Повна версія

Головна arrow Природознавство arrow ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

РЕЧОВИНИ І ЇХ ЗМІНИ. ПРЕДМЕТ ХІМІЇ

Кожен окремий вид матеріальної основи тел, що володіє певними фізичними властивостями, як то: вода, залізо, мідь, сірка, вапно, вугілля, кисень і т.д., в хімії називають речовиною. Візьмемо, наприклад, шматок сірки. Досліджуючи його, перш за все відзначаємо, що ця речовина світло-жовтого кольору, крихке, має кристалічну будову, нерозчинних у воді. Далі, визначаючи щільність сірки, знаходимо її рівною 2,07 г / см 3 .

Піддаючи сірку нагрівання, встановлюємо, що вона плавиться при 112,8 ° С, і т.д. Всі ці характерні особливості сірки є її фізичними властивостями.

Величини, кількісно виражають фізичні властивості речовини - щільність, температуру плавлення, розчинність і ін., Які мають при певних умовах постійні значення, називають фізичними константами (від лат. «Constans» - постійний).

Для встановлення властивостей речовини необхідно мати його максимально чистим, так як домішки інших речовин змінюють числові значення констант досліджуваного речовини. Очищення речовин від домішок є ще однією з постійно здійснюваних хімічних операцій. Речовина з мінімально можливим вмістом домішок називають індивідуальним речовиною.

Речовини в індивідуальному вигляді в природі зустрічаються рідко. У більшості випадків природні речовини являють собою суміші, що включають велику кількість різних речовин. Так, наприклад, природна вода завжди містить домішки солей. Коли одна з речовин міститься в суміші в переважній кількості, то вся суміш носить його назву. На Уралі іноді знаходять платинові самородки. Фактично, крім платини вони містять інші платинові метали, срібло, золото та інші елементи. Проводячи ще одну найважливішу хімічну операцію - аналіз, встановлюють кількісний вміст домішок.

У хімії вживаються синоніми слова «речовина», серед яких слід зупинитися на понятті «хімічний реактив». Ця речовина, спеціально випускається промисловістю і забезпечене сертифікатом, характеризу- ющим його якість, т.с. допустимий максимальний вміст домішок, як в сумі, так і окремо. У табл. 1.1 наведені відомості про основні сортах або кваліфікаціях хімічних реактивів.

Таблиця 1.1

Якість хімічних реактивів

Кваліфікація

позначення

Вміст основної речовини, частин на 1000 частин по масі

технічний

тих

понад 700

чистий

ч

Не менш 980

Чистий для аналізу

чда

Нс менш 990

хімічно чистий

хч

більш 990

особливо чистий

осч

більше 999

Говорячи про деякому зразку речовини, часто вживають слово «чистий», маючи на увазі, що речовина не містить домішок. Насправді, речовини завжди містять домішки. Слово « чистий » вимовляється замість більш точного поняття «індивідуальний». Іноді людина говорить про якомусь речовині, що воно абсолютно чисте. Однак це лише емоційне посилення оцінки якості, так як речовина, абсолютно очищене від домішок, отримати неможливо.

Індивідуальне речовина характеризується однорідністю, суміші же можуть бути однорідними або неоднорідними.

Однорідними називають суміші двох або кількох речовин, в яких ні безпосередньо за зовнішнім виглядом, ні за допомогою спеціальних приладів можна виявити частинок цих речовин вимірної величини. Такими сумішами є суміші газів, багато рідини (розчини), деякі сплави.

Прикладами неоднорідних сумішей можуть служити гірські породи, грунт, каламутна вода, запорошене повітря і т.д.

Не завжди неоднорідність суміші помітна відразу. У деяких випадках її можна виявити тільки за допомогою мікроскопа. Наприклад, кров з першого погляду можна вважати цілком однорідної червоною рідиною, але при вивченні її під мікроскопом видно, що вона складається з безбарвної основи, в якій плавають червоні і білі тільця.

