Розділ 1 Початкові хімічні поняття
Хімію починають вивчати з ознайомлення із різними речовинами, їхніми найменшими частинками, властивостями. Ця наука, як і математика, біологія, фізика та інші науки, має свою мову, терміни, поняття, закони.
Від того, наскільки успішними будуть ваші перші кроки у світі хімії, залежать формування інтересу до цієї науки і майбутні досягнення в навчанні.
5 Речовини. Атоми, молекули
Матеріал параграфа допоможе вам:
> розрізняти речовини і фізичні тіла;
> відрізняти матеріали від інших речовин
> пригадати відомості про найменші частинки речовини – атоми і молекули.
Речовина. У повсякденному житті ми стикаємося з багатьма речовинами. Серед них – вода, цукор, кухонна сіль, харчова сода, лимонна кислота, крейда, залізо, золото… Цей перелік можна значно розширити. У сотні разів більше речовин добувають і використовують хіміки в лабораторіях.
Нині відомо понад 20 млн речовин. Багато з них трапляється в природі (мал. 25). У повітрі є різні гази, серед яких переважають азот і кисень; у річках, морях, океанах – крім води, розчинені в ній речовини; у земній корі –
Мал. 25. Природні речовини
Алюмінію, цинку, ацетону, вапна, поліетилену, багатьох інших речовин у природі немає; їх виробляють на заводах (мал. 26).
Мал. 26. Речовини, добуті людиною
Деякі речовини, які є в природі, можна добути з інших речовин. Так, при нагріванні марганцівки виділяється кисень, а при нагріванні крейди – вуглекислий газ. Учені за високої температури і великого тиску перетворюють графіт на алмаз. Щоправда, кристалики штучних алмазів дуже дрібні й непридатні для виготовлення ювелірних прикрас, їх використовують у бурильних і шліфувальних пристроях, інструментах для обробки металів і каменю.
Невід’ємною ознакою речовини є маса. Світлові промені, електричне та магнітне поля не мають маси і тому до речовин не належать.
Із речовин складаються фізичні тіла. Фізичними тілами є, наприклад, крапля води, кристал мінералу, уламок скла, зерно пшениці, яблуко, горіх, а також предмети, виготовлені людиною, – годинник, іграшка, книжка, намисто тощо.
► Назвіть речовини, з яких складаються такі фізичні тіла: крижина, цвях, олівець.
Для речовин або їхніх сумішей, які використовують у будівництві, для виготовлення різного обладнання, предметів побутового вжитку, художніх виробів, існує загальна назва – матеріали (мал. 27). Першими матеріалами в історії людства були ті, які надавала природа, – деревина, камінь, глина. Згодом люди навчилися виплавляти залізо та інші метали, виробляти скло, вапно, цемент. У наш час замість традиційних матеріалів дедалі ширше використовують різноманітні пластмаси.
► Із яких матеріалів можуть бути виготовлені ваза, тарілка, стілець?
Мал. 27. Будівельні матеріали
Агрегатні стани речовини. Відомо три агрегатні стали речовини – твердий, рідкий і газоподібний.
Під час нагрівання більшість твердих речовий плавиться, а рідини закипають, перетворюючись на пару. При зниженні температури відбуваються зворотні перетворення. Гази за високого тиску зріджуються. За усіх цих явищ атоми і молекули не руйнуються. Отже, речовина, змінюючи свій агрегатний стан, не перетворюється на іншу.
Кожний знає про три агрегатні етапи води, які існують у природі: лід, вода, водяна пара. Але для цукру, наприклад, відомі два агрегатні етапи – твердий і рідкий. При нагріванні цукор спочатку плавиться, потім утворена рідина темніє, і з’являється неприємний залах. Це свідчить про перетворення цукру па інші речовини. Отже, газоподібного етапу для цукру не існує. Графіт не можна розплавити; за температури 3500 °С він одразу перетворюється на пару.
