Вещества.

Вещества – это различные виды движущейся материи, обладающей массой покоя.

Вещество может быть представлено в виде химического элемента или его соединения в естественном виде или полученное путем любого производственного процесса.

Каждому веществу присущ набор специфических свойств – объективных характеристик, которые определяют индивидуальность конкретного вещества и тем самым позволяют отличить его от всех других веществ. К наиболее характерным физико-химическим свойствам относятся константы: плотность, температура плавления, температура кристаллизации, температура кипения, термодинамические характеристики, параметры кристаллической структуры. К основным характеристикам вещества принадлежат его химические свойства.

Все химические вещества могут существовать в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Так, лед, жидкая вода и водяной пар - это твердое, жидкое и газообразное состояние одного и того же вещества – воды (Н₂О).

Твердая, жидкая и газообразная формы не являются индивидуальными характеристиками вещества, а соответствуют лишь различным, зависящим от внешних физических условий, состояниям существования химических веществ. Поэтому нельзя приписывать воде только признак жидкости, кислороду – признак газа, а хлориду натрия – признак твердого состояния. Каждое из этих (и всех других) веществ при изменении условий может перейти в любое другое из трех агрегатных состояний.

Самое распространенное на Земле сложное вещество - вода, самый распространенный химический элемент - кислород..

В природе различают чистые вещества и смеси веществ. Чистые же вещества различаются на простые и сложные.

Индивидуальное чистое вещество обладает определенным набором характеристических свойств. Смеси веществ могут состоять из двух или большего числа чистых веществ, сохраняющих присущие им свойства.

Смеси веществ делятся на гомогенные, то есть однородные и гетерогенные, то есть неоднородные.

В гомогенных смесях составные части невозможно обнаружить ни визуально, ни с помощью оптических приборов, поскольку вещества находятся в раздробленном состоянии на микроуровне. Гомогенные смеси – смеси любых газов и истинные растворы, а также смеси некоторых жидкостей и твердых веществ, например, сплавы.

В гетерогенных смесях либо визуально, либо с помощью оптических приборов можно различить области разных веществ, разграниченные поверхностью раздела; каждая же из этих областей внутри себя гомогенна. Такие области называются фазой (жидкой, твердой, газообразной).

Таким образом, гомогенная смесь состоит из одной фазы, гетерогенная - из нескольких фаз.

С помощью физических методов разделения можно провести разделение смесей на их составные части, т. е. на чистые вещества. Ниже в таблице приведен обзор известных физических методов разделения смесей веществ, используемых в химии и химической технологии.

Чистыми называются вещества, которые физическими методами не разделяются на несколько отдельных веществ и не изменяют свои физические свойства.

Среди чистых веществ различают простые и сложные вещества.

Простые вещества состоят из атомов одного элемента, то есть они одноэлементны.

Сложные вещества состоят из атомов разных элементов, то есть они многоэлементны.

Важнейшие физические методы разделения смесей веществ.

Агрегатное состояние составных частей смеси	Физические свойства, используемые для разделения	Метод разделения
Твердое-твердое	Плотность	Отстаивание, седиментация
Смачиваемость	Флотация
Размер частиц	Просеивание
Растворимость	Экстракция, выщелачивание
Магнетизм	Магнитная сепарация
Твердое-жидкое	Плотность	Декантация (сливание жидкости с осадка), центрифугирование
Температура кипения жидкости	Выпаривание, осушка
Размер частиц	Фильтрование
Растворимость твердого вещества	Кристаллизация
Твердое-газообразное	Плотность	Центробежная сепарация
Размер частиц	Фильтрование
Электрический заряд твердых частиц	Электрофильтрование
Жидкое-жидкое	Плотность	Отстаивание, центрифугирование
Температура кипения	Дистилляция
Растворимость	Экстракция
Жидкое-газообразное	Плотность	Центробежная сепарация
Растворимость газа	Отгонка газа (повышением температуры), промывание с помощью другой жидкости
Газообразное-газообразное	Температура конденсации	Конденсация
Абсорбируемость	Абсорбция
Адсорбируемость	Адсорбция
Размер частиц	Мембранное разделение

Простые вещества следует отличать от понятия “атом” и “химический элемент”. Простые вещества представляют собой форму существования элементов в свободном виде; каждому элементу соответствует, как правило, несколько простых веществ (аллотропных форм), которые могут различаться по составу (например, атомный кислород О, кислород О₂, озон О₃) или по кристаллической решетке (алмаз и графит для элемента углерода).то есть, элементы могут проявлять аллотропные свойства. Аллотропия - способность некоторых химических элементов образовывать несколько простых веществ, различающихся по строению и свойствам.

Очевидно, что простые вещества могут быть одно- и многоатомными.

Сложные вещества иначе называются химическими соединениями. Это означает, что вещества могут быть получены с помощью химических реакций соединения из простых веществ (химического синтеза) или разделены на элементы в свободном виде (простые вещества) с помощью химических реакций разложения.

Напрмер:

2Hg + O₂ = 2HgO

простые вещества химическое

соединение

2HgO = 2Hg + O₂

химическое простые вещества

соединение

Простые вещества представляют собой конечные формы химического разложения сложных веществ.

Сложные вещества, образующиеся из простых веществ, не сохраняют химические свойства составляющих веществ. Сложные вещества делят на органические и неорганические. Органическими принято называть соединения углерода. Все остальные вещества называются неорганическими (иногда их называют минеральными)

Таким образом, если простые вещества участвуют в химической реакции как реагенты, то они всегда будут переведены в в сложные вещества. При этом масса образующегося химического соединения всегда будет больше, чем масса исходного элемента в свободном виде

Различия между смесями веществ и сложными веществами

Смесь	Сложное вещество
Образуется с помощью физического процесса (смешивание чистых веществ) Свойства чистых веществ (простых и сложных), из которых составлена смесь, остаются неизменными Чистые вещества (простые и сложные) могут находится в смеси в любом массовом отношении Смесь может быть разделена на составные части (чистые вещества) с помощью физических методов	Образуется в результате химической реакции (синтез из простых веществ) Свойства простых веществ, из которых получено сложное вещество, в последнем не сохраняется Элементы, входящие в состав сложного вещества, всегда находятся в определенном массовом отношении Сложное вещество может быть разделено на составные части (элементы в виде простых веществ) только с помощью химической реакции

По химическим свойствам неорганические вещества разделяются следующим образом:

Простые металлы

неметаллы или металлоиды

Сложные оксиды

основания

кислоты

соли

Дата добавления: 2015-07-25