Dzīvē mūs ieskauj dažādi ķermeņi un priekšmeti. Piemēram, iekštelpās tas ir logs, durvis, galds, spuldzīte, krūze, uz ielas - mašīna, luksofors, asf alts. Jebkurš ķermenis vai objekts sastāv no matērijas. Šajā rakstā tiks apspriests, kas ir viela.
Kas ir ķīmija?
Šī ir dabas zinātne, kas pēta organiskās un neorganiskās vielas, to uzbūvi, īpašības un pārvērtības ķīmisko reakciju rezultātā. Ķīmija pieder vienai no plašajām dabaszinātņu jomām un nodarbojas ar molekulu un atomu mijiedarbības izpēti. Tas sniedz skaidru priekšstatu par to, kas ir viela, un ir ļoti cieši savstarpēji saistīts ar fiziku un bioloģiju, un tāpēc pieder pie dabaszinātnēm.
Ķīmijas nozīme cilvēka dzīvē
Minerāli, dzīvie organismi, ieži un atmosfēra sastāv no dažādām vienādu elementu attiecībām. Galvenā atšķirība starp dzīvo un nedzīvo dabu ir tā, kuras molekulas veidojās no noteiktiem ķīmiskiem elementiem. Mūsu biosfēras vitālās aktivitātes pamats būsķīmisko elementu cikls.
Cilvēka dzīve nav iespējama bez rūpniecības precēm (pārtika, vitamīni, medikamenti, kosmētika, mākslīgās šķiedras, būvmateriāli, dažādas lakas un krāsas, minerālmēsli un daudz kas cits).
Molekulas un atomi
Visas vielas sastāv no ļoti mazām daļiņām, ko sauc par molekulām (no latīņu valodas - masa). Visas molekulas veido vēl mikroskopiskākas daļiņas – atomi, pareizāk sakot, kodoli, kurus ieskauj iekšējie un ārējie elektroni, kas veido ķīmiskās saites. Atomiem ir noteikta masa, tāpēc vielas sastāvs ir nemainīgs. Molekulas uzbūves galvenās iezīmes tika atklātas ķīmisko reakciju zinātnisko pētījumu, ķīmisko savienojumu analīzes un fizikālo metožu pielietošanas gaitā. Atomi molekulās ir savienoti ar ķīmiskām saitēm. Mikroskopiskās daļiņas molekulā var būt lādētas pozitīvi vai negatīvi.
Matērijas jēdziens
Kas ir viela? Vielu uzskata par vielu, no kuras sastāv visi apkārtējās dabas ķermeņi un objekti. Visas vielas satur molekulas, savukārt molekulas sastāv no atomiem. Piemēram, dzelzs nagla būs ķermenis, bet dzelzs būs viela. Jebkurai vielai ir noteikts fizikālo un ķīmisko īpašību kopums.
Fizikālās īpašības ietver pazīmes, kas atšķir vienu vielu no citas. Tie ietver: agregātustāvoklis, blīvums, šķīdība, krāsa, spīdums, temperatūra (viršanas vai kušanas), elektriskā vadītspēja.
Ķīmiskās īpašības - vielu īpašības reaģēt un izpausties ķīmiskos procesos (reakcijās).
Ķīmijas uzdevums ir iepazīties ar vielas fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām.
Vielu dažādība
Ir vielu klases, kas ir vienkāršas un sarežģītas. Vienkāršas vielas ir vielas, kas sastāv no viena ķīmiskā elementa atomiem. Piemēram, inerto gāzu (neona, argona, skābekļa, broma, joda) molekulas. Kompleksās vielas ietver visas vielas, kas radušās dažādu atomu (ūdens, galda sāls, oglekļa dioksīda, kālija permanganāta, saharozes) kombinācijas rezultātā. Aktīvās vielas - vielas ķīmiskās reakcijās, kas var samazināt virsmas spraigumu, koncentrējoties uz virsmas.
Bioloģiskās vielas
Šajā kategorijā ietilpst visas vielas, kas satur oglekli. Izņēmumi ir karbīdi, oglekļa oksīdi, karbonāti un oglekli saturoši cianīdi un gāzes.
