БИЛИМ БУЛАГЫ

Физические и химические явления Характеристика веществ Чистые вещества и смеси
Способы очистки смесей химических веществ Атомы и молекулы. Атомно – молекулярное учение
Простые и сложные вещества Химические элементы

Что изучает химия?

• Химия - наука о веществах, их свойствах, изменениях этих свойств и явлениях, сопровождающих эти изменения.

Физические и химические явления

Физические явления

Кроме физических свойств, каждое вещество обладает способностью к превращению. Что же такое превращение веществ?

Представьте, что мы нагрели воду и она испарилась. Произошло ли при этом превращение вещества? Нет, испарение воды – это физическое явление. Водяной пар – это химическое вещество вода, только не в жидком, а газообразном агрегатном состоянии.

Физические явления – это явления, при которых данные вещества не превращаются в другие, а только изменяется их агрегатное состояние или форма.

Химические явления или химические реакции

Возьмем другой пример – ржавление железа. Железо ржавеет при взаимодействии с водой и кислородом. Ржавчина – хрупкое вещество бурого цвета. Таким образом, происходит превращение веществ – железа, кислорода и воды – в ржавчину. Это явление относится к химическим. Химические явления иначе называют химическими реакциями.

Химические явления или химические реакции – это явления, при которых из данных веществ образуются другие.

Вещества, вступающие в химическую реакцию (в рассмотренном примере – это железо, кислород и вода), называют исходными веществами.

Вещества, получающиеся в результате реакции (в данном случае – ржавчина), называют продуктами реакции.

Вывод

При физическом явлении изменения вещества не происходит, а изменяется лишь его агрегатное состояние или форма. В результате химической реакции происходит превращение исходных веществ в продукты реакции.

В начало

Характеристика веществ

Каждое химическое вещество имеет физические характеристики:

1. Агрегатное состояние. Твердое, жидкое, газообразное и состояние плазмы (Токамак- прибор для получения плазмы).

2. Цвет. У металлов цвет бывает от серебристо-светлого, до темно-серого, с синеватым отливом или красновато - желтого цвета, Неметаллы бывают бесцветные (кислород, азот), белые (фосфор), желтые, (сера, хлор) красноватые (фосфор), зеленоватые (фтор) или серо – фиолетовые (иод).

3. Плотность. Среди металлов самый легкий литий – 0,53 г/см³ , самый тяжелый – осмий - 22, 7 г/см³ . Вставка ( Легкими считают металлы с плотностью до 5 г/см³, тяжелыми после 5 г/см³).

4. Теплопроводность и электропроводность. На практике наиболее часто используют медь и алюминий, хотя у серебра и золота преимущества, но они дороги.

5. Температура плавления и кипения (смотри индивидуальные характеристики)

В начало

Чистые вещества и смеси

Чистыми считают вещества, у которых постоянные физические характеристики (Температуры плавления, кипения).

Абсолютно чистых веществ не бывает в силу контакта их между собой. От степени очистки вещества зависят свойства этих веществ.

Определение понятия «смесь» было дано в XVII в. английским ученым Робертом Бойлем: «Смесь – целостная система, состоящая из разнородных компонентов».

Смеси – бывают однородные, когда ни глазами, ни под микроскопом нельзя различить вещества, составляющие смесь (растворы) или неоднородные, когда компоненты смеси можно различить глазами или с помощью приборов.

Различают вещества:

Чистые – 99%

Химически чистые – 99,9%

Чистые для анализа – 99,99%

Особенно чистые – 99,99 9%

Хроматографически чистые - без следов других веществ.

В начало

Способы разделения смесей химических веществ

В начало

Атомы и молекулы. Атомно – молекулярное учение

Возникновение представлений об атомах и молекулах

Древнегреческий философ Демокрит 2500 лет назад высказал мысль о том, что все тела в природе состоят из мельчайших невидимых, непроницаемых, неделимых, вечно движущихся частиц – атомов. Слово “атом” в переводе означает “неделимый”. Позднее, в средние века, учение об атомах преследовалось религией, которая тормозила развитие науки в целом, и химии в частности.

