Tính chất hóa học, vật lý của chất

2024 Tác giả: Angel Austin | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 05:46

Ngày nay, có khoảng 2,5 triệu hợp chất khác nhau có nguồn gốc tự nhiên và được tổng hợp nhân tạo bởi con người. Tất cả chúng đều rất khác nhau, một số chúng là những người tham gia không thể thay thế được vào các quá trình sinh học xảy ra trong cơ thể sống. Các hợp chất được phân biệt với nhau bằng tính chất của chất. Đặc điểm và những gì khác cho phép bạn xác định một phân tử hóa học cụ thể, chúng tôi sẽ xem xét thêm.

Chất là gì?

Nếu bạn định nghĩa khái niệm này, bạn cần chỉ ra mối liên hệ của nó với các cơ thể vật chất. Rốt cuộc, thông lệ phải xem xét chất mà các cơ thể này được cấu tạo. Vì vậy, thủy tinh, sắt, lưu huỳnh, gỗ là những chất. Ví dụ có thể được đưa ra vô tận. Có thể hiểu đơn giản hơn như sau: thuật ngữ đang được xem xét đề cập đến tất cả sự kết hợp đa dạng của các phân tử tồn tại trên thế giới, cũng như các hạt cấu trúc đơn giản.

Như vậy, nước, rượu, axit, kiềm, protein, carbohydrate, muối, đường, cát, đất sét, kim cương, khí, v.v. - tất cả đều là các chất. Các ví dụ cho phép bạn nắm bắt rõ ràng hơn bản chất của khái niệm này.

Cơ thể vật chất là sản phẩm được tạo ra bởi thiên nhiên hoặc con người trên cơ sở các hợp chất khác nhau. Ví dụ, một cái ly là một vật thể màđược làm bằng thủy tinh và tờ giấy là phần thân, là bột giấy hoặc gỗ đã qua xử lý.

Tất nhiên, tất cả các phân tử đều khác nhau. Điều gì làm cơ sở cho sự khác biệt của chúng được gọi là tính chất của chúng - vật lý, cảm quan và hóa học. Họ được xác định bằng cách sử dụng các phương pháp đặc biệt, mà mỗi ngành khoa học có riêng của nó. Nó có thể là phương pháp toán học, phân tích, thực nghiệm, công cụ và nhiều phương pháp đa dạng hơn. Ví dụ, khoa học hóa học sử dụng cho từng chất, hay đúng hơn, để xác định nó, thuốc thử của nó. Nó được lựa chọn dựa trên các đặc điểm cấu trúc của phân tử và dự đoán các tính chất hóa học. Sau đó, nó được xác minh bằng thực nghiệm, được phê duyệt và cố định trong cơ sở lý thuyết.

Phân loại chất

Việc phân chia các hợp chất thành các nhóm có thể dựa trên nhiều đặc điểm khác nhau. Ví dụ, trạng thái tổng hợp. Tất cả chúng có thể có bốn loại theo yếu tố này:

huyết tương;
khí;
lỏng;
chất kết tinh (rắn).

Nếu chúng ta lấy tính năng "sâu" hơn làm cơ sở, thì tất cả các chất có thể được chia thành:

hữu cơ - dựa trên chuỗi và chu trình của nguyên tử cacbon và hydro;
vô cơ - mọi người khác.

Theo thành phần nguyên tố, phản ánh công thức của các chất, tất cả chúng là:

đơn giản - từ một loại nguyên tử hóa học;
complex - hai hoặc nhiều loại phần tử khác nhau.

Đến lượt,đơn giản được chia thành kim loại và phi kim loại. Hợp chất có nhiều loại: muối, bazơ, axit, oxit, este, hiđrocacbon, rượu, axit nucleic, v.v.

Các loại công thức hợp chất khác nhau

Hình ảnh, tức là, đồ họa, hiển thị các kết nối là gì? Tất nhiên, đây là những công thức của các chất. Họ khác nhau. Tùy thuộc vào loài, thông tin chứa trong chúng về phân tử cũng khác nhau. Vì vậy, có các tùy chọn như vậy:

