Այսօր կան մոտ 2,5 միլիոն տարբեր միացություններ՝ ինչպես բնական ծագման, այնպես էլ մարդու կողմից արհեստականորեն սինթեզված: Նրանք բոլորը շատ տարբեր են, նրանցից ոմանք կենդանի օրգանիզմներում տեղի ունեցող կենսաբանական գործընթացների անփոխարինելի մասնակիցներ են։ Միացությունները միմյանցից տարբերվում են նյութերի հատկություններով։ Բնութագրերը և ինչ այլ բան թույլ է տալիս բացահայտել որոշակի քիմիական մոլեկուլ, մենք կքննարկենք հետագա:
Ի՞նչ է նյութը
Եթե դուք սահմանում եք այս հասկացությունը, ապա պետք է նշեք դրա կապը ֆիզիկական մարմինների հետ: Ի վերջո, ընդունված է դիտարկել, թե որ նյութից են կազմված այդ մարմինները։ Այսպիսով, ապակին, երկաթը, ծծումբը, փայտը նյութեր են։ Օրինակներ կարելի է անվերջ տալ։ Ավելի հեշտ է հասկանալ հետևյալը. դիտարկվող տերմինը վերաբերում է աշխարհում գոյություն ունեցող մոլեկուլների տարբեր համակցությունների ամբողջ բազմազանությանը, ինչպես նաև պարզ միատոմային մասնիկներին:
Այսպիսով, ջուր, ալկոհոլ, թթուներ, ալկալիներ, սպիտակուցներ, ածխաջրեր, աղ, շաքար, ավազ, կավ, ադամանդ, գազեր և այլն, սրանք բոլորը նյութեր են: Օրինակները թույլ են տալիս ավելի հստակ պատկերացնել այս հայեցակարգի էությունը:
Ֆիզիկական մարմինը արտադրանք է, որը ստեղծվում է բնության կամ մարդու կողմից տարբեր միացությունների հիման վրա: Օրինակ, բաժակը մարմին է, որըպատրաստված է ապակուց, իսկ թղթի թերթիկը այն մարմինն է, որը մշակված է միջուկից կամ փայտից։
Իհարկե, բոլոր մոլեկուլները տարբեր են: Այն, ինչ ընկած է նրանց տարբերության հիմքում, կոչվում է նրանց հատկությունները` ֆիզիկական, օրգանոլեպտիկ և քիմիական: Դրանք որոշվում են հատուկ մեթոդների կիրառմամբ, որոնք յուրաքանչյուր գիտություն ունի իր սեփականը։ Դա կարող է լինել մաթեմատիկական, վերլուծական, փորձարարական, գործիքային մեթոդներ և շատ ավելի բազմազան: Օրինակ, քիմիայի գիտությունը յուրաքանչյուր նյութի համար, ավելի ճիշտ, դրա նույնականացման համար օգտագործում է իր ռեագենտը: Այն ընտրվում է՝ ելնելով մոլեկուլի կառուցվածքային առանձնահատկություններից և քիմիական հատկությունների կանխատեսումից։ Այնուհետև այն ստուգվում է փորձարարական եղանակով, հաստատվում և ամրագրվում է տեսական հիմքում։
Նյութերի դասակարգում
Միացությունների բաժանումը խմբերի կարող է հիմնված լինել բազմաթիվ տարբեր հատկանիշների վրա: Օրինակ՝ ագրեգատային վիճակ։ Դրանք բոլորը կարող են լինել չորս տեսակի՝ ըստ այս գործոնի՝
- պլազմա;
- գազ;
- հեղուկ;
- բյուրեղային նյութ (պինդ).