Учение о молекулах и атомах было разработано в середине 18 века великим русским ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым (1711 – 1765 гг.) Он утверждал, что тела в природе состоят из корпускл (молекул), в состав которых входят элементы (атомы).

Молекулы и атомы

То, что атомы действительно существуют, подтверждают многие химические реакции. Так, например, при пропускании постоянного тока через воду в одной из трубок прибора собирается газ, в котором тлеющая лучинка ярко вспыхивает. Это кислород.

В другой трубке собирается вдвое больше газа, который от зажженной лучинки загорается. Это водород.

Объяснить это явление можно так. Мельчайшая частица воды – молекула состоит из 2 атомов водорода и одного атома кислорода. При пропускании постоянного тока через воду ее молекулы распадаются и образуются химически неделимые частицы – атомы кислорода и водорода.

Затем атомы соединяются по два, и из двух молекул воды образуется одна – двухатомная молекула кислорода и две водорода.

Итак, что такое молекулы и атомы?

Молекулы – мельчайшие частицы вещества, состав которых и химические свойства такие же, как у данного вещества. Молекулы – предельный результат механического дробления вещества.

Атомы – это мельчайшие химически неделимые частицы, из которых состоят молекулы. Молекулы, в отличие от атомов, являются химически делимыми частицами.

Молекула Атом Вещество

Атомно-молекулярное учение

Атомно-молекулярное учение развил и впервые применил в химии великий русский ученый Ломоносов. Сущность учения Ломоносова можно свести к следующим положениям.

1. Все вещества состоят из «корпускул» (так Ломоносов называл молекулы).

2. Молекулы состоят из «элементов» (так Ломоносов называл атомы).

3. Частицы — молекулы и атомы — находятся в непрерывном движении. Тепловое состояние тел есть результат движения их частиц.

4. Молекулы простых веществ состоят из одинаковых атомов, молекулы сложных веществ — из различных атомов.

В начало

Простые и сложные вещества

По элементному составу различают простые вещества, состоящие из атомов одного элемента (H₂, O₂,Cl₂, P₄, Na, Cu, Au), и сложные вещества, состоящие из атомов разных элементов (H₂O,NH₃, OF₂, H₂SO₄, MgCl₂,K₂SO₄).

Мы нагревали на пламени сухого горючего пробирку с сахарозой (C₁₂H₂₂O₁₁). Сначала сахароза плавиться и потемнела, а затем началось разложение, и сахароза почернела.

ВЫВОД:
Сахароза-сложное вещество. Вода-сложное вещество. Уголь-простое вещество. Водород-простое вещество. Кислород-простое вещество.

Простые – молекулы таких веществ состоят из атомов одного вида. В химических реакциях не могут разлагаться с образованием нескольких более простых веществ.

Сложные – молекулы таких веществ состоят из атомов разного вида. В химических реакциях могут разлагаться с образованием более простых веществ.

В начало

Понятие о химических элементах

В химии кроме терминов “атом” и “молекула” часто употребляется понятие “элемент”.

Химический элемент – это атомы одного и того же вида.

Так, например, все атомы водорода – это элемент водород; все атомы кислорода и ртути – соответственно элементы кислород и ртуть.

В настоящее время известно более 118 видов атомов, то есть более 118 химических элементов, которые образуют около 500 простых веществ.

• 
• 

Как и в любой науке, в химии существует своя система условных обозначений, свой язык.

В 19 в. появилась необходимость использования понятной для всех ученых символики. И одним из первых такую символику предложил Джон Дальтон.

Но его обозначениями было неудобно пользоваться

Система обозначения химических элементов

• 
• По предложению шведского химика Й.Я. Берцелиуса в начале 19 века в качестве символов были приняты в большинстве случаев начальные буквы латинских названий химических элементов.