Thực nghiệm, hoặc phân tử. Phản ánh thành phần định lượng và định tính của chất. Nó bao gồm các ký hiệu của các nguyên tố cấu thành và một chỉ số ở góc dưới bên trái của nó, cho biết số lượng nguyên tử này trong phân tử. Ví dụ: N₂O, Na₂SO₄, AL_{2 (VẬY}4 ₎3.
Đồ họa điện tử. Công thức này cho biết số electron hóa trị của mỗi nguyên tố tạo nên hợp chất. Do đó, theo phương án này, người ta đã có thể dự đoán một số tính chất hóa học và vật lý của các chất.
Trong hóa học hữu cơ, người ta thường sử dụng các công thức cấu tạo đầy đủ và viết tắt. Chúng phản ánh thứ tự liên kết của các nguyên tử trong phân tử, ngoài ra, chúng còn chỉ rõ sự thuộc của một chất đối với một nhóm hợp chất cụ thể. Và điều này cho phép bạn xác định chính xác loại phân tử cụ thể và dự đoán tất cả các đặc tính tương tác của nó.

Vì vậy, ký hiệu hóa học và công thức cấu tạo chính xác của các hợp chất là phần quan trọng nhất khi làm việc với tất cả các chất đã biết. Đây là những cơ sở lý thuyết bạn cần biếtmọi sinh viên hóa học.

Tính chất vật lý

Một đặc tính rất quan trọng là tính chất vật lý biểu hiện của các chất. Cái gì thuộc nhóm này?

Trạng thái tổng hợp trong các điều kiện khác nhau, bao gồm cả những điều kiện tiêu chuẩn.
Nhiệt độ sôi, nóng chảy, đông đặc, bay hơi.
Đặc điểm cảm quan: màu sắc, mùi, vị.
Khả năng hòa tan trong nước và các dung môi khác (ví dụ: hữu cơ).
Mật độ và độ lưu động, độ nhớt.
Tính dẫn điện và dẫn nhiệt, khả năng tỏa nhiệt.
Tính thấm điện.
Phóng xạ.
Hấp thụ và phát xạ.
Điện cảm.

Ngoài ra còn có một số chỉ số rất quan trọng để có một danh sách đầy đủ phản ánh tính chất của các chất. Tuy nhiên, chúng nằm giữa vật lý và hóa học. Đây là:

thế điện cực;
loại mạng tinh thể;
độ âm điện;
độ cứng và độ giòn;
độ dẻo và độ dẻo;
biến động hay không ổn định;
tác động sinh học lên cơ thể sống (độc, ngạt thở, tê liệt thần kinh, trung tính, có lợi, v.v.).

Thường thì những chỉ số này được đề cập chính xác khi tính chất hóa học của các chất đã được xem xét trực tiếp. Tuy nhiên, bạn cũng có thể chỉ định chúng trong phần vật lý, điều này sẽ không gây nhầm lẫn.

Tính chất hóa học của chất

Nhóm này bao gồmtất cả các dạng tương tác có thể có của phân tử được coi là với các chất đơn giản và phức tạp khác. Đó là, đây là những phản ứng hóa học trực tiếp. Đối với mỗi loại kết nối, chúng hoàn toàn cụ thể. Tuy nhiên, các thuộc tính nhóm chung được phân biệt cho toàn bộ nhóm chất.

Ví dụ, tất cả các axit đều có khả năng phản ứng với kim loại theo vị trí của chúng trong dãy điện hóa của hiệu điện thế kim loại. Ngoài ra, tất cả đều được đặc trưng bởi phản ứng trung hòa với kiềm, tương tác với bazơ không hòa tan. Tuy nhiên, axit sunfuric và nitric đậm đặc là đặc biệt, vì sản phẩm của tương tác giữa chúng với kim loại khác với sản phẩm thu được do phản ứng với các thành viên khác của lớp.

Mỗi chất có rất nhiều tính chất hóa học. Số lượng của chúng được xác định bởi hoạt động của hợp chất, nghĩa là, khả năng phản ứng với các thành phần khác. Có rất phản ứng, có thực tế là trơ. Đây hoàn toàn là một chỉ số riêng lẻ.

Chất đơn giản

Chúng bao gồm những nguyên tử có cùng loại nguyên tử, nhưng khác số. Ví dụ: S_8,O_2,O_3,Au, N_2,P_4,CL_2,Ar và những người khác.

Tính chất hoá học của các chất đơn giản bị khử khi tương tác với:

kim loại;
phi kim loại;
nước;
axit;
kiềm và hydroxit lưỡng tính;
hợp chất hữu cơ;
muối;
oxit;
peroxit và anhydrit và những chất khácphân tử.

