Предмет химии. вещества

Вопросы и задания

1. В каком из высказываний речь идет о стекле как о веществе, а в каком – как о физическом теле?
   • я заменил оконное стекло;
   • графин сделан из стекла.
2. Можно ли выделить из раствора сахар с помощью фильтрации? Почему?
3. Какое из перечисленных явлений относится к химическим? Почему?
   • высыхание лужи;
   • осаждение бурых хлопьев из водного раствора марганцовки, стоявшего на свету;
   • образование снежинки.

Ответы

1. а) – тело; б) – вещество.
2. Нет. Сахар в растворе разделен на мельчайшие частицы – молекулы, – которых не может задержать фильтр.
3. б), так как появился осадок и произошло изменение цвета.

1. Составьте из предложенного перечня два списка: а) чистые вещества и б) смеси.
2. Из предложенного списка выберите признаки химических реакций:
   • образование осадка;
   • плавление;
   • кипение;
   • поглощение тепла;
   • выделение тепла;
   • появление запаха;
   • появление магнитного поля.

Ответы

1. а) полиэтилен, медь, водород; б) морская вода, бензин, аэрозоль, сахарный сироп.
2. а), г), д), е).

Применение физических тел и веществ в повседневной жизни

Вода

Вода – одно из самых распространенных физических веществ и играет важную роль в нашей повседневной жизни:

• Мы используем воду для питья и приготовления пищи.
• Вода используется в сельском хозяйстве для полива растений.
• Она также используется в промышленности для охлаждения и в процессе производства различных товаров.
• Вода является основным компонентом в процессе гидротерапии и релаксации, таких как купание и спа-процедуры.

Воздух

Воздух – газообразное физическое тело, которое также играет важную роль в нашей повседневной жизни:

• Мы дышим воздухом, чтобы получать кислород, необходимый для жизни.
• Воздух используется в процессе горения, таком как при использовании газовых плит и каминов.
• Он также используется в промышленности для сжатия и передачи энергии, например, в компрессорах и пневматических системах.

Металлы

Металлы – твердые физические тела, которые широко используются в нашей повседневной жизни:

• Металлы, такие как железо и сталь, используются в строительстве для создания каркасов зданий и мостов.
• Они также используются в производстве автомобилей, самолетов и других транспортных средств.
• Металлы используются в производстве различных бытовых предметов, таких как посуда, мебель и электроника.

Пластик

Пластик – искусственный материал, который широко используется в нашей повседневной жизни:

• Пластик используется в производстве упаковочных материалов, таких как пластиковые бутылки и пакеты.
• Он также используется в производстве различных бытовых предметов, таких как игрушки, мебель и электроника.
• Пластик используется в медицине для создания медицинских инструментов и упаковки лекарств.

Это лишь некоторые примеры применения физических тел и веществ в повседневной жизни. Они играют важную роль в различных сферах нашей жизни и обеспечивают нам комфорт и удобство.

Что такое вещество в физике?

Классическая физика учит, что материя, из которой состоит Вселенная, находится в одном из двух основных состояний – в виде вещества и в виде поля. Веществом в физике называют материю, состоящую из элементарных частиц (по большей части это нейтроны, протоны и электроны), образующих атомы и молекулы, которые обладают массой покоя, отличной от нуля.

Вещество представлено различными физическими телами, обладающими рядом параметров, которые поддаются объективным измерениям. В любой момент можно измерить удельный вес и плотность исследуемого вещества, его упругость и твёрдость, электропроводность и магнитные свойства, прозрачность, теплоёмкость и т.д.

В зависимости от вида вещества и внешних условий, эти параметры могут изменяться в достаточно широких пределах. В то же время каждому типу вещества свойственен определённый набор постоянных характеристик, отражающих его качественные показатели.

Таблица оксидов.

Поделитесь информацией:

Оксиды:  основные оксиды, кислотные оксиды, амфотерные оксиды:

Оксид (именуемые также окисел, окись) – это бинарное соединение химического элемента с кислородом в степени окисления −2, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом.

Химический элемент кислород по электроотрицательности находится на втором месте после фтора, поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. Исключение составляет, например, дифторид кислорода OF2.

