Vai vienas sistēmas planētu ķīmiskais sastāvs ir vienāds? Kas ir viela? Kādas ir vielu klases? Atšķirība starp organiskajām un neorganiskajām vielām. Jautājumi diskusijai

Ķīmisko reakciju laikā viena viela rada citu (nejaukt ar kodolreakcijām, kurās viena ķīmiskais elements pārvēršas par citu).

Jebkuru ķīmisku reakciju apraksta ķīmiskais vienādojums:

Reaģenti → Reakcijas produkti

Bultiņa norāda reakcijas virzienu.

Piemēram:

Šajā reakcijā metāns (CH 4) reaģē ar skābekli (O 2), kā rezultātā veidojas oglekļa dioksīds (CO 2) un ūdens (H 2 O) jeb, precīzāk, ūdens tvaiki. Tieši šāda reakcija notiek jūsu virtuvē, kad iededzinat gāzes degli. Vienādojums jālasa šādi: Viena metāna gāzes molekula reaģē ar divām skābekļa gāzes molekulām, veidojot vienu oglekļa dioksīda molekulu un divas ūdens (ūdens tvaiku) molekulas.

Tiek saukti skaitļi, kas novietoti pirms ķīmiskās reakcijas sastāvdaļām reakcijas koeficienti.

Notiek ķīmiskas reakcijas endotermisks(ar enerģijas absorbciju) un eksotermisks(ar enerģijas atbrīvošanu). Metāna sadedzināšana - tipisks piemērs eksotermiska reakcija.

Ir vairāki ķīmisko reakciju veidi. Visbiežāk:

savienojuma reakcijas;
sadalīšanās reakcijas;
vienreizējas aizstāšanas reakcijas;
dubultās pārvietošanas reakcijas;
oksidācijas reakcijas;
redoksreakcijas.

Saliktās reakcijas

Saliktās reakcijās vismaz divi elementi veido vienu produktu:

2Na (t) + Cl2 (g) → 2NaCl (t)- galda sāls veidošanās.

Jāpievērš uzmanība būtiskai savienojumu reakciju niansei: atkarībā no reakcijas apstākļiem vai reaģentu proporcijām, kas nonāk reakcijā, tās rezultāts var būt dažādi produkti. Piemēram, kad normāli apstākļi degšana ogles Oglekļa dioksīds tiek ražots:
C (t) + O 2 (g) → CO 2 (g)

Ja skābekļa daudzums ir nepietiekams, tad veidojas nāvējoša viela. oglekļa monoksīds:
2C (t) + O 2 (g) → 2CO (g)

Sadalīšanās reakcijas

Šīs reakcijas it kā būtībā ir pretējas savienojuma reakcijām. Sadalīšanās reakcijas rezultātā viela sadalās divos (3, 4...) vienkāršākos elementos (savienojumos):

2H 2O (l) → 2H 2 (g) + O 2 (g)- ūdens sadalīšanās
2H 2O 2 (l) → 2H 2 (g) O + O 2 (g)- ūdeņraža peroksīda sadalīšanās

Vienreizējas pārvietošanas reakcijas

Atsevišķas aizvietošanas reakciju rezultātā aktīvāks elements savienojumā aizstāj mazāk aktīvo:

Zn (s) + CuSO 4 (šķīdums) → ZnSO 4 (šķīdums) + Cu (s)

Cinks vara sulfāta šķīdumā izspiež mazāk aktīvo varu, kā rezultātā veidojas cinka sulfāta šķīdums.

Metālu aktivitātes pakāpe pieaugošā aktivitātes secībā:

Aktīvākie ir sārmu un sārmzemju metāli

Iepriekš minētās reakcijas jonu vienādojums būs:

Zn (t) + Cu 2+ + SO 4 2- → Zn 2+ + SO 4 2- + Cu (t)

Jonu saite CuSO 4, izšķīdinot ūdenī, sadalās vara katjonā (lādiņš 2+) un sulfāta anjonā (lādiņš 2-). Aizvietošanas reakcijas rezultātā veidojas cinka katjons (kuram ir tāds pats lādiņš kā vara katjonam: 2-). Lūdzu, ņemiet vērā, ka sulfāta anjons atrodas abās vienādojuma pusēs, t.i., saskaņā ar visiem matemātikas noteikumiem, to var samazināt. Rezultāts ir jonu-molekulārais vienādojums:

Zn (t) + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu (t)

Dubultās pārvietošanas reakcijas

Dubultās aizvietošanas reakcijās divi elektroni jau ir aizstāti. Šādas reakcijas sauc arī par apmaiņas reakcijas. Šādas reakcijas notiek šķīdumā, veidojot:

nešķīstoša cieta (izgulsnēšanās reakcija);
ūdens (neitralizācijas reakcija).