Saharīda vielas molekula sastāv no trim elementiem un ir galvenais dzīvo organismu enerģijas avots. Monosaharīdi ir savienojumi, kas nekristalizējas. Oligosaharīdi (saharoze, laktoze, m altoze) sastāv no divām, trim vai četrām monosaharīdu molekulām. pakļauts kristalizācijai. Polisaharīdi (glikogēns, ciete, arabāni, ksilāni) pēc garšas ir nesaldināti un nešķīst ūdenī. To galvenā funkcija iršūnu savienošana, līmēšana un saistīšana. Lipīdi ir savienojumu grupa, kas atrodama visās dzīvajās šūnās. Tie izskatās kā vienkāršas oglekļa ķēdes vai ciklisku molekulu paliekas. Tos iedala taukos (triglicerīdos un neitrālos) un lipoīdos. Tie ir sarežģīti ēteri. Taukskābes (stearīnskābe, ricīns) atrodamas arī dzīvos organismos. Lipoīdi ir taukiem līdzīgas vielas, kas ir svarīgas to struktūras dēļ. Tie veido skaidri orientētus slāņus. Fermenti ietver proteīna rakstura procesu aktīvos bioloģiskos paātrinātājus. Tie netiek iznīcināti reakcijās un atšķiras no ķīmiskajiem katalizatoriem ar to, ka normālos apstākļos tie spēj palielināt reakcijas ātrumu.
Neorganiskās vielas
Neorganiskās vielas ir: ūdens, skābeklis, ogleklis, ūdeņradis, slāpeklis, kālijs, kalcijs, nātrijs, fosfors, sērs.
Ūdens ir neaizstājams šķīdinātājs un stabilizators. Tam ir spēcīga siltumietilpība un siltumvadītspēja. Ūdens vide ir labvēlīga pamata ķīmisko reakciju norisei. Tas ir caurspīdīgs un praktiski izturīgs pret saspiešanu.
Slāpeklis ir daļa no daudziem savienojumiem, kas nav olb altumvielas. Sērs aktīvi piedalās to būvniecībā. Lielākā daļa dzīvo organismu satur fosforu minerālu formā. Kālijs šūnās ir atrodams jonu veidā. Tas aktivizē olb altumvielu enzīmu līdzsvaru. Nātrijs ir daļa no asinīm, un tam ir liela nozīme visa organisma ūdens bilances regulēšanā. Dzelzs aktīvi piedalās elpošanas, fotosintēzes procesos un ir hemoglobīna sastāvdaļa. Diētācilvēks katru dienu saņem 2 mg vara. Tā trūkums atklāj anēmiju, apetītes traucējumus un sirds slimības. Mangāns ietekmē atjaunošanās procesus augos. Cinks sadala ogļskābi. Bors ietekmē dažādu organismu augšanu. Ja tā nav augsnē, augos nomirst ziedi un vadošie kanāli. Molibdēns aktīvi iznīcina parazītus un ir ieguvis plašu popularitāti augkopībā.
Kāda ir atšķirība starp neorganiskām un organiskām vielām?
Starp šīm divām vielu grupām nav īpaši izteiktu ārējo atšķirību. Galvenā atšķirība ir struktūrā, kur neorganiskām vielām ir nemolekulāra struktūra, bet organiskajām vielām ir molekulārā struktūra.
Neorganiskām vielām ir nemolekulāra struktūra, tāpēc tām ir raksturīga augsta kušanas un viršanas temperatūra. Tie nesatur oglekli. Tajos ietilpst cēlgāzes (neons, argons), metāli (kalcijs, kalcijs, nātrijs), amfoteriskas vielas (dzelzs, alumīnijs) un nemetāli (silīcijs), hidroksīdi, bināri savienojumi, sāļi.
Molekulārās struktūras organiskās vielas. Viņiem ir diezgan zems kušanas punkts, un tie karsējot ātri sadalās. Pārsvarā sastāv no oglekļa. Izņēmumi: karbīdi, karbonāti, oglekļa oksīdi un cianīdi. Ogleklis ļauj veidot milzīgu skaitu sarežģītu savienojumu (dabā ir zināmi vairāk nekā 10 miljoni).
Lielākā daļa to klašu pieder pie bioloģiskās izcelsmes (ogļhidrāti, olb altumvielas, lipīdi, nukleīnskābes). Šie savienojumi ietver slāpekli, ūdeņradi, skābekli, fosforu un sēru.
Lai saprastu, kas ir viela, jums jāiedomājas, kādu lomu tā spēlē mūsu dzīvē. Mijiedarbojoties ar citām vielām, tas veido jaunas. Bez tiem apkārtējās pasaules dzīvībai svarīgā darbība nav atdalāma un neiedomājama. Visi priekšmeti sastāv no noteiktām vielām, tāpēc tiem ir svarīga loma mūsu dzīvē.