• Название	Латинское название	Символ
  Водород	Hydrogenium	H
  Ртуть	Hydrargyrum	Hg

• Химический элемент водород (Hydrogenium) – Н. Если названия нескольких элементов начинались на одну и ту же букву, то в символе элемента указывали вторую или одну из последующих букв названия. Например, ртуть (Hydrargyrum) обозначается Hg.

• Знаки некоторых химических элементов произносятся так же, как и соответствующая буква:

  Название	Символ	Название
  Кислород	О	О
  Сера	S	Эс
  Азот	N	Эн
  Углерод	С	Це

• Знаки других элементов произносятся так же, как и называются сами элементы:

  Название	Символ	Название
  Натрий	Na	Натрий
  Калий	K	Калий
  Хлор	Cl	Хлор
  Фтор	F	Фтор

• 
  

  Произношение некоторых знаков соответствует их латинскому названию:

  Название	Символ	Название
  Кремний	Si	силициум
  Ртуть	Hg	гидраргирум
  Медь	Cu	купрум
  Железо	Fe	феррум

Химические элементы

1) Отражение свойств: Водород - рождающий воду; Фосфор – несущий свет; Кислород – рождающий кислоты.

2) В честь небесных тел: Селен - Селена (луна); Теллур – Теллурис (Земля).

3) Заимствованы из мифологии: Тантал (сын Зевса)

4) В честь государств: Германий (Германия); Галлий (Франция); Полоний (Польша).

5) В честь ученых: Кюрий; Эйнштейний; Лоуренсий.

Определенный вид атомов называется химическим элементом

Различие понятий “химический элемент” и “простое вещество”

Отличить понятия “химический элемент” и “простое вещество” можно при сравнении свойств простых и сложных веществ. Например, простое вещество – кислород – бесцветный газ, необходимый для дыхания, поддерживающий горение. Мельчайшая частица простого вещества кислорода – молекула, которая состоит из двух атомов. Кислород входит также в состав оксида углерода (угарный газ) и воды.

• 
• 
• 
• 

Однако, в состав воды и оксида углерода входит химически связанный кислород, который не обладает свойствами простого вещества, в частности он не может быть использован для дыхания. Рыбы, например, дышат не химически связанным кислородом, входящим в состав молекулы воды, а свободным, растворенным в ней.

Поэтому, когда речь идет о составе каких – либо химических соединений, следует понимать, что в эти соединения входят не простые вещества, а атомы определенного вида, то есть соответствующие элементы.

При разложении сложных веществ, атомы могут выделяться в свободном состоянии и соединяясь, образовывать простые вещества. Простые вещества состоят из атомов одного элемента. Различие понятий «химический элемент» и «простое вещество» подтверждается и тем, что один и тот же элемент может образовывать несколько простых веществ. Например, атомы элемента кислорода могут образовать двухатомные молекулы кислорода и трехатомные – озона. Кислород и озон – совершенно различные простые вещества.

• 
• 

Этим объясняется тот факт, что простых веществ известно гораздо больше, чем химических элементов.

Пользуясь понятием «химический элемент», можно дать такое определение простым и сложным веществам:

Простыми называют такие вещества, которые состоят из атомов одного химического элемента.

Сложными называют такие вещества, которые состоят из атомов разных химических элементов.

Сложные вещества часто называют химическими соединениями.

В начало

Глоссарий

Материя - То, из чего состоит окружающий мир.

Масса - свойство объекта. Вес - сила, с которой этот объект притягивается к центру планеты (На космическом корабле в космосе масса сохраняется, а вес стремится к 0 - состояние невесомости)

Вещество – материя в состоянии массы.

Химия - наука о веществах, их свойствах, изменениях этих свойств и явлениях, сопровождающих эти изменения.

Наука – система знаний о закономерностях развития природы, общества и мышления.

Свойства - признаки, по которым вещества схожи или отличаются друг от друга.

Явления - изменения, происходящие в природе с веществами.

Эталон - то, с чем сравнивают.

Атом - мельчайшая частица химического элемента, сохраняющая его химические свойства. атом построен из субатомных частиц - протонов, нейтронов, электронов.

Атом - наименьшее количество элемента, которое только может содержаться в молекулах образуемых им соединений.

Аллотропия — явление существования химического элемента в виде двух или нескольких простых веществ, различных по строению и свойствам. эти простые вещества, различные по строению и свойствам, называются аллотропными формами или аллотропными модификациями. например, графит и алмаз — две аллотропные формы (модификации) углерода, молекулярный кислород и озон — две аллотропные модификации кислорода. при определенных условиях аллотропные модификации могут переходить друг в друга.

Молекула (новолат. molecula, уменьшит. от лат. moles — масса) - наименьшая частица данного вещества, обладающая его основными химическими свойствами, способная к самостоятельному существованию и состоящая из атомов, соединенных химическими связями.

Простое вещество^w — вещество, состоящее из атомов одного химического элемента: водород, кислород и т. д.

Свойства — совокупность признаков по которым одни вещества отличаются от других, они бывают химическими и физическими.

Сложное вещество^w — вещество, состоящее из атомов разных химических элементов: кислоты, вода и др.

Химический элемент — это определенный вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра.

Полезные ссылки

Единой коллекции Цифровых Образовательных Ресурсов - http://school-collection.edu.ru/

Текстовые и графические материалы сайта "Химия для всех" размещенные на 2-м издании CDROM "Химия для ВСЕХ", выпущенном в 1999 г. РНПО "РОСУЧПРИБОР" - http://school-sector.relarn.ru/nsm/chemistry/Rus/chemy.html

100 интересных фактов о химии - http://100-faktov.ru/100-interesnyx-faktov-o-ximii/

http://vsefacty.com/fact/interesnye-fakty-o-himii-video

https://youtu.be/tL2xR-oqssU

https://youtu.be/bzlLeGvEOpI

https://youtu.be/Sl8TOBKVF1g

https://youtu.be/CmMEGzN1hTg

https://youtu.be/N9ZgYZ094Jk

https://youtu.be/Y-gW34yoWuY

https://youtu.be/n5hdUadGi7c

https://youtu.be/MPA-bDRfTLk

https://youtu.be/uAQFCDisLGg

Бибилиография:

• А. В. Мануйлов, В. И. Родионов.Основы химии. Интернет-учебник.
• Г.В. Пчелкина. Химуля
• 100 интересных фактов о химии.
• Толковый словарь по химии
• «Семьдесят богатырей», А. Ивич; Рис. Э. Беньяминсона, Б. Кыштымова, М. Дет. лит. 1986

Безопасность
превыше всего

Самые удивительные
химические реакции

5 эффектных физических
и химических реакций

Любопытные факты

• Если 100 млн атомов водорода расположить рядом друг с другом, то они образуют цепочку длиною всего лишь в 1 см.

• Шведский ученый Карл Шелле является рекордсменом по количеству открытых химических элементов. На его счету хлор, фтор, барий, вольфрам, кислород, марганец, молибден.

• Множество химических элементов получили своё название в честь стран или других географических объектов. Сразу 4 элемента — иттрий, иттербий, тербий и эрбий — были названы в честь шведской деревни Иттербю, около которой обнаружили крупное месторождение редкоземельных металлов.

• В лампочках используют аргон.

• Самым легким среди благородных газов считается гелий.

• В изумрудах содержится бериллий.

• Чтобы огонь покрасить в зеленый цвет используют бор.

• Азот может вызвать помутнение сознания.

• Неон способен светиться красным цветом, когда через него пропустить ток.

• В океане содержится большое количество натрия.

