկ, ռիցին)։ Լիպոիդները ճարպի նմանվող նյութեր են, որոնք կարևոր են իրենց կառուցվածքի շնորհիվ: Նրանք կազմում են հստակ կողմնորոշված շերտեր: Ֆերմենտները ներառում են սպիտակուցային բնույթի գործընթացների ակտիվ կենսաբանական արագացուցիչներ։ Նրանք չեն ոչնչացվում ռեակցիաներով և տարբերվում են քիմիական կատալիզատորներից նրանով, որ նորմալ պայմաններում կարողանում են մեծացնել ռեակցիայի արագությունը։
Անօրգանական նյութեր
Անօրգանական նյութերը ներառում են՝ ջուր, թթվածին, ածխածին, ջրածին, ազոտ, կալիում, կալցիում, նատրիում, ֆոսֆոր, ծծումբ։
Ջուրը անփոխարինելի լուծիչ և կայունացուցիչ է: Այն ունի ուժեղ ջերմային հզորություն և ջերմային հաղորդակցություն: Ջրային միջավայրը բարենպաստ է հիմնական քիմիական ռեակցիաների առաջացման համար։ Այն կիսաթափանցիկ է և գործնականում դիմացկուն է սեղմման:
Ազոտը շատ ոչ սպիտակուցային միացությունների մի մասն է: Ծծումբը ակտիվորեն մասնակցում է դրանց կառուցմանը։ Կենդանի օրգանիզմների մեծ մասը ֆոսֆոր է պարունակում հանքային տեսքով։ Բջիջներում կալիումը հայտնաբերվում է իոնների տեսքով։ Այն ակտիվացնում է սպիտակուցային ֆերմենտների հավասարակշռությունը։ Նատրիումը արյան մի մասն է և մեծ դեր է խաղում ամբողջ օրգանիզմի ջրային հավասարակշռությունը կարգավորելու գործում։ Երկաթը ակտիվորեն մասնակցում է շնչառության, ֆոտոսինթեզի գործընթացներին և հանդիսանում է հեմոգլոբինի բաղադրիչ։ Դիետայի մեջմարդ ամեն օր ստանում է 2 մգ պղինձ։ Դրա պակասը բացահայտում է անեմիա, ախորժակի խանգարում և սրտի հիվանդություն: Մանգանը ազդում է բույսերի նորացման գործընթացների վրա: Ցինկը քայքայում է ածխաթթուն: Բորն ազդում է տարբեր օրգանիզմների աճի վրա։ Հողում դրա բացակայության դեպքում ծաղիկները և հաղորդիչ ալիքները մեռնում են բույսերում: Մոլիբդենն ակտիվորեն ոչնչացնում է մակաբույծները և լայն տարածում է գտել բուսաբուծության մեջ։
Ո՞րն է տարբերությունը անօրգանական և օրգանական նյութերի միջև:
Այս երկու խմբերի նյութերի միջև առանձնապես ուժեղ արտաքին տարբերություններ չկան: Հիմնական տարբերությունը կառուցվածքի մեջ է, որտեղ անօրգանական նյութերն ունեն ոչ մոլեկուլային կառուցվածք, իսկ օրգանականները՝ մոլեկուլային։
Անօրգանական նյութերն ունեն ոչ մոլեկուլային կառուցվածք, ուստի դրանք բնութագրվում են հալման և եռման բարձր ջերմաստիճաններով։ Չեն պարունակում ածխածին։ Դրանք ներառում են ազնիվ գազեր (նեոն, արգոն), մետաղներ (կալցիում, կալցիում, նատրիում), ամֆոտերային նյութեր (երկաթ, ալյումին) և ոչ մետաղներ (սիլիցիում), հիդրօքսիդներ, երկուական միացություններ, աղեր։
Մոլեկուլային կառուցվածքի օրգանական նյութեր. Նրանք ունեն բավականին ցածր հալման կետեր և արագ քայքայվում են, երբ տաքանում են: Հիմնականում կազմված է ածխածնից։ Բացառություններ՝ կարբիդներ, կարբոնատներ, ածխածնի օքսիդներ և ցիանիդներ: Ածխածինը թույլ է տալիս ստեղծել հսկայական քանակությամբ բարդ միացություններ (բնության մեջ հայտնի է ավելի քան 10 միլիոն):
Նրանց դասերի մեծ մասը պատկանում է կենսաբանական ծագմանը (ածխաջրեր, սպիտակուցներ, լիպիդներ, նուկլեինաթթուներ): Այս միացությունները ներառում են ազոտ, ջրածին, թթվածին, ֆոսֆոր և ծծումբ։
Որպեսզի հասկանաք, թե ինչ է նյութը, դուք պետք է պատկերացնեք, թե ինչ դեր է այն խաղում մեր կյանքում: Փոխազդելով այլ նյութերի հետ՝ այն ձևավորում է նորերը։ Առանց նրանց շրջապատող աշխարհի կենսագործունեությունն անբաժանելի է և աներևակայելի: Բոլոր առարկաները կազմված են որոշակի նյութերից, ուստի նրանք կարևոր դեր են խաղում մեր կյանքում։
