Câu hỏi chính mà một người phải biết câu trả lời để hiểu đúng bức tranh về thế giới là một chất trong hóa học là gì. Khái niệm này được hình thành ở tuổi đi học và hướng dẫn đứa trẻ phát triển hơn nữa. Khi bắt đầu học hóa học, điều quan trọng là phải tìm ra điểm chung với nó ở cấp độ hàng ngày, điều này cho phép bạn giải thích rõ ràng và dễ dàng các quá trình, định nghĩa, tính chất nhất định, v.v.
Thật không may, do sự không hoàn hảo của hệ thống giáo dục, nhiều người đã bỏ lỡ một số điều cơ bản cơ bản. Khái niệm "chất trong hóa học" là một loại nền tảng, việc đồng hóa kịp thời định nghĩa này sẽ mang lại cho một người khởi đầu đúng đắn trong sự phát triển tiếp theo trong lĩnh vực khoa học tự nhiên.
Hình thành khái niệm
Trước khi chuyển sang khái niệm vật chất, cần phải xác định chủ thể của hóa học là gì. Các chất là những gì hóa học trực tiếp nghiên cứu, sự biến đổi lẫn nhau, cấu trúc và tính chất của chúng. Theo nghĩa chung, vật chất là những gì mà các cơ thể vật chất được tạo thành.
Vậy, chất là gì trong hóa học? Hãy để chúng tôi hình thành một định nghĩa bằng cách chuyển từ một khái niệm chung sang một khái niệm hóa học thuần túy. Chất là một dạng vật chất nhất định, nhất thiết phải có khối lượng,Có thể được đo đạc. Đặc điểm này phân biệt vật chất với một loại vật chất khác - một trường không có khối lượng (điện trường, từ trường, trường sinh vật, v.v.). Vật chất, đến lượt nó, là những gì chúng ta và mọi thứ xung quanh chúng ta được tạo nên.
Một đặc tính hơi khác của vật chất, quyết định nó được tạo thành từ gì - đây đã là một chủ đề của hóa học. Các chất được tạo thành bởi các nguyên tử và phân tử (một số ion), có nghĩa là bất kỳ chất nào bao gồm các đơn vị công thức này đều là một chất.
Chất từ đơn giản đến phức tạp
Sau khi nắm vững định nghĩa cơ bản, bạn có thể chuyển sang định nghĩa phức tạp. Các chất có nhiều cấp độ tổ chức khác nhau, nghĩa là đơn giản và phức tạp (hoặc hợp chất) - đây là lần phân chia đầu tiên thành các lớp chất, hóa học có nhiều cách phân chia tiếp theo, chi tiết và phức tạp hơn. Không giống như nhiều phân loại khác, phân loại này có ranh giới xác định nghiêm ngặt, mỗi kết nối có thể được quy cho một trong các loài loại trừ lẫn nhau.
Một chất đơn giản trong hóa học là một hợp chất chỉ bao gồm các nguyên tử của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn Mendeleev. Theo quy luật, đây là các phân tử nhị phân, nghĩa là, bao gồm hai hạt kết nối với nhau thông qua liên kết cộng hóa trị không phân cực - sự hình thành của một cặp electron đơn lẻ chung. Vì vậy, các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học có độ âm điện giống nhau, tức là khả năng giữ một mật độ electron chung, nên nó không bị dịch chuyển về bất kỳ thành phần tham gia liên kết nào. Ví dụ về các chất đơn giản (phi kim loại) -hydro và oxy, clo, iốt, flo, nitơ, lưu huỳnh, v.v. Một phân tử của chất như ozon bao gồm ba nguyên tử, và tất cả các khí quý (argon, xenon, heli, v.v.) đều bao gồm một nguyên tử. Trong kim loại (magiê, canxi, đồng, v.v.) có loại liên kết riêng - kim loại, được thực hiện do sự xã hội hóa của các điện tử tự do bên trong kim loại, và sự hình thành các phân tử như vậy không được quan sát thấy. Khi ghi một chất kim loại, chỉ cần biểu thị ký hiệu của nguyên tố hóa học mà không có bất kỳ chỉ số nào.