• В компьютерных микросхемах используют кремний.

• Для изготовления спичек используют фосфор.

• Хлор может вызвать аллергические реакции органов дыхания.

Химия в жизни человека

Что такое химия?

Одна из множества естественных наук, скажет среднестатистический обыватель. Но кто бы мог подумать, проходя мимо полок в магазине, или проезжая мимо заводов и фабрик, что все это — самый настоящий результат химических превращений?

Нескончаемый каскад реакций дает нам удивительные возможности делать жизнь более комфортной.

• Баночки с кремами, тюбики с краской для волос или зубной пастой, йогурты, сыры, пиво — это все результат химических преобразований.
• Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленности основаны на циклах превращений и переходов одних нефтяных компонентов в другие. Бензин имеет множество марок, машинные масла тоже бывают разных сортов.
• Одежда, предметы быта (вплоть до вилок и ножей), все это – химия. Она дарит нам и красивые праздники, ведь салюты и прочие прелести пиротехники – это тоже химия. Она повсюду, везде и во всем.
• Отправляя космолеты к далеким планетам, первый вопрос, которым задаются ученые, — какой химический состав поверхности планеты и её атмосферы?
• Знание химии в медицине является основополагающим.

Биохимический, электролитный, водно-солевой балансы организма – основные показатели и результат правильного течения химических реакций в организме. Наш организм — это большой биохимический реактор. Каждая его клетка может функционировать только при правильном составе элементов внутри себя. Наша ДНК — это набор нуклеотидов, а нуклеотиды – это аминокислоты, то есть химические соединения. Цвет глаз, форма губ, рост, запах – все это химия.

Фармакология и фармация — это разделы химии о лекарственных средствах. Лекарства, таблетки, мази и сиропы, даже витамины – все это химические соединения.

Химия – это одна из наук, скажите вы? Химия – это жизнь, скажу я вам.

О роли продукции химической промышленности

Трудно переоценить значение продуктов химической промышленности в жизни современного человека. Многое из того, что нас окружает, чем мы привычно пользуемся в быту, произведено именно благодаря достижениям такой отрасли как химическая промышленность. Невозможно назвать также ни одну отрасль промышленности, где не применялась бы ее продукция — это строительство и машиностроение, легкая промышленность и сельское хозяйство, энергетика и транспорт.

Химическая промышленность и сельское хозяйство

Когда на нашем столе лежит румяная буханка хлеба, мы благодарим хлеборобов, благодаря неустанному труду которых выращена пшеница, из которой он изготовлен. Но в каждой такой буханке хлеба есть и доля труда работников химической промышленности, ведь благодаря их усилиям созданы препараты, при помощи которых обрабатываются поля от сорняков, вредителей и болезней, а также в целях удобрения почвы, чтобы повысить ее урожайность. Только совместный труд химиков и работников сельского хозяйства позволяет получать большие урожаи, которые доходят до конечного потребителя в виде свежей булки, румяных фруктов и сочных овощей. Современное сельское хозяйство немыслимо без применения такой химической продукции как гербициды (препараты, которые используются для борьбы с сорняками), фунгициды (с их помощью ведется борьба с паразитическими грибками), инсектициды (путем применения этих препаратов уничтожаются вредные насекомые) и многих других веществ, применяемых в качестве средств эффективной защиты культурных растений, выращиваемых на полях и в теплицах, от различных врагов.

Инсектициды

В настоящее время выпускается три группы инсектицидов, которые различаются характером проникновения и поражения организма насекомого. Это – контактные, кишечные и системные инсектициды. Поражение насекомых контактными инсектицидами происходит благодаря внешнему контакту вредителя с обработанной частью поверхности. Действие кишечных инсектицидов основано на поражении органов питания насекомого ядовитыми составляющими препаратов. Системные инсектициды проникают в клетки обработанных растений и губительно воздействуют на насекомое при поедании отдельных частей растений.