В зависимости от химических свойств различают:

—  солеобразующие оксиды:

• основные оксиды. К ним относятся оксиды металлов, степень окисления которых +1, + 2;
• кислотные оксиды.  К ним относятся оксиды металлов со степенью окисления +5, + 6, + 7, и оксиды неметаллов;
• амфотерные оксиды. К ним относятся оксиды металлов со степенью окисления +3, +4, и оксиды-исключения: ZnO, BeO, SnO, PbO;

—  несолеобразующие оксиды: оксид углерода (II) СО, оксид азота (I) N₂O, оксид азота (II) NO, оксид кремния (II) SiO и оксид серы (II) SO.

В зависимости от количества атомов элементов в оксиде, кроме кислорода различают:

— простые, включающие в молекулу атомы одного элемента, кроме кислорода, и находящихся в в одной степени окисления. Например, оксид лития Li₂O.

—  сложные оксиды, включающие в молекулу атомы двух и более элементов, кроме кислорода. Например, оксид лития-кобальта (III) Li₂O·Co₂O₃;

— двойные оксиды, в которые атомы одного и того же элемента входят в двух или более степенях окисления. Например, оксид марганца (II, IV) Mn₅O₈. Во многих случаях такие оксиды могут рассматриваться как соли кислородсодержащих кислот.

Принципиальная разница в свойствах

Твёрдые, жидкие и газообразные тела обладают значительными отличиями. С точки зрения физики, они вызваны разным строением веществ, из которых эти объекты состоят, и разной степенью притяжения их молекул. Так, твёрдые вещества бывают:

• Кристаллическими — расположение молекул или атомов (ионов) в них строго упорядочено.
• Аморфными — не имеют определённого порядка расположения.
• Высокомолекулярными, в которых положение атомов в молекулах определено, но сами молекулы располагаются в веществе хаотично.

Частицы в твёрдом веществе и, соответственно, твёрдом физическом объекте, сильно притягиваются друг к другу и находятся в постоянном движении. В жидкости притяжение слабее, но все же его достаточно для того, чтобы такие вещества сохраняли свою структуру, но не хватает для удержания формы жидких веществ, поэтому под действием силы тяжести жидкости принимают форму сосуда.

Связь между структурными частицами в газах ещё более слабая. Молекулы (атомы) в них расположены на расстоянии, значительно превышающем собственный размер частиц. Поэтому газы можно сильно сжать, но формы они не имеют, заполняя весь предоставленный объём.

Принятые в науке приближения

В современной физике в определённых случаях рассматривают некие абстрактные тела с идеальными характеристиками. Это прежде всего касается механики. В этом разделе рассматривается движение идеальных физических точек, которые не имеют массы и прочих физических свойств. Для поставленных задач эти величины не имеют значения, ими можно пренебречь.

При расчётах также нередко используется абстрактное понятие абсолютно твёрдого тела. Отличаться от обычных оно будет отсутствием смещения центра массы и неподверженностью любым деформациям.

Абсолютно чёрное тело — ещё одна абстракция, используемая в термодинамике. Под ней понимают объект, который способен поглотить абсолютно любое электромагнитное излучение, достигшее его поверхности. Стоит отметить, что оно само может испускать излучение, если таковы условия задачи, и визуально может быть не только чёрным. То, каким будет спектр его излучения, связано только с температурой абсолютно чёрного объекта.

https://youtube.com/watch?v=a6ygc6lcAK8

Таблица сравнения физических тел и веществ

Характеристика	Физические тела	Вещества
Определение	Объекты, имеющие массу и занимающие пространство	Материалы, состоящие из атомов или молекул, обладающие определенными физическими свойствами
Состояние	Могут находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии	Могут находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии
Форма	Могут иметь различные формы, включая геометрические фигуры	Могут иметь различные формы, но обычно не имеют определенной геометрической формы
Изменение состояния	Могут переходить из одного состояния в другое при изменении температуры и давления	Могут переходить из одного состояния в другое при изменении температуры и давления
Примеры	Камень, дерево, металл	Вода, соль, кислород
Применение	Строительство, производство, транспорт	Пищевая промышленность, фармацевтика, химическая промышленность

Простые и сложные вещества. Валентность

Вещества бывают простые и сложные. Если молекула состоит из атомов одного химического элемента, — это простое вещество:

Если в состав вещества входят атомы только одного химического элемента — это простое вещество. Причём некоторые химические элементы образуют несколько простых веществ. Так, химический элемент кислород образует простое вещество «кислород» О₂ и простое вещество «озон» О₃*.

А химический элемент углерод образует четыре простых вещества, причём ни одно из них не называется «углерод». Эти вещества отличаются пространственным расположением атомов:

Алмаз — атомы углерода находятся в вершинах воображаемых тетраэдров;

Графит — атомы углерода находятся в одной плоскости;

Карбин — атомы углерода образуют «нити».

В четвертой модификации «углерода» — фуллерене — атомы углерода образуют сферу, т. е. молекулы фуллерена напоминают мячик.

Существование элемента в виде нескольких простых веществ называется аллотропией. Алмаз, графит, карбин, фуллерен — аллотропные модификации элемента «углерод», а кислород и озон — аллотропные модификации элемента «кислород».

Таким образом, не следует путать эти понятия: «химический элемент» и «простое вещество», а также «молекула» и «атом».

Очень часто в письменных записях слова «молекула» или «атом» заменяют соответствующими символами, но не всегда правильно. Так, нельзя писать: «В состав воды входит Н₂», так как речь здесь идёт о химическом элементе водороде — Н. Нужно писать: «В состав воды входит (Н)». Аналогично, правильной будет запись: «При действии металла на раствор кислоты выделится Н₂», т. е. вещество водород, молекула которого двухатомна.

Молекулы сложных веществ состоят из атомов разных химических элементов:

Как известно, в состав сложных веществ входят атомы разных химических элементов. Эти атомы соединяются между собой химическими связями: ковалентными, ионными, металлическими.

Способность атома образовывать определённое число ковалентных химических связей называется валентностью. (Подробнее см. урок 4 «Химическая связь».) Правильнее всего определять валентность по графическим или структурным формулам:

В таких формулах одна чёрточка обозначает одну ковалентную связь, т. е. «одну валентность». На практике чаще всего валентность определяют по молекулярной формуле, хотя здесь правильнее говорить о степени окисления элемента (см. урок 7). Иногда результат определения степени окисления соответствует реальному значению валентности, но бывают и неодинаковые результаты.

Задание 1.1. Определите «валентность» (степени окисления) атомов кальция и углерода по формуле СаС₂. Совпадает ли полученный результат с реальным значением валентности?

В устойчивой молекуле не может быть «свободных», «лишних» валентностей! Поэтому для двухэлементной молекулы число химических связей (валентностей) атомов одного элемента равно общему числу химических связей атомов другого элемента.

Валентность атомов некоторых химических элементов постоянна (табл. 2).

Для других атомов валентность можно определить (вычислить) из химической формулы вещества.

При этом следует учитывать изложенное выше правило о химической связи.

Сделаем практические выводы.

1. Если один из атомов в молекуле одновалентен, то валентность второго атома равна числу атомов первого элемента (см. на индекс!):

2. Если число атомов в молекуле одинаково, то валентность первого атома равна валентности второго атома:

3. Если у одного из атомов индекс отсутствует, то его валентность равна произведению валентности второго атома на его индекс:

4. В остальных случаях ставьте валентности «крест-накрест», т. е. валентность первого атома равна числу атомов второго элемента и наоборот:

Задание 1.2. Определите валентности элементов в соединениях:

Вначале укажите валентности атомов, у которых она постоянна! Аналогично определяется валентность атомных групп (ОН), (РО₄), (SО₄) и так далее.

Задание 1.3. Определите валентности атомных групп (в формулах выделены курсивом):

Обратите внимание! Одинаковые группы атомов (OH), (РО4), (SO4) имеют одинаковые валентности во всех соединениях. Зная валентности атома или группы атомов можно составить формулу соединения

Для этого пользуются правилами:

Зная валентности атома или группы атомов можно составить формулу соединения. Для этого пользуются правилами:

Если валентности одинаковы, то и число атомов одинаково, т. е. индексы не ставим:

Если валентности кратны (одно число делится на другое), то число атомов элемента с меньшей валентностью определяем делением:

В остальных случаях индексы определяют «крест-накрест»:

Задание 1.4. Составьте химические формулы соединений:

Природные явления и тела

Возникновение физической науки связано именно с необходимостью исследования поведения физических объектов и их взаимодействия между собой, а также с природными явлениями. Так, создание рукотворных предметов особой конструкции способно задержать движение природной стихии во время шторма, защитить от ураганов. Катастрофические последствия землетрясений для людей преодолеваются путём проектирования и возведения строений особой формы, обладающих определёнными свойствами.

Другой пример: создание автомобиля особой конструкции, позволяющей уменьшить его повреждения при контакте с другими твёрдыми объектами во время автокатастрофы. Всё это стало возможным, благодаря изучению закономерностей взаимодействия физических объектов (тел) между собой, с природными и другими явлениями.

Виды тел в физике

В зависимости от того, из чего состоят физические тела, различают несколько их видов. Так, они бывают:

• твёрдыми;
• жидкими;
• газообразными.

В первом случае в их составе — твёрдые вещества, и они имеют определённую форму. Можно привести такие примеры физических тел: песчинка, валун, автомобиль, стол. В окружающем человека мире их множество — как природные, так и рукотворные. Последние называются предметами.

Второй вид — жидкие объекты, например, вода в стакане. Их характерная черта состоит в том, что они не имеют собственной формы и принимают очертания предмета, внутри которого находятся. Так, жидкость в стакане будет иметь одну форму, в аквариуме или бензобаке — другую.

Третий вид — газообразные. Для них характерно то, что при отсутствии ограничений они свободно распространяются в окружающей среде. Их очертания (форма), как и во втором случае, определяются границами внешнего твёрдого объекта (ёмкости). В отличие от жидких, в соответствии со свойствами газов, они заполняют весь доступный объём.

Текучесть как свойство

Несмотря на значительные отличия, у твёрдых и жидких тел есть и сходные свойства. Существуют так называемые мягкие объекты, занимающие промежуточное положение и обладающие свойствами и одних, и других. Например, характерную для жидкостей текучесть могут показывать и твёрдые объекты или вещества, такие как сапожный вар, лёд, даже некоторые металлы. Последние демонстрируют свойства жидкостей при воздействии высокого давления.

Так, если соединить два металлических куска в необходимой последовательности, можно под высоким давлением получить прочное соединение — они как бы спаяются в единое целое. Интересно, что нагревать их до температуры плавления для этого не потребуется. Таким методом на основе диффузии (взаимного проникновения частиц) получают некоторые металлические сплавы.

Топ вопросов за вчера в категории Химия

Химия 20.06.2023 14:08 3639 Сапалов Андрей

№1. Определить валентность элементов в веществах. SiH4. CrO3. H2S. CO2. CO. SO3. SO2. Fe2O3. FeO.

Ответов: 1

Химия 30.06.2023 07:59 572 Шакуров Егор

Составьте формулы по валентности: ClO, AlS, PCl, PH, NaO, SO, ZnO, КS, CF,, NO, MgN, FeCl. 2. Опре

Ответов: 2

Химия 03.10.2023 07:48 409 Коряшкин Максим

1. Найдите массу 1,5*1026 молекул оксида железа (II) FeO.

Ответов: 2

Химия 27.04.2020 10:37 525 Гармаш Стас

Тест по теме: «Алканы». Вариант 2. 1. Соотнесите части определения: Первая часть 1) Изомеры-это веще

Ответов: 1

Химия 18.05.2023 16:56 1372 Амангелды Моля

Определить валентность: FeS, Al2S3, SCl2, SCl4, CO, CO2, Na3P, Ca3P2

Ответов: 2

Химия 05.06.2023 19:58 290 Левина Алина

Определите валентность элементов в соединениях: CaH2, I2O5, MnO2, N2O, BaO

Ответов: 2

Химия 17.05.2023 03:45 408 Курбатова Мария

Составьте формулы следующих соединений: А) магния с кремнием (IV) Б) кальция с фосфором (V) В) кре

Ответов: 2

Химия 18.05.2023 12:20 428 Мерзлякова Света

Тест «Вода» 1.Какое свойство воды указано неверно: 1) прозрачна 3) бесцветна 2) не имеет запаха 4)

Ответов: 3

Химия 17.07.2023 09:38 259 Курочкина Карина

Определите валентность MgO MgH NaS CaO CaCL BaO AlS HSe SiO PO PH KO NH

Ответов: 2

Химия 20.06.2023 06:26 147 Смирнов Евгений

Массовая доля водорода в соединении с серой равна 6%. Определите формулу соединения и валентность се

Ответов: 1

Основные задачи химии

Какие же задачи сегодня стоят перед химической наукой и химиками? Наиболее важной задачей является получение новых веществ, с полезными для человечества свойствами. Например, сегодня не существует лекарств от многих болезней, и химики работают над созданием препаратов от таких болезней как сахарный диабет, грипп, онкологические заболевания

Человечество пока не может покорять другие планеты, но со временем, при изобретении более совершенных средств передвижения в пространстве, это станет возможным, здесь так же не обойдется без химии, ведь для создания космических кораблей необходимо множество химических веществ и материалов.

Десятилетиями человечество использовало ресурсы планеты не очень эффективно. Результатом этого стало существенное загрязнение окружающей среды. Кроме того, возникла проблема нехватки природных ресурсов. Сегодня химики пытаются решить эти проблемы: сделать промышленные производства безопасными для окружающей среды, и создать альтернативу невозобновляемым природным ресурсам.

Одним из решений данной проблемы является безотходное химическое производство. За относительно небольшой промежуток времени человечество изучило свойства множества веществ и создало на их основе множество материалов. Нельзя однозначно сказать, какие вещества полезны, а какие вредны

Важно лишь то, с какой целью и как эти вещества будут использоваться: для пользы, или во вред человечеству, природе и нашей планете

Подведем итоги

• Химия – наука о веществах, их свойствах и превращениях
• Вещество – совокупность атомов, молекул или других частиц, находящихся в определенном агрегатном состоянии
• Физическое тело – материальный объект, имеющий постоянные массу, форму, а так же соответствующий ей объем и отделенный от других тел
• Современное слово для обозначения науки химии произошло от позднелатинского chimia и является интернациональным: например, в английском языке – chemistry, в немецком – Chemie, французском – chimie
• Органическая химия – раздел химии, изучающий вещества живой природы, а так же вещества, полученные из веществ природного происхождения, и их свойства
• Неорганическая химия – раздел химии, изучающий вещества неживой природы (минералы, горные породы и т.д.), а также их свойства
• Физическая химия – раздел химии об общих законах строения, структуры и превращениях химических веществ
• Аналитическая химия – раздел химии, изучающий методы анализа и идентификации химических веществ

Публикация «Конспект урока по химии в 8 классе „Предмет химии, Вещества и их свойства, Химия как часть естествознания“» размещена в разделах

• Средняя школа, 8 класс
• Средняя школа. 5-9 классы
• Химия. Уроки химии
• Школа. Материалы для школьных педагогов
• Темочки
• Конкурс для воспитателей и педагогов «Лучший конспект занятия (НОД)» октябрь 2023

Предметные:

— давать определения изученных понятий: вещество, химия, свойства вещества;

— самостоятельно проводить лабораторные опыты.

Метапредметные:

— умение определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации цели и применять их на практике;

— использование основных интеллектуальных операций (выявление причинно-следственных связей).

Личностные:

— умение управлять своей познавательной деятельностью;

— формирование устойчивого интереса к поиску решения проблемы;

— саморазвитие и самосовершенствование.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Оборудование: различные тела из одного и того же вещества (стеклянная посуда, стекло в оконной раме, линза в лупе); одно и то же тело из разных веществ (кружка пластмассовая, стеклянная, металлическая); для Л. о. №1: сахар, сера, вода, стаканчики с водой, стеклянные палочки, шпатель.

Ход урока:

1. Организационный момент.

Знакомство. Проверка отсутствующих. Решение вопросов по организации уроков (принести тетради для практических и контрольных работ).

Инструктаж по БЖД, вводный инструктаж по ТБ, правила поведения в кабинете химии.

2. По теме урока.

Мы начинаем знакомство с новым предметом, который называется «химия».

В тетрадях число, классная работа, тема урока.

В младших классах вы изучали природоведение, затем приступили к изучению биологии и физики, познакомились с понятиями «физическое тело» и «вещество».

В: Как вы для себя понимаете, что такое физическое тело?

Ответы учащихся.

Запишем: Физическое тело – это материальный объект, имеющий постоянные массу и форму, и отделенный от других тел.

В: Приведите примеры? (Книга, стол, доска).

Чтобы выяснить, чем отличаются понятия «физическое тело» и «вещество», вспомните из курса природоведения и биологии сведения о составе физических тел, например, гранита и зерна.

Кусок гранита, зерно – это физические тела, но они неоднородны.

На уроках биологии вы изучали, что в состав зерна входят крахмал, белок, растительные жиры; а на уроках природоведения, — что гранит состоит из кварца, слюды и полевого шпата.

Кварц, слюда, полевой шпат, крахмал, белок, жиры – это вещества.

Одни и те же предметы часто изготавливают из разных веществ: например, кружки бывают стеклянные, пластмассовые, металлические (показываю). И наоборот, из одного и того же вещества изготавливают разные предметы: из стекла – посуда, оконное стекло, линзы в приборах (показываю).

Запишем: Свойства вещества – это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой.

Сравним: стекло и металл. Сходны – твердые, различаются – хрупкое/прочное, прозрачное/непрозрачное.

Запишем следующее утверждение: Физические тела состоят из веществ.

Нам необходимо познакомиться с некоторыми свойствами веществ.

Запишем: Важнейшие физические свойства вещества.

1. Агрегатное состояние.

— твердое;

— жидкое;

— газообразное.

2. Цвет, запах.

3. Плотность.

4. Теплопроводность.

5. Электрическая проводимость.

6. Температура плавления и кипения

Проведем лабораторный опыт по изучению физических свойств веществ.

Запишем: Л. о. №1. «Изучение физических свойств сахара и серы».

Учащиеся рассматривают вещества, изучают свойства, заполняют таблицу.

Свойство Сахар Сера

Агрегатное состояние твердое твердое

Цвет белый/прозрачный желтый

Запах — —

Растворимость в воде + —

А теперь послушайте: «Химия – великая наука. Химия в нашей жизни присутствует везде: в том же воздухе, которым мы дышим – в состав воздуха входят химические вещества. Химия в науке, в медицине, в народном хозяйстве, в промышленности – она везде».

Итак, мы с вами пришли к выводу – к определению химии, как науки.

Запишем: Химия – это наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения.

3. Закрепление (опрос по пройденному материалу).

1. Что называют физическим телом, из чего состоят тела?

2. С какими физическими свойствами веществ мы познакомились?

3. Что изучает наука химия?

4. Назовите вещества и отдельно тела (учитель демонстрирует предметы).

1. Стакан воды;

2. Вода;

3. Медная проволока;

4. Медь;

5. Деревянный стул;

6. Дерево

7. Пластмассовая вилка;

8. Пластмасса.

1,3,5,7 – тела; 2,4,6,8 – вещества.

4. Рефлексия.

На полях в тетради напротив темы урока поставьте один из знаков:

+ — все понятно;

± — есть вопросы;

— — ничего непонятно.

(Спрашиваю, кто какой знак поставил)

5. Домашнее задание.

Изучить, как работать с учебником. §1, выучить определение «химия».

Тела и вещества

Из определения физического тела следует, что обозначаться этим термином могут абсолютно все предметы вокруг, созданные как человеком, так и природой. Кристаллики соли, предметы мебели и оргтехники, воздух в воздушном шаре, вода в стакане — все они имеют признаки физических тел: определённый объём и массу, размеры и т. д.

Все физические объекты состоят из различных веществ. Чтобы разобраться, что в физике понимают под термином «физическое тело», необходимо различать эти понятия. Слово «вещество» — название качественного проявления материи. В физике его рассматривают как форму материи, не имеющую заряда и обладающую массой покоя. С точки зрения химии, вещество — вид материи, состоящий из молекул, ионов или атомов, обладающий определёнными химическими свойствами, а значит, и вступающий в те или иные химические реакции. Изучать вещества в рамках соответствующих задач могут как физика, так и химия.

Простейшие понятия: вещество, молекула, атом, химический элемент

Что такое химия? Где мы встречаемся с химическими явлениями? Везде. Сама жизнь — это бесчисленное множество разнообразных химических реакций, благодаря которым мы дышим, видим голубое небо, ощущаем изумительный запах цветов…

Что изучает химия? Химия изучает вещества, а также химические процессы, в которых участвуют эти вещества.

Что такое вещество — понятно: это то, из чего состоит окружающий нас мир и мы сами. Но что такое химический процесс (явление)?

К химическим явлениям относятся процессы, в результате которых изменяется состав или строение молекул, образующих данное вещество. Изменились молекулы — изменилось вещество (оно стало другим!), — изменились его свойства:

• свежее молоко стало кислым;
• зелёные листья стали жёлтыми;
• сырое мясо при обжаривании изменило запах.

Все эти изменения — следствие сложных и многообразных химических процессов. Итак,

химия — это наука о веществах и их превращениях.

При этом исследуются не всякие превращения, а только такие, при которых

• обязательно изменяется состав или строение молекул;
• никогда не изменяется состав и заряд ядер атомов.

В этом определении встречаются такие понятия, как «вещество», «молекула», «атом». Разберём их подробнее.

Вещество — это то, из чего состоят окружающие нас предметы. Каждому абсолютно чистому веществу (таких в природе, кстати, не существует) приписывают определённую химическую формулу, которая отражает его состав, например:

• Н₂О — вода;
• Na₈[(AlSiO₄)₆SO₄] — лазурит.

Выше приведены молекулярные формулы двух веществ. Следует отметить, что далеко не все вещества состоят из молекул, так как существуют вещества, которые состоят из атомов или ионов. Например, алмаз состоит из атомов углерода, а обычная поваренная соль — из ионов Na+ и ионов Cl– (условная «молекула» — NaСl).

Наименьшая частица вещества, которая отражает его качественный и количественный состав, называется молекулой.

Молекулы состоят из атомов. Атомы в молекуле соединены при помощи химических связей. Каждый атом обозначается при помощи символа (химического знака):

• Н — атом водорода;
• О — атом кислорода.

Число атомов в молекуле обозначают при помощи индекса:

Примеры:

• О₂ — это молекула вещества кислорода, состоящая из двух атомов кислорода;
• Н₂О — это молекула вещества воды, состоящая из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Но! Если атомы не связаны химической связью, то их число обозначают при помощи коэффициента:

Аналогично изображают число молекул:

• 2Н₂ — две молекулы водорода;
• 3Н₂О — три молекулы воды.

Почему атомы водорода и кислорода имеют разное название, разный символ? Потому что это атомы разных химических элементов.

Химический элемент — это частицы с одинаковым зарядом ядер их атомов.

Что такое ядро атома? Почему заряд ядра является признаком принадлежности атома к данному химическому элементу? Чтобы ответить на эти вопросы, следует уточнить: изменяются ли атомы в химических реакциях? Из чего состоит атом*?

Атом не имеет заряда, хотя и состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов:

В ходе химических реакций число электронов любого атома может изменяться, но заряд ядра атома в химических реакциях НЕ МЕНЯЕТСЯ!

Поэтому заряд ядра атома — своеобразный «паспорт» химического элемента. Все атомы с зарядом ядра +1 принадлежат химическому элементу под названием «водород». Атомы с зарядом ядра +8 составляют химический элемент «кислород».

Каждому химическому элементу присвоен химический символ (знак), порядковый номер в таблице Менделеева (порядковый номер равен заряду ядра атома); определённое название и, для некоторых химических элементов, особое прочтение символа в химической формуле (табл. 1).

Подведём итог. Вещества состоят из молекул, молекулы состоят из атомов, атомы с одинаковым зарядом ядра относятся к одному и тому же химическому элементу.

Но, если вещество состоит из молекул, то любое изменение состава или строения молекулы приводит к изменению самого вещества, его свойств.

Вопрос. Чем отличаются химические формулы веществ: Н₂О и Н₂О₂?

Хотя по составу молекулы этих веществ отличаются на один атом кислорода, сами вещества по свойствам сильно отличаются друг от друга. Воду Н₂О мы пьём и жить без неё не можем, а Н₂О₂ — перекись водорода, пить нельзя, а в быту её используют для обесцвечивания волос.

Вопрос. А чем отличаются химические формулы веществ:

Состав этих веществ — аллозы (А) и глюкозы (Б) — одинаков — С₆Н₁₂О₆. Отличаются они строением молекул, в данном случае — расположением групп ОН в пространстве. Глюкоза — универсальный источник энергии для большинства живых организмов, а аллоза практически не встречается в природе и не может быть источником энергии.