Եթե որպես հիմք ընդունենք ավելի «խորը» հատկանիշը, ապա բոլոր նյութերը կարելի է բաժանել՝
- օրգանական - հիմնված է ածխածնի և ջրածնի ատոմների շղթաների և ցիկլերի վրա;
- անօրգանական - մնացած բոլորը:
Ըստ տարրական բաղադրության, որոնք արտացոլում են նյութերի բանաձևերը, դրանք բոլորն են՝
- պարզ - մեկ տեսակի քիմիական ատոմից;
- բարդ - երկու կամ ավելի տարբեր տեսակի տարրեր:
Իր հերթին,պարզ բաժանվում են մետաղների և ոչ մետաղների: Միացությունները ունեն բազմաթիվ դասեր՝ աղեր, հիմքեր, թթուներ, օքսիդներ, եթերներ, ածխաջրածիններ, սպիրտներ, նուկլեինաթթուներ և այլն։
Տարբեր տեսակի միացությունների բանաձևեր
Ի՞նչ է կապերի տեսողական, այսինքն՝ գրաֆիկական ցուցադրումը: Իհարկե, դրանք նյութերի բանաձեւեր են։ Նրանք տարբեր են։ Կախված տեսակից՝ դրանցում պարունակվող տեղեկատվությունը մոլեկուլի մասին նույնպես տարբերվում է։ Այսպիսով, կան այսպիսի տարբերակներ՝
- Էմպիրիկ կամ մոլեկուլային. Արտացոլում է նյութի քանակական և որակական բաղադրությունը. Այն ներառում է բաղկացուցիչ տարրերի խորհրդանիշները և դրա ստորին ձախ անկյունում գտնվող ցուցիչը, որը ցույց է տալիս այս ատոմի քանակը մոլեկուլում: Օրինակ՝ N2O, Na2SO4, AL2 (SO4)3.
- Էլեկտրոնային գրաֆիկա. Այս բանաձևը ցույց է տալիս վալենտային էլեկտրոնների թիվը յուրաքանչյուր տարրի համար, որը կազմում է միացությունը: Ուստի, ըստ այս տարբերակի, արդեն հնարավոր է կանխատեսել նյութերի որոշ քիմիական և ֆիզիկական հատկություններ։
- Օրգանական քիմիայում ընդունված է օգտագործել ամբողջական և կրճատ կառուցվածքային բանաձևեր։ Դրանք արտացոլում են մոլեկուլներում ատոմների միացման կարգը, բացի այդ, դրանք հստակ ցույց են տալիս նյութի պատկանելությունը միացությունների որոշակի դասին: Եվ սա թույլ է տալիս ճշգրիտ որոշել մոլեկուլի կոնկրետ տեսակը և կանխատեսել նրան բնորոշ բոլոր փոխազդեցությունները։
Հետևաբար, քիմիական սիմվոլիկան և միացությունների ճիշտ ձևակերպված բանաձևերը բոլոր հայտնի նյութերի հետ աշխատելու ամենակարևոր մասն են: Սրանք այն տեսական հիմքերն են, որոնք դուք պետք է իմանաքքիմիայի յուրաքանչյուր ուսանող։
Ֆիզիկական հատկություններ
Շատ կարևոր բնութագիր է նյութերի դրսևորված ֆիզիկական հատկությունները։ Ի՞նչն է պատկանում այս խմբին:
- Ագրեգատային վիճակ տարբեր պայմաններում, ներառյալ ստանդարտները:
- Եռման, հալման, սառեցման, գոլորշիացման ջերմաստիճաններ։
- Օրգանոլեպտիկ բնութագրեր՝ գույն, հոտ, համ:
- Լուծելիություն ջրի և այլ լուծիչների մեջ (օրգանական, օրինակ).
- Խտություն և հեղուկություն, մածուցիկություն.
- Էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակություն, ջերմային հզորություն։
- Էլեկտրական թափանցելիություն.
- Ռադիոակտիվություն.
- Կլանում և արտանետում.
- Ինդուկտիվություն.