Повсюдно ми можемо спостерігати, що речовини зазнають різні зміни: пролита вода «висихає», перетворюючись в невидимий пар; сталевий предмет у вологому повітрі покривається іржею; дрова в печі згоряють, залишаючи лише невелику купку попелу; опале листя з дерев поступово зотлівають, перетворюючись в темну масу перегною, і т.д.

Шматочок свинцю легко нагріти на домашній плиті до плавлення, переходу в рідкий стан. Але цей перехід не супроводжується хімічним зміною свинцю - метал перейшов в інший стан, залишаючись тим же речовиною. Інша справа, коли свинець в результаті тривалого нагрівання на повітрі перетворюється в оксид свинцю (глет). У цьому випадку замість свинцю виходить нова речовина з іншими властивостями, якісно відмінне від свинцю. Точно так же при корозії стали, горінні деревини, гнитті листя утворюються нові речовини, якісно відмінні від вихідних.

Явища, що супроводжуються докорінними змінами речовини, при яких з одних речовин утворюються інші, нові речовини, називаються хімічними. Вивченням таких явищ займається хімія. Отже, хімія є наука про перетвореннях речовин. Вона вивчає склад і будову речовин, залежність властивостей речовини від його складу і будови, умови і шляхи перетворення одних речовин в інші.

Хімічні зміни завжди супроводжуються змінами фізичними. Тому хімія найтіснішим чином пов'язана з фізикою. Дуже тісно пов'язана хімія і з біологією, оскільки всі процеси життєдіяльності - серед них кровообіг, дихання, травлення, зір, мислення - супроводжуються безперервними хімічними перетвореннями речовин в організмі, безперервним обміном речовин між організмом і навколишнім середовищем. Однак, незважаючи на те що хімічні явища і пов'язані з фізичними, так само як біологічні пов'язані і з хімічними, і з фізичними явищами, хімія не може бути зведена до фізики, а біологія до фізики і хімії, так як кожна форма руху має свої якісні особливості.

У хімії, як і в інших науках, вивчення будь-якого явища починається з спостереження і опису. Але наука не обмежується одним тільки описом спостережуваних явищ; її найважливішим завданням є їх пояснення. У пошуках пояснень явищ ми намагаємося глибше проникнути в їх сутність, з'ясувати причини, що викликають їх, встановити умови, при яких вони можуть відбуватися. Для цього доводиться штучно відтворювати різні явища в найбільш зручних для їх вивчення умовах і обстановці. Таке штучне відтворення явища називається досвідом , експериментом. Найчастіше досвід проводиться для перевірки справедливості думок або припущень, що виникають при вивченні явища. Припущення, що висуваються для пояснення даного явища, що встановлюють його зв'язок з іншими, раніше вивченими явищами, які об'єднують кілька явищ однією спільною ідеєю, називаються гіпотезами. Якщо слідства, логічно випливають із зробленого припущення, підтверджуються досвідом, якщо гіпотеза не тільки пояснює дане явище, але і дозволяє робити узагальнюючі висновки, передбачати нові явища, то гіпотеза стає теорією. Якщо ж досвід нс підтверджує висунуту гіпотезу, то вона відкидається.

Теорія, будучи широким узагальненням досвіду, значно полегшує вивчення явищ, дозволяє збагнути їх глибше і правильніше. У той же час вона дає напрямок і вказівки для постановки нових дослідів, маючи, таким чином, не тільки пізнавальне, а й методологічне значення. Теорія дозволяє вести дослідження не наосліп, а планомірно, керуючись певною точкою зору, спираючись на вже встановлені закономірності.

Особливо важливими теоретичними узагальненнями в хімії, що забезпечили успіхи цієї науки, є атомно-молекулярне вчення, теорія хімічної будови, закон періодичної залежності властивостей хімічних елементів від зарядів їх ядер - закон Менделєєва.

 
<<   ЗМІСТ   >>