Nokrišņu reakcijas

Ja sudraba nitrāta (sāls) šķīdumu sajauc ar nātrija hlorīda šķīdumu, veidojas sudraba hlorīds:

Molekulārais vienādojums: KCl (šķīdums) + AgNO 3 (p-p) → AgCl (s) + KNO 3 (p-p)

Jonu vienādojums: K + + Cl - + Ag + + NO 3 - → AgCl (t) + K + + NO 3 -

Molekulārais jonu vienādojums: Cl - + Ag + → AgCl (s)

Ja savienojums ir šķīstošs, tas būs šķīdumā jonu formā. Ja savienojums ir nešķīstošs, tas nogulsnēs, veidojot cietu vielu.

Neitralizācijas reakcijas

Tās ir reakcijas starp skābēm un bāzēm, kuru rezultātā veidojas ūdens molekulas.

Piemēram, sērskābes šķīduma un nātrija hidroksīda (sārma) šķīduma sajaukšanas reakcija:

Molekulārais vienādojums: H2SO4 (p-p) + 2NaOH (p-p) → Na2SO4 (p-p) + 2H2O (l)

Jonu vienādojums: 2H + + SO 4 2- + 2Na + + 2OH - → 2Na + + SO 4 2- + 2H 2 O (l)

Molekulārais jonu vienādojums: 2H + + 2OH - → 2H 2 O (l) vai H + + OH - → H 2 O (l)

Oksidācijas reakcijas

Tās ir vielu mijiedarbības reakcijas ar gāzveida skābekli gaisā, kurās, kā likums, liels skaits enerģija siltuma un gaismas veidā. Tipiska reakcija oksidēšana ir sadegšana. Šīs lapas pašā sākumā ir reakcija starp metānu un skābekli:

CH 4 (g) + 2O 2 (g) → CO 2 (g) + 2H 2 O (g)

Metāns pieder pie ogļūdeņražiem (oglekļa un ūdeņraža savienojumiem). Ogļūdeņradim reaģējot ar skābekli, izdalās daudz siltumenerģijas.

Redoksreakcijas

Tās ir reakcijas, kurās notiek elektronu apmaiņa starp reaģentu atomiem. Iepriekš apspriestās reakcijas ir arī redoksreakcijas:

2Na + Cl 2 → 2NaCl - savienojuma reakcija
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O - oksidācijas reakcija
Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu - vienas aizvietošanas reakcija

Redoksreakcijas ar lielu skaitu vienādojumu risināšanas piemēriem, izmantojot elektronu līdzsvara metodi un pusreakcijas metodi, ir pēc iespējas detalizētāk aprakstītas sadaļā

Pārbaudījums Nr.2.

Izpētīt 2. nodaļa "Dzīvības izcelsme uz Zemes""mācību grāmatas 30.-80. lpp." Vispārējā bioloģija. 10. klase” autors u.c.

I. Rakstiski atbildiet uz jautājumiem:

1. Kādi ir dzīves pamati un būtība, pēc sengrieķu filozofu domām?

2. Kāda ir F. Redi eksperimentu nozīme?

3. Aprakstiet L. Pastēra eksperimentus, kas pierāda spontānas dzīvības ģenerēšanas neiespējamību mūsdienu apstākļos.

4. Kādas ir dzīves mūžības teorijas?

5.Kādas materiālistiskās teorijas par dzīvības izcelsmi jūs zināt?

Kas ir kodolsintēzes reakcijas? Sniedziet piemērus.

6. Kā saskaņā ar Kanta-Laplasa hipotēzi no gāzes-putekļu vielas veidojas zvaigžņu sistēmas?

7. Vai ir atšķirības vienas zvaigžņu sistēmas planētu ķīmiskajā sastāvā?

8. Uzskaitiet kosmiskos un planetāros priekšnoteikumus dzīvības rašanās abiogēnai uz mūsu planētas.

9.Kāda nozīme ir organisko molekulu rašanās procesā no ne organiskās vielas uz Zemes bija primārās atmosfēras reducējošais raksturs?