Կան նաև մի շարք ցուցանիշներ, որոնք շատ կարևոր են նյութերի հատկություններն արտացոլող ամբողջական ցանկի համար։ Այնուամենայնիվ, դրանք գտնվում են ֆիզիկական և քիմիական միջև: Սա է՝
- էլեկտրոդային ներուժ;
- բյուրեղյա ցանցի տեսակ;
- էլեկտրբացասականություն;
- կարծրություն և փխրունություն;
- ճկունություն և ճկունություն;
- անկայունություն կամ անկայունություն;
- կենսաբանական ազդեցություն կենդանի օրգանիզմների վրա (թունավոր, խեղդող, նյարդային կաթվածահար, չեզոք, օգտակար և այլն):
Հաճախ այդ ցուցանիշները նշվում են հենց այն դեպքում, երբ նյութերի քիմիական հատկություններն արդեն իսկ ուղղակիորեն դիտարկվում են: Այնուամենայնիվ, դուք կարող եք նաև դրանք նշել ֆիզիկական բաժնում, ինչը սխալ չի լինի:
Նյութերի քիմիական հատկություններ
Այս խումբը ներառում էդիտարկված մոլեկուլի փոխազդեցության բոլոր հնարավոր տեսակները այլ պարզ և բարդ նյութերի հետ: Այսինքն՝ դրանք ուղղակիորեն քիմիական ռեակցիաներ են։ Յուրաքանչյուր տեսակի կապի համար դրանք խիստ կոնկրետ են: Այնուամենայնիվ, ընդհանուր խմբի հատկությունները առանձնանում են նյութերի մի ամբողջ դասի համար:
Օրինակ, բոլոր թթուներն ունակ են փոխազդելու մետաղների հետ՝ ըստ մետաղական լարումների էլեկտրաքիմիական շարքում իրենց դիրքի։ Նաև բոլորին բնորոշ են չեզոքացման ռեակցիաները ալկալիների հետ, փոխազդեցությունը չլուծվող հիմքերի հետ։ Այնուամենայնիվ, խտացված ծծմբային և ազոտական թթուները առանձնահատուկ են, քանի որ մետաղների հետ դրանց փոխազդեցության արտադրանքները տարբերվում են դասի այլ անդամների հետ ռեակցիաների արդյունքում ստացվածներից:
Յուրաքանչյուր նյութ ունի բազմաթիվ քիմիական հատկություններ: Նրանց թիվը որոշվում է միացության ակտիվությամբ, այսինքն՝ այլ բաղադրիչների հետ արձագանքելու ունակությամբ։ Կան բարձր ռեակտիվ, կան գործնականում իներտ. Սա խիստ անհատական ցուցանիշ է։
Պարզ նյութեր
Դրանք ներառում են այն ատոմները, որոնք բաղկացած են նույն տեսակի ատոմներից, բայց տարբեր թվերից: Օրինակ՝ S8, O2, O3, Au, N 2, P4, CL2, Ար և այլն։
Պարզ նյութերի քիմիական հատկությունները կրճատվում են մինչև փոխազդեցություն՝
- մետաղներ;
- ոչ մետաղներ;
- ջուր;
- թթուներ;
- ալկալիներ և ամֆոտերային հիդրօքսիդներ;
- օրգանական միացություններ;
- աղեր;
- օքսիդներ;
- պերօքսիդներ և անհիդրիդներ և այլնմոլեկուլներ.
Կրկին պետք է նշել, որ սա խիստ սպեցիֆիկ բնութագիր է յուրաքանչյուր կոնկրետ դեպքի համար: Հետևաբար պարզ նյութերի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները դիտարկվում են առանձին։
Բարդ նյութեր
Այս խումբը ներառում է միացություններ, որոնց մոլեկուլները ձևավորվում են երկու կամ ավելի տարբեր քիմիական տարրերից: Նրանցից յուրաքանչյուրի թիվը կարող է տարբեր լինել։ Հասկանալու համար, ահա մի քանի պարզ օրինակներ.
- H3PO4;
- K3[Fe(CN)6];
- Cu(OH)2;
- LiF;
- AL2O3 և այլն:
Քանի որ դրանք բոլորը պատկանում են նյութերի տարբեր դասերի, անհնար է բոլորի համար առանձնացնել ընդհանուր ֆիզիկական և քիմիական բնութագրերը: Սրանք հատուկ հատկություններ են, յուրօրինակ և անհատական յուրաքանչյուր դեպքում:
Անօրգանական նյութեր
Այսօր դրանք ավելի քան 500 հազար են։ Կան և՛ պարզ, և՛ բարդ: Ընդհանուր առմամբ կարելի է առանձնացնել անօրգանական միացությունների մի քանի հիմնական դասեր, որոնք ներկայացնում են դրանց ողջ բազմազանությունը։
- Պարզ նյութեր մետաղներ.
- Օքսիդներ.
- Պարզ նյութեր ոչ մետաղներ.
- Ազնիվ կամ իներտ գազեր.
- պերօքսիդներ.
- Անհիդրիդներ.
- Ցնդող ջրածնի միացություններ.
- Հիդրիդներ.
- Աղեր.
- Թթուներ.
- Հիմնադրամներ.
- Ամֆոտերային միացություններ.
