В самото начало на този уебсайт казахме, че веществата са навсякъде около нас. Но какво е това вещество? Под понятието субстанция разбираме една от формите, в които се появява материята. Цялата жива и нежива природа, видима и невидима, е изградена от вещества.
Ние сме в постоянен контакт с веществата и ние самите се състоим от вещества. Важното, което трябва да се каже за веществата е, че веществата заемат определен обем и имат маса. Тези вещества или смеси от вещества, които имат техническо и технологично значение и от които се произвеждат различни предмети, се наричат материали. Има огромен брой т.нар природни вещества, но има и такива, създадени от човека.
Свойства
Много вещества се различават по своите свойства. Като цяло, когато говорим за свойства, имаме предвид определени характеристики, тоест характеристики, които са типични за нещо или някого. Така, ако искаме да опишем човек, ще кажем какъв цвят са косата и очите му, колко е висок и т.н., а може дори да опишем нейния характер според реакциите й в определени ситуации. Според общото описание ще можем да различим този човек от някои други. Ние действаме по подобен начин, когато става дума за вещества.
Всяко вещество има множество свойства. Някои от свойствата може да са еднакви за много вещества. Например, има голям брой вещества в твърдо агрегатно състояние с черен цвят или голям брой вещества, които са безцветни газове и т.н. Важно е обаче да се подчертае, че не всички гостоприемници за две вещества могат да бъдат еднакви. И така, наборът от свойства характеризира определено вещество.
Очевидно познаването на свойствата на веществата е много важно, преди всичко, за да можем да ги различаваме едно от друго, но и за да можем въз основа на общи свойства да ги класифицираме в определени групи. Особено важно е да се знае, че приложението на веществата зависи от техните свойства.
Свойствата на веществата се делят на физични и химични. Физическите свойства на веществата са по-очевидни от химичните и ние можем да регистрираме някои от тези свойства със сетивата си. Така веществата се срещат в определено агрегатно състояние, имат определен цвят, някои имат определен мирис и вкус и т.н.
Физични Свойства
Въпреки това, въпреки че можем да видим топене на твърдо вещество, точната температура на топене на веществото не може да бъде регистрирана с нашите сетива. За целта използваме термометър. Има други физически свойства, които могат да бъдат определени чрез инструменти, а не чрез стил. Такива са например плътност, електропроводимост, температура на кипене, вискозитет и др. Следователно можем да кажем, че:
Физичните свойства на веществата са тези свойства, които можем да възприемем със сетивата си или да регистрираме и измерим с инструменти.
Някои физични свойства на чистите вещества (които ще бъдат обсъдени малко по-късно) се наричат характерни физични свойства. Такива свойства са: плътност, твърдост, точка на топене, точка на кипене, разтворимост, електро- и топлопроводимост и други. Характерните физични свойства не зависят от размера на пробата, т.е. от количеството вещество.
Например готварската сол (според химичния състав натриев хлорид) може да бъде под формата на фин прах или под формата на големи кристали каменна сол, но всяка проба готварска сол, във всяко количество, има една и съща плътност на 2,163 g/cm3, точка на топене 803 °C и при стайна температура, 35,86 g готварска сол винаги се разтварят в 100 g вода.
Има и някои специфични свойства, които проявяват само малък брой вещества. Например желязото има магнитни свойства, което означава, че може да бъде привлечено от магнит. Йодът от своя страна има свойството да сублимира, т.е. да премине директно от твърдо в газообразно агрегатно състояние и обратно.
Химични Свойства
Химическите свойства са по-трудни за възприемане, но все пак нека се опитаме да ги представим чрез примери от ежедневието. Знаете, че във въздуха и при контакт с влагата металните пирони, както и другите железни предмети, изсъхват и е очевидно, че претърпяват промени в химичния си състав. Златото, от друга страна, изложено на същите външни условия, не претърпява никакви промени. И така, желязото има способността да претърпява промени във въздуха и в присъствието на влага, а златото няма такава способност.
Освен това знаем, че бензинът има способността да гори, произвеждайки газообразни вещества, а водата няма способността да гори. Ако домакинската солна киселина се излее върху парче тебешир, ще се наблюдава видима промяна. Но ако капнем солна киселина върху пластмасата, няма да се случи промяна. Има още много такива примери, но тези са достатъчни, за да се дефинира понятието химично свойство.
Химичното свойство е способността на дадено вещество да претърпи определен вид химическа промяна (промяна в своята идентичност) под въздействието на други вещества или под въздействието на външни условия.