10. Aprakstiet S. Millera un P. Urija eksperimentu veikšanas aparatūru un metodes.

11. Kas ir koacervācija, koacervācija?

12. Kuras modeļu sistēmas vai varat demonstrēt koacervāta pilienu veidošanos šķīdumā?

13.Kādas ir iespējas pārvarēt zemas koncentrācijas organiskās vielas pastāvēja primārā okeāna ūdeņos?

14. Kādas ir priekšrocības organisko molekulu mijiedarbībai zonās augstas koncentrācijas vielas?

15. Kā tās varētu izplatīties primārā okeāna ūdeņos? organiskās molekulas, kam ir hidrofilas un hidrofobas īpašības?.

16. Nosauciet principu šķīduma sadalīšanai fāzēs ar augstu un zemu molekulu koncentrāciju. ?

17. Kas ir koacervāta pilieni?

18. Kā “primārajā buljonā” notiek koacervātu atlase?

19. Kāda ir hipotēzes būtība par eikariotu rašanos simbioģenēzes ceļā?

20. Kādos veidos pirmās eikariotu šūnas ieguva dzīvībai nepieciešamo enerģiju?

21. Kuri organismi evolūcijas procesā pirmo reizi attīstīja dzimumprocesu?

22. Aprakstiet hipotēzes par daudzšūnu organismu rašanos būtību?

23. Definējiet šādus terminus: protobionti, bioloģiskie katalizatori, ģenētiskais kods, pašvairošanās, prokarioti, fotosintēze, seksuālais process, eikarioti.

Pārbaudi savas zināšanas par tēmu:

Dzīvības izcelsme un organiskās pasaules attīstība

1. Bioģenēzes atbalstītāji apgalvo, ka

· Viss dzīvais ir no dzīvām būtnēm

· Viss dzīvais ir Dieva radīts

· Viss dzīvais nāk no nedzīvām būtnēm

· Uz Zemi no Visuma tika atvesti dzīvi organismi

2. Abioģenēzes atbalstītāji apgalvo, ka viss ir dzīvs

· Nāk no nedzīvas

·Ceras no dzīvām būtnēm

· Dieva radīts

·Atvests no kosmosa

3. L. Pastēra eksperimenti, izmantojot kolbas ar iegarenu kaklu

· Pierādīja abioģenēzes pozīcijas nekonsekvenci

· Apstiprināja abioģenēzes nostāju

· Apstiprināja bioģenēzes pozīciju

· Pierādīja bioģenēzes pozīcijas nekonsekvenci

4. Pierādījumu tam, ka dzīvība nerodas spontāni, sniedza

· L. Pasters

· A. Van Lēvenhuks

· Aristotelis

5. Aristotelis tam ticēja

· Dzīvot tikai no dzīves

· Dzīve rodas no četri elementi

· Dzīvās būtnes rodas no nedzīvām lietām

· Dzīvās būtnes var rasties no nedzīvām būtnēm, ja tām ir “aktīvs princips”

6. Hipotēze

· Nostiprina bioģenēzes atbalstītāju pozīcijas

· Nostiprina abioģenēzes piekritēju pozīcijas

· Uzsver bioģenēzes pozīcijas nekonsekvenci

· Uzsver abioģenēzes pozīcijas nekonsekvenci

7. Saskaņā ar hipotēzi koacervāti ir pirmie

Organismi

Molekulu "organizācijas".