Յուրաքանչյուր դասի ցանկացած ներկայացուցիչ ունի ֆիզիկական իրերի հավաքածուքիմիական հատկություններ, որոնք թույլ են տալիս այն տարբերել այլ միացություններից և նույնականացնել:
Օրգանական նյութերի հատկությունները
Օրգանիկան քիմիայի մի ճյուղ է, որը զբաղվում է անօրգանականից բացի այլ միացությունների և դրանց հատկությունների ուսումնասիրությամբ։ Նրանց կառուցվածքը հիմնված է ածխածնի ատոմների վրա, որոնք կարող են միավորվել միմյանց հետ տարբեր կառուցվածքներում.
- գծային և ճյուղավորված շղթաներ;
- ցիկլեր;
- արոմատիկ մատանիներ;
- հետերոցիկլեր.
Կենդանի օրգանիզմները բաղկացած են հենց այդպիսի միացություններից, քանի որ կյանքի հիմքը սպիտակուցներն են, ճարպերը և ածխաջրերը։ Նրանք բոլորն էլ օրգանական նյութերի ներկայացուցիչներ են։ Հետեւաբար, նրանց հատկությունները հատուկ են: Այնուամենայնիվ, ամեն դեպքում, անկախ նրանից, թե ինչ մոլեկուլի մասին է խոսքը, այն դեռ կբնութագրվի ֆիզիկաքիմիական հատկությունների որոշակի շարքով, որոնք մենք արդեն նշել ենք նախկինում։
Ի՞նչ է կենդանի նյութը:
Կենդանությունն այն նյութն է, որից կազմված է մեր մոլորակի ողջ կենսազանգվածը։ Այսինքն՝ այն օրգանիզմները, որոնք դրա վրա կյանք են կազմում:
- բակտերիաներ և վիրուսներ;
- պարզ;
- բույսեր;
- կենդանիներ;
- սնկով;
- մարդիկ.
Քանի որ կենդանի էակի բաղադրության մեջ պարունակվող միացությունների հիմնական մասը օրգանական է, հենց դրանք էլ կարող են վերագրվել կենդանի նյութի խմբին: Այնուամենայնիվ, ոչ բոլորը: Միայն նրանք, առանց որոնց անհնար է կենդանի կենսոլորտի ներկայացուցիչների գոյությունը։ Սրանք սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ, հորմոններ, վիտամիններ, ճարպեր, ածխաջրեր, ամինաթթուներ և այլն: Ներդրվեց «կենդանի նյութ» տերմինըՎերնադսկի, մոլորակի կենսոլորտի ուսմունքի հիմնադիրը։
Կենդանի նյութի հատկությունները.
- էներգիայի տիրապետում դրա փոխակերպման հնարավորությամբ;
- ինքնակարգավորում;
- ազատ տեղաշարժ;
- սերունդների փոփոխություն;
- էքստրեմալ բազմազանություն.
Բյուրեղներ և մետաղական նյութեր
Բյուրեղայինը վերաբերում է բոլոր միացություններին, որոնք ունեն որոշակի տեսակի տարածական ցանցային կառուցվածք: Կան միացություններ ատոմային, մոլեկուլային կամ մետաղական բյուրեղային ցանցով։ Կախված տեսակից՝ բյուրեղային նյութերի հատկությունները նույնպես տարբերվում են։ Նուրբ կամ կոպիտ ցրված բյուրեղների տեսքով բնորոշ պինդ միացությունները տարբեր աղեր են։
Կան նաև նմանատիպ կառուցվածք ունեցող պարզ նյութեր՝ ադամանդ կամ գրաֆիտ, թանկարժեք և կիսաթանկարժեք քարեր, հանքանյութեր, ապարներ։ Նրանց հիմնական հատկությունները.
- կարծրություն;
- փխրունություն;
- միջին հալման և եռման կետ։
Սակայն, ինչպես միշտ, յուրաքանչյուր հատկանիշ կարող է ճիշտ լինել բոլորի համար:
Նյութի մետաղական հատկությունները ցույց են տալիս մետաղները, դրանց համաձուլվածքները: Նրանց համար կարելի է առանձնացնել ընդհանուր բնութագրերի մի շարք՝
- ճկունություն և ճկունություն;
- բարձր եռման կետ, հալման կետ;
- էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակություն;
- մետաղական փայլ.