Một chất đơn giản trong hóa học, các ví dụ đã nêu ở trên, khác với một chất phức tạp về thành phần định tính của nó. Hợp chất hóa học được tạo thành bởi các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau, từ hai trở lên. Trong các chất như vậy, kiểu liên kết cộng hóa trị có cực hoặc ion diễn ra. Vì các nguyên tử khác nhau có độ âm điện khác nhau, nên khi một cặp electron chung được hình thành, nó sẽ dịch chuyển về phía nguyên tố có độ âm điện lớn hơn, dẫn đến sự phân cực chung của phân tử. Loại ion là một trường hợp cực của một cực, khi một cặp điện tử chuyển hoàn toàn sang một trong những thành phần tham gia liên kết, thì các nguyên tử (hoặc nhóm của chúng) biến thành ion. Không có ranh giới rõ ràng giữa các loại này, liên kết ion có thể được hiểu là một cực mạnh cộng hóa trị. Ví dụ về các chất phức tạp là nước, cát, thủy tinh, muối, oxit, v.v.
Điều chỉnh Chất
Những chất được gọi là đơn giản thực sự có một đặc điểm riêng biệt mà ở những chất phức tạp không có. Một số nguyên tố hóa học có thể tạo thành một số dạngchất đơn giản. Cơ sở vẫn là một yếu tố, nhưng thành phần định lượng, cấu trúc và tính chất phân biệt một cách triệt để các thành phần như vậy. Tính năng này được gọi là allotropy.
Ôxy, lưu huỳnh, cacbon và các nguyên tố khác có một số biến đổi dị hướng. Đối với oxy, đây là O2và O3, cacbon tạo ra bốn loại chất - cacbine, kim cương, than chì và fulleren, phân tử lưu huỳnh là hình thoi, đơn tà và biến tính dẻo. Một chất đơn giản như vậy trong hóa học, các ví dụ về chúng không giới hạn ở những chất được liệt kê ở trên, có tầm quan trọng lớn. Đặc biệt, fullerene được sử dụng làm chất bán dẫn trong công nghệ, chất quang điện trở, chất phụ gia cho sự phát triển của màng kim cương và cho các mục đích khác, và trong y học, chúng là chất chống oxy hóa mạnh.
Điều gì xảy ra với các chất?
Mỗi giây bên trong và xung quanh đều có sự biến đổi của các chất. Hóa học xem xét và giải thích những quá trình đi kèm với sự thay đổi về chất và / hoặc lượng trong thành phần của các phân tử phản ứng. Song song, thường xuyên liên kết với nhau, các biến đổi vật lý cũng xảy ra, có đặc điểm chỉ là sự thay đổi hình dạng, màu sắc của các chất hoặc trạng thái tập hợp và một số đặc điểm khác.
Hiện tượng hóa học là các phản ứng tương tác của nhiều loại khác nhau, ví dụ, hợp chất, thay thế, trao đổi, phân hủy, thuận nghịch, tỏa nhiệt, oxi hóa khử, v.v., tùy thuộc vào sự thay đổi của tham số quan tâm. Các hiện tượng vật lý bao gồm: bay hơi, ngưng tụ, thăng hoa, hòa tan, đông đặc, dẫn điệnvân vân. Thông thường, chúng đi kèm với nhau, ví dụ, sét trong cơn giông là một quá trình vật lý và sự giải phóng ôzôn dưới tác động của nó là một quá trình hóa học.
Tính chất vật lý
Một chất trong hóa học là một chất có những tính chất vật lý nhất định. Bằng sự hiện diện, vắng mặt, mức độ và cường độ của chúng, người ta có thể dự đoán một chất sẽ hoạt động như thế nào trong những điều kiện nhất định, cũng như giải thích một số đặc điểm hóa học của các hợp chất. Vì vậy, ví dụ, điểm sôi cao của các hợp chất hữu cơ chứa hydro và dị nguyên tử có độ âm điện (nitơ, oxy, v.v.) cho thấy rằng một loại tương tác hóa học như liên kết hydro được biểu hiện trong một chất. Nhờ biết chất nào có khả năng dẫn điện tốt nhất nên cáp và dây dẫn điện được làm từ một số kim loại nhất định.
