Введение в химию
Химия – это наука о веществах, их свойствах и превращениях друг в друга.
Все, что нас окружает, – люди, животные, растения, горы, моря, предметы – имеет непосредственное отношение к химии. Окружающие нас предметы и объекты называют физическими телами. Тела состоят из множества различных веществ. К настоящему моменту известно около 15 миллионов веществ, и это далеко не предел!
Гвоздь – это тело, состоящее из вещества – железа. Кусок гранита – это тоже тело, состоящее из нескольких веществ – кварца, слюды и полевого шпата. Рис. 1.
Рис. 1. Гранит и составляющие его вещества
Одни и те же тела часто изготавливают из разных веществ. Например, проволока может быть медной, железной, алюминиевой. И наоборот, из одного и того же вещества могут быть изготовлены различные тела: из стекла сделаны разные виды посуды, вазы и т. д.
Запомните! Каждое тело состоит из какого-либо вещества!
Свойства вещества
Физические свойства веществ
Каждое вещество характеризуется определенными свойствами.
Свойства вещества – это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой.
К физическим свойствам вещества относятся его
плотность,
агрегатное состояние,
цвет,
температуры плавления и кипения,
электро- и теплопроводность.
Одна из задач химии – это изучение веществ, их свойств и прогнозирование использования веществ в промышленности, сельском хозяйстве и медицине.
Например, вещество алюминий – это металл серебристо-белого цвета. Сравнительно легкий (его плотность составляет 2,7 г/см3), плавится при температуре 600 °С. Алюминий очень пластичен и обладает хорошей электропроводностью. Из-за легкости алюминий в виде сплавов используют в самолето- и ракетостроении. Его также используют для изготовления электрических проводов и предметов быта. Рис. 2.
Рис. 2. Алюминий и изделия из него
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. Рис. 3.
Рис. 3. Классификация явлений
Признаки химической реакции
О протекании химического превращения можно судить по следующим признакам:
выпадение осадка,
выделение газа,
изменение цвета,
выделение или поглощение тепла и другим.
Есть химические превращения, при которых не происходит проявления признаков реакции. Более того, ряд перечисленных признаков может соответствовать и физическим процессам. Стоит открыть, например, бутылку с газированным напитком, как из нее с шипением выделится углекислый газ, который был растворен в воде под большим давлением.
При охлаждении насыщенного раствора растворенное вещество часто выпадает в осадок. Такое явление называют кристаллизацией. Кристаллизация не сопровождается превращением вещества, т. е. относится к физическим явлениям.
Подведение итога урока
Химия – это наука о веществах, химических реакциях и их применении.
Химические знания помогают бороться с различными болезнями человека, животных и растений. Изучая свойства веществ, составляющих неживую природу, люди учатся бережно и грамотно ее использовать.