· Olbaltumvielu kompleksi

Neorganisko vielu uzkrāšanās

8. Ķīmiskās evolūcijas stadijā tie veidojas

· Baktērijas

· Protobionti

· Biopolimēri

Zemas molekulmasas organiskie savienojumi

9. Pie skatuves bioloģiskā evolūcija veidojas

· Biopolimēri

Organismi

Zemas molekulmasas organiskās vielas

· Neorganiskās vielas

1. Autors modernas idejas tā rezultātā attīstījās dzīvība uz zemes

Ķīmiskā evolūcija

Bioloģiskā evolūcija

· Ķīmiskā un pēc tam bioloģiskā evolūcija

Ķīmiskā un bioloģiskā evolūcija

Bioloģiskā un pēc tam ķīmiskā evolūcija

10. Pirmie organismi, kas parādījās uz Zemes, ēda

Autotrofi

Heterotrofi

· Saprofīti

11. Autotrofu parādīšanās rezultātā Zemes atmosfērā

Palielināts skābekļa daudzums

· Samazināts skābekļa daudzums

· Skaits ir pieaudzis oglekļa dioksīds

· Parādījās ozona ekrāns

12. Daudzums organiskie savienojumi primārajā okeānā samazinājās, jo

Autotrofu skaita pieaugums

Heterotrofu skaita pieaugums

Autotrofu skaita samazināšana

· Heterotrofu skaita samazināšanās

13. Skābekļa uzkrāšanās atmosfērā notika sakarā ar

· Ozona ekrāna izskats

· Fotosintēze

· Fermentācija

· Vielu cikls dabā

14. Fotosintēzes process noveda pie

· Liela daudzuma skābekļa veidošanās

· Ozona ekrāna izskats

Daudzšūnu rašanās

Seksuālās reprodukcijas rašanās

15. Pārbaudiet pareizos apgalvojumus:

Heterotrofi - organismi, kas spēj patstāvīgi sintezēt organiskās vielas no neorganiskām

· Pirmie organismi uz Zemes bija heterotrofiski

Zilaļģes – pirmie fotosintētiskie organismi

· Fotosintēzes mehānisms veidojās pakāpeniski

16. Organisko savienojumu sadalīšanās bezskābekļa apstākļos:

· Fermentācija

· Fotosintēze

Oksidācija

Biosintēze

17. Ar autotrofu parādīšanos uz Zemes:

Ir sākušās neatgriezeniskas izmaiņas dzīves apstākļos

Atmosfērā izveidojās liels daudzums skābekļa

· Notika saules enerģijas uzkrāšanās organisko vielu ķīmiskajās saitēs

· Visi heterotrofi pazuda

18. gadā uz Zemes parādījās cilvēks

Proterozoja laikmets

Mezozoja laikmets

· Kainozoja laikmets

Proterozoja

Mezozojs

· Paleozoja

Kainozojs

20. Tiek aplūkoti proterozoika lielākie notikumi

· Eikariotu rašanās

Ziedošu augu izskats

Pirmo hordātu rašanās

21. Augsnes veidošanās process uz Zemes notika, pateicoties

· Ūdens cikls dabā

· Litosfēras augšējā slāņa kolonizācija ar organismiem

Organismu nāve

· Cieto iežu iznīcināšana, veidojoties smiltīm un māliem

22. Tie bija plaši izplatīti Arheānā

Rāpuļi un papardes

· Baktērijas un zilaļģes

23. Augi, dzīvnieki un sēnītes ienāca krastā

Proterozoja

· Paleozoja

Mezozojs

24. Proterozoja laikmets

Zīdītāji un kukaiņi

Aļģes un koelenterāti

· Pirmkārt zemes augi

· Rāpuļu dominēšana

Par atomiem un ķīmiskajiem elementiem

Dabā nekā cita nav

ne šeit, ne tur, kosmosa dzīlēs:

viss - no maziem smilšu graudiņiem līdz planētām -

sastāv no vienotiem elementiem.

S. P. Ščipačovs, “Mendeļejeva lasīšana”.

Ķīmijā, izņemot terminus "atoms" Un "molekula" jēdziens tiek bieži lietots "elements". Kas šiem jēdzieniem ir kopīgs un kā tie atšķiras?

Ķīmiskais elements – tie ir viena veida atomi . Tā, piemēram, visi ūdeņraža atomi ir elements ūdeņradis; visi skābekļa un dzīvsudraba atomi ir attiecīgi skābekļa un dzīvsudraba elementi.

Pašlaik ir zināmi vairāk nekā 107 atomu veidi, tas ir, vairāk nekā 107 ķīmiskie elementi. Ir jānošķir jēdzieni “ķīmiskais elements”, “atoms” un “vienkārša viela”.

Vienkāršas un sarežģītas vielas

Pēc elementārā sastāva tos izšķir vienkāršas vielas, kas sastāv no viena elementa atomiem (H 2, O 2, Cl 2, P 4, Na, Cu, Au) un sarežģītas vielas, kas sastāv no dažādu elementu atomiem (H 2 O, NH 3, OF 2, H 2 SO 4, MgCl 2, K 2 SO 4).