Веществата в природата, както и тези, създадени от човека, са обект на промяна. Понякога промените настъпват под въздействието на външни въздействия или, от друга страна, човек съзнателно ги предизвиква. Така скалите се разпадат под действието на природните сили, но и човекът прави това, когато получава руди и минерали от тях.
Стъклото може да се счупи, свещта може да изгори, захарта може да се разтвори във вода, водата може да се изпари и т.н. Очевидно, тъй като има голям брой вещества, има и голям брой различни промени, на които те претърпяват. Подобно на свойствата на веществата, техните промени могат да бъдат физични и химични. Видяхме, че при определени условия веществата проявяват определени физични свойства. Така например знаем, че при стайни условия водата е безцветна течност.
Но ако повишим температурата, тя се превръща в пара, а ако я намалим до 0 °C, замръзва. И така, агрегатното му състояние се е променило. От ежедневието знаем, че когато разтваряме захар във вода, ако увеличим температурата, ще можем да разтворим по-голямо количество захар в същия обем вода. Това означава, че разтворимостта на захарта във вода се е увеличила. Тези примери са илюстративни за физически промени. За да разберем по-добре какво се случва по време на физически промени, ще проведем няколко експеримента:
Промяна на формата на веществото
Необходимо оборудване и вещества: Остатъци с пестик, морска сол.
Процедура: Вземете голямо парче водорасло сол Опитайте солта, след което я стрийте в чисто хаванче. След като я попитате, опитайте я отново.
Разтваряне на захар във вода
Необходими уреди и вещества: Лабораторна чаша, стъклена пръчка, спиртна лампа, шейкър куб, защитни очила и ръкавици.
Процедура: Вземете кубче шейкър и го опитайте. След това го сложете в чаша и добавете вода, докато се разтвори.
След като се разтвори, загрейте чашата със спиртна лампа, докато цялата вода се изпари. Опитайте веществото, което остава след изпаряването на водата.
Когато формата на парчето морска сол се промени и когато захарта се разтвори, настъпват физически промени. Но той трябва да е забелязал, че след като смяната приключи, той отново получи същото вещество. Следователно от всичко, което казахме дотук, можем да заключим, че:
Физичните промени са промени, при които има промяна във физичните свойства или техните стойности, но няма промяна в идентичността на веществото. По време на физически промени не се образуват нови вещества.
За разлика от физическите промени, които са много очевидни, химическите промени понякога са много лесни за забелязване, но понякога, въпреки че се случват, те са трудни за определяне. За да разберем по-добре химичните промени, ще направим няколко експеримента.
Горящ памук
Необходимо оборудване и вещества: Порцеланова торбичка, спиртна лампа, вата, предпазни очила и ръкавици.
Процедура: Наблюдавайте парче памук и направете заключение за някои от свойствата на памука. След това го поставете в порцеланов съд, поставен на статив, и го нагрейте със спиртна лампа. Какви са свойствата на полученото вещество след нагряване в сравнение със свойствата на памука?
Изгаряне на магнезий
Необходими инструменти и вещества: Метален чук, горелка, часовниково стъкло, магнезиева лента, предпазни очила и ръкавици.
Процедура: Вземете парче магнезиева лента, наблюдавайте я и възприемайте нейните свойства. След това с метален чук вземете парчето магнезиева лента и го поставете в пламъка. какво забелязваш Съберете полученото бяло вещество в часовниково стъкло.
От направените опити той трябва да е забелязал, че след завършване на процедурата са получени други вещества, различни от изходните, тъй като те имат напълно различни свойства от тези на изходните вещества.
Така от белия памук след изгарянето му остава черно вещество (това всъщност е въглерод). Освен това магнезиевата лента произвежда вещество, което има напълно различни свойства от магнезия. Следователно можем да кажем, че: Химичните промени са тези промени, при които под въздействието на външни влияния или по време на взаимодействие с други вещества съставът на веществата се променя. По този начин от изходните вещества се получават други вещества.
Заключения
Химичните промени се наричат още химични реакции и химични процеси. Особено важно е да се подчертае, че всяка химическа промяна е последвана от физически промени. Бихме могли ясно да видим това, като сравним физичните свойства на изходните вещества и веществата, получени в резултат на химическата промяна.
Освен това по време на експериментите, които проведохме се наложи загряване, т.е. да носи енергия. От друга страна, изгарянето на магнезий освобождава ярка светлина. Всъщност при всяка химическа промяна трябва да има обмен на енергия. При някои химични промени на веществата е необходимо да се доставя енергия, докато при други се отделя енергия.