Tính chất hóa học
Thành lập, nghiên cứu và nghiên cứu mặt khác của đồng tiền thuộc tính là hóa học. Tính chất của các chất theo quan điểm của cô ấy là khả năng phản ứng tương tác của chúng. Một số chất cực kỳ hoạt động theo nghĩa này, ví dụ, kim loại hoặc bất kỳ chất oxy hóa nào, trong khi những chất khác, khí quý (trơ), thực tế không tham gia phản ứng trong điều kiện bình thường. Các đặc tính hóa học có thể được kích hoạt hoặc thụ động khi cần thiết, đôi khi không gặp nhiều khó khăn và trong một số trường hợp không dễ dàng. Các nhà khoa học dành nhiều giờ trong phòng thí nghiệm, thông qua thử và sai để đạt được mục tiêu của họ.mục tiêu, đôi khi chúng không đạt được. Bằng cách thay đổi các thông số môi trường (nhiệt độ, áp suất, v.v.) hoặc sử dụng các hợp chất đặc biệt - chất xúc tác hoặc chất ức chế - có thể ảnh hưởng đến tính chất hóa học của các chất, và do đó diễn ra phản ứng.
Phân loại hóa chất
Tất cả các phân loại đều dựa trên sự phân chia các hợp chất thành hữu cơ và vô cơ. Nguyên tố chính của chất hữu cơ là cacbon, kết hợp với nhau và hydro, các nguyên tử cacbon tạo thành khung hydrocacbon, sau đó được lấp đầy bởi các nguyên tử khác (oxy, nitơ, phốt pho, lưu huỳnh, halogen, kim loại và những nguyên tử khác), đóng thành chu kỳ hoặc nhánh, do đó biện minh cho nhiều loại hợp chất hữu cơ. Đến nay, khoa học đã biết đến 20 triệu chất như vậy. Trong khi chỉ có nửa triệu hợp chất khoáng.
Mỗi hợp chất là riêng lẻ nhưng cũng có nhiều đặc điểm giống với các hợp chất khác về tính chất, cấu tạo và thành phần, trên cơ sở đó có sự phân nhóm thành các nhóm chất. Hóa học có tính hệ thống hóa và tổ chức cao, nó là một môn khoa học chính xác.
Chất vô cơ
1. Ôxit là hợp chất nhị phân với ôxy:
a) có tính axit - khi tương tác với nước, chúng tạo ra axit;
b) cơ bản - khi tương tác với nước, chúng tạo ra bazơ.
2. Axit là những chất bao gồm một hoặc nhiều proton hydro và một dư axit.
3. Bazơ (kiềm) - bao gồm một hoặc nhiều nhóm hydroxyl và một nguyên tử kim loại:
a) hiđroxit lưỡng tính - thể hiện tính chất của cả axit và bazơ.
4. Muối là kết quả của phản ứng trung hòa giữa axit và kiềm (một bazơ hòa tan), bao gồm một nguyên tử kim loại và một hoặc nhiều gốc axit:
a) muối axit - anion của dư axit chứa một proton, kết quả của sự phân ly không hoàn toàn của axit;
b) muối bazơ - một nhóm hydroxyl liên kết với kim loại, là kết quả của sự phân ly không hoàn toàn của bazơ.
Hợp chất hữu cơ
Có rất nhiều lớp chất trong chất hữu cơ, rất khó để nhớ một lượng thông tin như vậy cùng một lúc. Điều chính là biết các phân chia cơ bản thành các hợp chất béo và mạch vòng, cacbocyclic và dị vòng, bão hòa và không bão hòa. Hydrocacbon cũng có nhiều dẫn xuất, trong đó nguyên tử hydro được thay thế bằng halogen, oxy, nitơ và các nguyên tử khác, cũng như các nhóm chức.
Chất trong hóa học là cơ sở của sự tồn tại. Nhờ tổng hợp hữu cơ, con người ngày nay có một lượng lớn các chất nhân tạo thay thế các chất tự nhiên, và cũng không có chất tương tự nào về đặc điểm của chúng trong tự nhiên.