Šobrīd ir zināmi 115 ķīmiskie elementi, kas veido aptuveni 500 vienkāršas vielas.

Vietējais zelts ir vienkārša viela.

Viena elementa spēja pastāvēt citā formā vienkāršas vielas, kas atšķiras pēc īpašībām, sauc allotropija Piemēram, elementam skābeklis O ir divas alotropas formas - dioksīds O 2 un ozons O 3 ar atšķirīgu atomu skaitu molekulās.

Elementa oglekļa C alotropās formas - dimants un grafīts - atšķiras ar savu kristālu struktūru.Alotropijai ir arī citi iemesli.

ķīmiskie savienojumi, piemēram, dzīvsudraba(II) oksīds HgO (iegūst, savienojot vienkāršu vielu atomus - dzīvsudrabu Hg un skābekli O 2), nātrija bromīdu (iegūst, savienojot vienkāršu vielu atomus - nātrija Na un broma Br 2).

Tātad, apkoposim iepriekš minēto. Ir divu veidu vielas molekulas:

1. Vienkārši– šādu vielu molekulas sastāv no viena tipa atomiem. Ķīmiskās reakcijās tie nevar sadalīties, veidojot vairākas vienkāršākas vielas.

2. Komplekss- šādu vielu molekulas sastāv no atomiem dažādi veidi. Ķīmiskās reakcijās tie var sadalīties, veidojot vienkāršākas vielas.

Atšķirība starp jēdzieniem “ķīmiskais elements” un “vienkārša viela”

Atšķirt jēdzienus "ķīmiskais elements" Un "Vienkārša viela" iespējams, salīdzinot īpašības vienkāršu un sarežģītas vielas. Piemēram, vienkārša viela - skābeklis– bezkrāsaina gāze, kas nepieciešama elpošanai un degšanas veicināšanai. Vienkāršās vielas skābekļa mazākā daļiņa ir molekula, kas sastāv no diviem atomiem. Skābeklis ir iekļauts arī oglekļa monoksīdā (oglekļa monoksīdā) un ūdenī. Taču ūdens un oglekļa monoksīds satur ķīmiski saistītu skābekli, kam nav vienkāršas vielas īpašību, jo īpaši to nevar izmantot elpošanai. Zivis, piemēram, neelpo ķīmiski saistītu skābekli, kas ir daļa no ūdens molekulas, bet gan tajā izšķīdušo brīvo skābekli. Tāpēc, runājot par jebkuru ķīmisko savienojumu sastāvu, jāsaprot, ka šajos savienojumos nav iekļautas vienkāršas vielas, bet gan atomi noteikta veida, tas ir, atbilstošie elementi.

Sarežģītām vielām sadaloties, atomi var izdalīties brīvā stāvoklī un apvienoties, veidojot vienkāršas vielas. Vienkāršas vielas sastāv no viena elementa atomiem. Atšķirību starp jēdzieniem “ķīmiskais elements” un “vienkārša viela” apstiprina arī fakts, ka viens un tas pats elements var veidot vairākas vienkāršas vielas. Piemēram, skābekļa elementa atomi var veidot divu atomu skābekļa molekulas un trīsatomu ozona molekulas. Skābeklis un ozons ir pilnīgi atšķirīgas vienkāršas vielas. Tas izskaidro faktu, ka ir zināmas daudz vairāk vienkāršu vielu nekā ķīmiskie elementi.

Izmantojot jēdzienu “ķīmiskais elements”, mēs varam dot šādu definīciju vienkāršām un sarežģītām vielām:

Vienkāršas vielas ir tās, kas sastāv no viena ķīmiskā elementa atomiem.

Sarežģītas vielas ir tās, kas sastāv no dažādu ķīmisko elementu atomiem.

Atšķirība starp jēdzieniem “maisījums” un “ķīmiskais savienojums”

Sarežģītas vielas bieži sauc ķīmiskie savienojumi.

Mēģiniet atbildēt uz jautājumiem:

1.No kā atšķiras maisījuma sastāvs ķīmiskie savienojumi?

2. Salīdzināt maisījumu un ķīmisko savienojumu īpašības?

3. Kādā veidā var atdalīt maisījuma un ķīmiskā savienojuma sastāvdaļas?

4. Vai var spriest pēc ārējās pazīmes par maisījuma un ķīmiskā savienojuma veidošanos?

Maisījumu un ķīmisko vielu salīdzinošās īpašības

Jautājumi maisījumu pielīdzināšanai ķīmiskajiem savienojumiem	Salīdzinājums
	Maisījumi	Ķīmiskie savienojumi
Kā maisījumi pēc sastāva atšķiras no ķīmiskajiem savienojumiem?	Vielas var sajaukt jebkurā attiecībā, t.i. mainīgs maisījumu sastāvs	Ķīmisko savienojumu sastāvs ir nemainīgs.
Salīdzināt maisījumu un ķīmisko savienojumu īpašības?	Vielas maisījumos saglabā savas īpašības	Vielas, kas veido savienojumus, nesaglabā savas īpašības, jo veidojas ķīmiski savienojumi ar citām īpašībām
Kā maisījumu un ķīmisko savienojumu var sadalīt tā sastāvdaļās?	Vielas var atdalīt ar fiziskiem līdzekļiem	Ķīmiskos savienojumus var sadalīt tikai ķīmiskās reakcijās
Vai pēc ārējām pazīmēm var spriest par maisījuma un ķīmiskā savienojuma veidošanos?	Mehānisko sajaukšanu nepavada siltuma izdalīšanās vai citas ķīmisku reakciju pazīmes	Par ķīmiskā savienojuma veidošanos var spriest pēc ķīmisko reakciju pazīmēm

Uzdevumi konsolidācijai

I. Darbs ar simulatoriem

II. Atrisiniet problēmu

No piedāvātā vielu saraksta atsevišķi ierakstiet vienkāršas un sarežģītas vielas:
NaCl, H 2 SO 4, K, S 8, CO 2, O 3, H 3 PO 4, N 2, Fe.
Paskaidrojiet savu izvēli katrā gadījumā.

III. Atbildi uz jautājumiem

№1

Cik vienkāršu vielu ir ierakstītas formulu sērijā:
H 2 O, N 2, O 3, HNO 3, P 2 O 5, S, Fe, CO 2, KOH.

№2

Abas vielas ir sarežģītas:

A) C (ogles) un S (sērs);
B) CO 2 (oglekļa dioksīds) un H 2 O (ūdens);
B) Fe (dzelzs) un CH4 (metāns);
D) H2SO4 (sērskābe) un H2 (ūdeņradis).

№3

Izvēlieties pareizo apgalvojumu:
Vienkāršas vielas sastāv no viena veida atomiem.

A) Pareizi

B) Nepareizi

№4

Maisījumiem raksturīgi ir tas
A) tiem ir nemainīgs sastāvs;
B) Vielas “maisījumā” nesaglabā savas individuālās īpašības;
C) “maisījumos” esošās vielas var atdalīt pēc fizikālajām īpašībām;
D) Vielas “maisījumos” var atdalīt, izmantojot ķīmisku reakciju.

№5

“Ķīmiskajiem savienojumiem” ir raksturīgi šādi:
A) Mainīgs sastāvs;
B) “ķīmiskā savienojuma” sastāvā esošās vielas var atdalīt ar fizikāliem līdzekļiem;
C) Par ķīmiskā savienojuma veidošanos var spriest pēc ķīmisko reakciju pazīmēm;
D) Pastāvīgs sastāvs.

№6

Kādā gadījumā mēs runājam dziedzeris kā būtu ķīmiskais elements?
A) Dzelzs ir metāls, ko pievelk magnēts;
B) Dzelzs ir daļa no rūsas;
C) Dzelzi raksturo metālisks spīdums;
D) Dzelzs sulfīds satur vienu dzelzs atomu.

№7

Kādā gadījumā mēs runājam par skābekli kā vienkāršu vielu?
A) Skābeklis ir gāze, kas atbalsta elpošanu un degšanu;
B) Zivis elpo ūdenī izšķīdušo skābekli;
C) skābekļa atoms ir daļa no ūdens molekulas;
D) Skābeklis ir daļa no gaisa.

Dzīvē mūs ieskauj dažādi ķermeņi un priekšmeti. Piemēram, iekštelpās tas ir logs, durvis, galds, spuldzīte, krūze, ārā - automašīna, luksofors, asfalts. Jebkurš ķermenis vai objekts sastāv no matērijas. Šajā rakstā tiks apspriests, kas ir viela.

Kas ir ķīmija?

Ūdens ir būtisks šķīdinātājs un stabilizators. Tam ir spēcīga siltumietilpība un siltumvadītspēja. Ūdens vide ir labvēlīga pamata ķīmisko reakciju norisei. To raksturo caurspīdīgums un tas ir praktiski izturīgs pret saspiešanu.

Kāda ir atšķirība starp neorganiskām un organiskām vielām?

Īpaši spēcīga ārējās atšķirības Starp šīm divām grupām nav vielu. Galvenā atšķirība ir struktūrā, kur neorganiskām vielām ir nemolekulāra struktūra, bet organiskajām vielām ir molekulārā struktūra.

Neorganiskām vielām ir nemolekulāra struktūra, tāpēc tās raksturo augstas temperatūras kausēšana un vārīšana. Tie nesatur oglekli. Tajos ietilpst cēlgāzes (neons, argons), metāli (kalcijs, kalcijs, nātrijs), amfoteriskas vielas (dzelzs, alumīnijs) un nemetāli (silīcijs), hidroksīdi, binārie savienojumi, sāļi.

Molekulārās struktūras organiskās vielas. Viņiem ir pietiekami daudz zemas temperatūras kūst, un karsējot tie ātri sadalās. Sastāv galvenokārt no oglekļa. Izņēmumi: karbīdi, karbonāti, oglekļa oksīdi un cianīdi. Ogleklis ļauj veidoties liela summa kompleksie savienojumi (dabā ir zināmi vairāk nekā 10 miljoni no tiem).

Lielākā daļa to klašu pieder bioloģiskai izcelsmei (ogļhidrāti, olbaltumvielas, lipīdi, nukleīnskābes). Šie savienojumi ietver slāpekli, ūdeņradi, skābekli, fosforu un sēru.

Lai saprastu, kas ir viela, ir jāiedomājas, kādu lomu tā spēlē mūsu dzīvē. Mijiedarbojoties ar citām vielām, tas veido jaunas. Bez tiem apkārtējās pasaules dzīve ir nedalāma un neiedomājama. Visi priekšmeti sastāv no noteiktām vielām, tāpēc tiem ir svarīga loma mūsu dzīvē.

Daba attīstās dinamiski, dzīvā un inertā viela nepārtraukti piedzīvo transformācijas procesus. Vissvarīgākās pārvērtības ir tās, kas ietekmē vielas sastāvu. Iežu veidošanās, ķīmiskā erozija, planētas dzimšana vai zīdītāju elpošana ir novērojami procesi, kas ietver izmaiņas citās vielās. Neskatoties uz atšķirībām, tiem visiem ir kaut kas kopīgs: izmaiņas molekulārā līmenī.

Ķīmisko reakciju laikā elementi nezaudē savu identitāti. Šajās reakcijās tiek iesaistīti tikai elektroni, kas atrodas atomu ārējā apvalkā, bet atomu kodoli paliek nemainīgi.
Elementa reaktivitāte ķīmiskajā reakcijā ir atkarīga no elementa oksidācijas pakāpes. Parastās ķīmiskās reakcijās Ra un Ra 2+ uzvedas pilnīgi atšķirīgi.
Dažādiem elementa izotopiem ir gandrīz vienāda ķīmiskā reaktivitāte.
Ķīmiskās reakcijas ātrums ir ļoti atkarīgs no temperatūras un spiediena.
Ķīmisko reakciju var mainīt.
Ķīmiskās reakcijas pavada salīdzinoši nelielas enerģijas izmaiņas.

Kodolreakcijas

Kodolreakciju laikā notiek izmaiņas atomu kodolos un līdz ar to veidojas jauni elementi.
Elementa reaktivitāte kodolreakcijā praktiski nav atkarīga no elementa oksidācijas pakāpes. Piemēram, Ra vai Ra 2+ joni Ka C 2 kodolreakcijās uzvedas līdzīgi.
Kodolreakcijās izotopi uzvedas pilnīgi atšķirīgi. Piemēram, U-235 skaldās klusi un viegli, bet U-238 ne.
Kodolreakcijas ātrums nav atkarīgs no temperatūras un spiediena.
Kodolreakciju nevar atsaukt.
Kodolreakcijas pavada lielas enerģijas izmaiņas.

Atšķirība starp ķīmisko un kodolenerģiju

Potenciālā enerģija, ko, veidojot saites, var pārvērst citos veidos, galvenokārt siltumā un gaismā.
Jo stiprāka ir saite, jo lielāka ir pārveidotā ķīmiskā enerģija.

Kodolenerģija neietver ķīmisko saišu veidošanos (kuras izraisa elektronu mijiedarbība)
Var pārvērsties citās formās, kad notiek izmaiņas atoma kodolā.

Kodolmaiņas notiek visos trīs galvenajos procesos:

Kodola skaldīšana
Divu kodolu savienošana, lai izveidotu jaunu kodolu.
Augstas enerģijas elektromagnētiskā starojuma (gamma starojuma) izdalīšanās, radot tā paša kodola stabilāku versiju.

Enerģijas pārveidošanas salīdzinājums

Ķīmiskās sprādzienā atbrīvotās (vai pārveidotās) ķīmiskās enerģijas daudzums ir:

5kJ par katru gramu TNT
Kodolenerģijas daudzums atbrīvotajā atombumbā: 100 miljoni kJ uz katru gramu urāna vai plutonija

Viena no galvenajām atšķirībām starp kodolreakcijām un ķīmiskajām reakcijām ir saistīts ar to, kā reakcija notiek atomā. Kamēr kodolreakcija notiek atoma kodolā, elektroni atomā ir atbildīgi par notiekošo ķīmisko reakciju.

Ķīmiskās reakcijas ietver:

Pārskaitījumi
Zaudējumi
Iegūt
Elektronu koplietošana

Saskaņā ar atomu teoriju matērija tiek izskaidrota ar pārkārtošanos, lai iegūtu jaunas molekulas. Ķīmiskajā reakcijā iesaistītās vielas un proporcijas, kādās tās veidojas, tiek izteiktas atbilstošajā ķīmiskie vienādojumi izpildes pamatā dažādi veidiķīmiskie aprēķini.

Kodolreakcijas ir atbildīgas par kodola sabrukšanu, un tām nav nekā kopīga ar elektroniem. Kad kodols sadalās, neitronu vai protonu zuduma dēļ tas var pāriet uz citu atomu. Kodolreakcijā protoni un neitroni mijiedarbojas kodolā. Ķīmiskajās reakcijās elektroni reaģē ārpus kodola.

Kodolreakcijas rezultātu var saukt par jebkuru skaldīšanu vai saplūšanu. Jauns elements veidojas protona vai neitrona darbības rezultātā. Ķīmiskās reakcijas rezultātā elektronu darbības rezultātā viela pārvēršas vienā vai vairākās vielās. Jauns elements veidojas protona vai neitrona darbības rezultātā.

Salīdzinot enerģiju, ķīmiskā reakcija ietver tikai zemas enerģijas izmaiņas, savukārt kodolreakcijā ir ļoti lielas enerģijas izmaiņas. Kodolreakcijā enerģijas izmaiņas ir 10^8 kJ. Tas ir 10–10^3 kJ/mol ķīmiskajās reakcijās.

Kamēr daži elementi kodolā tiek pārveidoti par citiem, atomu skaits ķīmiskajā vielā nemainās. Kodolreakcijā izotopi reaģē atšķirīgi. Bet ķīmiskās reakcijas rezultātā reaģē arī izotopi.

Lai gan kodolreakcija nav atkarīga no ķīmiskajiem savienojumiem, ķīmiskā reakcija ir ļoti atkarīga no ķīmiskajiem savienojumiem.

Kopsavilkums

Ķīmiskās reakcijas ietver elektronu pārnešanu, zudumu, pieaugumu un dalīšanos, neiesaistot procesā kodolu. Kodolreakcijās notiek kodola sabrukšana, un tām nav nekā kopīga ar elektroniem.
Kodolreakcijā protoni un neitroni reaģē kodola iekšpusē, ķīmiskās reakcijās elektroni mijiedarbojas ārpus kodola.
Salīdzinot enerģijas, ķīmiskajā reakcijā tiek izmantotas tikai zemas enerģijas izmaiņas, savukārt kodolreakcijā ir ļoti lielas enerģijas izmaiņas.