Кристалічні та аморфні речовини. Розглядаючи кухонну сіль і цукор крізь збільшувальне скло, можемо помітити, що часточки солі мають форму куба, а цукру – іншу форму, переважно теж правильну, симетричну. Кожна така часточка є кристалом. Кристал – це самоутворене фізичне тіло, що має плоскі грані та прямі ребра. Отже, сіль (мал. 28, а) і цукор – кристалічні речовини. До таких речовин належать лимонна кислота, глюкоза, більшість мінералів, метали тощо. У багатьох випадках кристали дуже дрібні. Форма кристалу зумовлена певним (упорядкованим) розміщенням у ньому найменших частинок речовини.
Скло – не кристалічна, а аморфна1 речовина. Якщо його подрібнити, то отримаємо безформні уламки (мал. 28, б). Аморфними речовинами є крохмаль, поліетилен та ін.
1 Термін походить від грецьких префікса а – (означає заперечення) і слова morphe – форма.
Мал. 28. Кристалічна (а) і аморфна (б) речовини: а – кам’яна сіль; б – скло
Атоми, молекули. На уроках природознавства ви дізналися про те, що речовини складаються з безлічі найдрібніших, невидимих навіть у потужний мікроскоп частинок – атомів, молекул.
Атом1 – найменша частинка речовини, яка не має електричного заряду і складається з ядра і електронів, що рухаються навколо нього.
Ядра атомів заряджені позитивно, а електрони мають негативний заряд (мал. 29).
Мал. 29. Модель найпростішого атома
Атоми можуть відрізнятися один від одного за складом (наприклад, за кількістю електронів), а також за масою.
Атомами утворена невелика кількість речовин. Серед них – графіт, алмаз, деякі мінерали, декілька газів.
Молекула – частинка речовини, яка складається з двох або більшої кількості сполучених атомів.
1 Слово походить від грецького atomos – неподільний.
2 Слово походить від латинського слова moles (маса), зменшувального суфікса cula і в перекладі означає “маленька маса”.
Газ водень складається з молекул, у кожній з яких міститься два однакових атоми (мал. 30, а). У молекулі води – три атоми (мал. 30, б); два з них однакові, такі самі, що і в молекулі водню, а третій – іншого складу і майже в 16 разів важчий.
Мал. 30. Моделі молекул: а – водню; б – води
Молекулярних речовин – більшість. Серед них – майже всі гази, органічні речовини (за деякими винятками), кислоти тощо.
Атоми і молекули в газах і рідинах безладно рухаються, а в твердих речовинах перебувають у певних “позиціях” і зазнають незначних коливань.
ВИСНОВКИ
Фізичні тіла складаються з речовин. Невід’ємна ознака речовини – маса.
Більшість речовин може перебувати у трьох агрегатних етапах – твердому, рідкому й газоподібному.
Речовини та їхні суміші, які використовують у будівництві, для виготовлення обладнання, різних предметів, називають матеріалами.
Атом – найменша частинка речовини, яка не має електричного заряду і складається з ядра і електронів, що рухаються навколо нього.
Молекула – частинка речовини, яка складається з двох або більшої кількості сполучених атомів.
?
26. Виберіть серед наведених слів і словосполучень ті, які стосуються речовин: стіл, мідь, пластмасова пляшка, спирт, газета, цукор, водяна пара, срібний ланцюжок.
27. Знайдіть відповідність:
Речовина | Фізичне тіло |
1) золото; | А) ножиці; |
2) залізо; | Б) каблучка; |
3) поліетилен; | В) вітрина; |
4) скло; | Г) господарчий пакет. |
28. Назвіть у наведеному переліку будівельні матеріали: гіпс, віск, скло, графіт, цемент, гліцерин, капрон, мармур.
29. Наведіть приклади:
А) кількох різних предметів, виготовлених з одного й того самого матеріалу;
Б) предмета, виготовленого з кількох матеріалів;
В) двох матеріалів, з яких виготовляють аналогічні предмети.
30. Яка частинка є найменшою – електрон, молекула чи атом?
31. Чи має молекула електричний заряд? Чи містяться в ній електрони?
(1 votes, average: 5,00 out of 5)