Một lần nữa, cần phải chỉ ra rằng đây là đặc tính rất riêng cho từng trường hợp cụ thể. Do đó, các tính chất vật lý và hóa học của các chất đơn giản được xem xét riêng lẻ.

Chất phức hợp

Nhóm này bao gồm các hợp chất mà phân tử của chúng được tạo thành bởi hai hoặc nhiều nguyên tố hóa học khác nhau. Số lượng của mỗi người trong số họ có thể khác nhau. Để hiểu rõ, đây là một vài ví dụ đơn giản:

H₃PO₄;
K₃[Fe (CN)₆];
Cu (OH)₂;
LiF;
AL₂O₃và những người khác.

Vì tất cả chúng đều thuộc các nhóm chất khác nhau, nên không thể phân biệt các đặc điểm vật lý và hóa học chung cho tất cả. Đây là những thuộc tính cụ thể, đặc biệt và riêng lẻ trong từng trường hợp.

Chất vô cơ

Hôm nay có hơn 500 nghìn người trong số họ. Có cả đơn giản và phức tạp. Tổng cộng, có thể phân biệt một số lớp chính của hợp chất vô cơ, đại diện cho sự đa dạng của chúng.

Chất đơn giản là kim loại.
Ôxít.
Chất đơn giản là phi kim loại.
Khí trơ hoặc quý.
Peroxit.
Anhydrides.
Hợp chất hydro dễ bay hơi.
Hydrides.
Muối.
Axit.
Cơ sở.
Hợp chất lưỡng tính.

Bất kỳ đại diện nào của mỗi lớp đều có bộ thể chất riêngcác đặc tính hóa học cho phép phân biệt nó với các hợp chất khác và nhận dạng.

Tính chất của chất hữu cơ

Organics là một nhánh của hóa học liên quan đến việc nghiên cứu các hợp chất không phải là chất vô cơ và các đặc tính của chúng. Cấu trúc của chúng dựa trên các nguyên tử cacbon có thể kết hợp với nhau theo nhiều cấu trúc khác nhau:

chuỗi tuyến tính và nhánh;
chu kỳ;
vòng thơm;
dị vòng.

Cơ thể sống chỉ bao gồm các hợp chất như vậy, bởi vì cơ sở của sự sống là protein, chất béo và carbohydrate. Tất cả chúng đều là đại diện của chất hữu cơ. Do đó, tính chất của chúng là đặc biệt. Tuy nhiên, trong mọi trường hợp, cho dù chúng ta đang nói đến loại phân tử nào, nó vẫn sẽ được đặc trưng bởi một tập hợp các đặc tính hóa lý nhất định mà chúng tôi đã đề cập trước đây.

Vật chất sống là gì?

Sống là chất mà từ đó toàn bộ sinh khối của hành tinh chúng ta được tạo thành. Đó là, những sinh vật tạo nên sự sống trên đó:

vi khuẩn và vi rút;
đơn giản;
thực vật;
động vật;
nấm;
người.

Vì phần chính của các hợp chất trong thành phần của một sinh vật là hữu cơ, nên chính xác thì chúng có thể được quy cho nhóm vật chất sống. Tuy nhiên, không phải là tất cả. Chỉ những loài không có nó thì sự tồn tại của các đại diện của sinh quyển sống là không thể. Đây là protein, axit nucleic, hormone, vitamin, chất béo, carbohydrate, axit amin và những loại khác. Thuật ngữ "vật chất sống" đã được giới thiệuVernadsky, người sáng lập học thuyết về sinh quyển của hành tinh.

Thuộc tính của vật chất sống:

sở hữu năng lượng với khả năng biến đổi của nó;
tự điều chỉnh;
di chuyển tự do;
luân phiên của các thế hệ;
cực kỳ đa dạng.

Tinh thể và chất kim loại

Crystalline dùng để chỉ tất cả các hợp chất có một kiểu cấu trúc mạng không gian nhất định. Có những hợp chất có mạng tinh thể nguyên tử, phân tử hoặc kim loại. Tùy theo từng loại mà tính chất của các chất kết tinh cũng khác nhau. Các hợp chất rắn điển hình ở dạng tinh thể phân tán mịn hoặc thô là các loại muối khác nhau.

Ngoài ra còn có các chất đơn giản có cấu trúc tương tự, chẳng hạn như kim cương hoặc than chì, đá quý và đá bán quý, khoáng chất, đá. Thuộc tính chính của chúng: