Предмет химии. Вещества в химии.


ХИМИЯ — наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, которые сопровождают химические превращения.

Предмет химии — химические элементы и их соединения, закономерности, которым подчиняются химические реакции. Химия изучает химическую форму движения материи.

Химические реакции — это процессы образования из простых по составу веществ более сложных, переход одних сложных веществ в другие и разложение сложных веществ на более простые по составу вещества.

Современная химия делится на ряд научных дисциплин. По признаку изучаемых объектов (веществ) химию принято делить на неорганическую и органическую. Объяснением сущности химических явлений и установлением их общих закономерностей на основе физических принципов и экспериментальных данных занимается физическая химия, которая в свою очередь включает такие самостоятельные разделы: квантовая химия, электрохимия, химическая термодинамика, химическая кинетика, коллоидная химия. В отдельный самостоятельный раздел выделяется аналитическая химия. Технологические основы современных производств излагает химическая технология — наука об экономичных методах и средствах химической переработки одних веществ в другие, которые обладают необходимыми человеку свойствами. Сочетание химии с другими смежными естественными науками преставляют собой биохимия, биоорганическая химия, геохимия, радиационная химия, фотохимия и др.

Вещества — это различные виды движущейся материи, обладающей массой покоя.

Однородное вещество характеризуется плотностью. Плотность — это отношение массы вещества к его объему:

ρ = m / V

 

где ρ, m, V — соответственно плотность масса и объем вещества.
Каждое вещество характеризуется набором специфических свойств — объективных характеристик, которые определяют индивидуальность конкретного вещества и тем самым позволяют отличить его от всех других веществ. К наиболее характерным физико-химическим свойствам относятся константы — плотность, температура плавления, температура кипения, термодинамические характеристики, параметры кристаллической структуры. К основным характеристикам вещества принадлежат его химические свойства.
Все химические вещества в принципе могут существовать в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном. Твердая, жидкая и газообразная формы не являются индивидуальными характеристиками веществ, а соответствуют лишь различным, зависящим от внешних физических условий состояниям существования химических веществ.
При переходе от идеальных моделей твердого, жидкого и газообразного состояний к реальным состояниям вещества обнаруживается несколько пограничных промежуточных типов, общеизвестными из которых являются аморфное (стеклообразное) состояние, состояние жидкого кристалла и высокоэластичное (полимерное) состояние. В связи с этим часто пользуются более широким понятием фаза.
В физике рассматривается четвертое агрегатное состояние вещества — плазма — это частично или полностью ионизированное состояние, в котором плотность положительных и отрицательных зарядов одинакова (плазма электронейтральна). В состоянии плазмы находится подавляющая часть Вселенной.
Кристалл — твердое вещество, имеющее естественную внешнюю форму правильных симметричных многогранников, основанную на его внутренней структуре, т. е. на одном из нескольких определенных регулярных расположений составляющих вещество частиц (атомов, молекул, ионов). Кристаллическая структура, будучи индивидуальной для каждого вещества, относится к основным физико-химическим свойствам. Составляющие данное твердое вещество частицы образуют кристаллическую решетку. Если кристаллические решетки стереометрически (пространственно) одинаковы или сходны (имеют одинаковую симметрию), то геометрическое различие между ними заключается, в частности, в разных расстояниях между частицами, занимающими узлы решетки. Сами расстояния между частицами называются параметрами решетки. Параметры решетки, а также углы геометрических многогранников определяются физическими методами структурного анализа, например методами рентгеновского структурного анализа.
Часто твердые вещества образуют (в зависимости от условий) более чем одну форму кристаллической решетки; такие формы называются полиморфными или аллотропными модификациями.
Примеры. Среди простых веществ известны ромбическая и моноклинная сера, графит и алмаз, которые являются гексагональной и кубической модификациями углерода, среди сложных веществ — кварц, тридимит и кристобалит представляют собой различные модификации диоксида кремния.


Комментарии запрещены.