Свойства какого либо вещества
«Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси»
Ключевые слова конспекта: предмет химии, вещества и их свойства, чистые вещества и смеси, способо разделения смесей.
Химия – это наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения. Химия является одной из наук, изучающих природу. Вместе с биологией и физикой химия принадлежит к числу естественных наук.
Вещество — это то, из чего состоит физическое тело. Вещество характеризуется определенными физическими свойствами.
Свойства веществ — это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой, например:
Важнейшие физические свойства вещества следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, плотность, растворимость в воде, тепло-и электропроводность, температуры плавления и кипения.
Например, всем известное вещество алюминий можно охарактеризовать так: Алюминий — металл серебристо-белого цвета, сравнительно лёгкий (р = 2,7 г/см3), плавится при температуре 600°С. Алюминий очень пластичен. По электрической проводимости уступает лишь золоту, серебру и меди. Из-за лёгкости алюминий в виде сплавов широко используют в самолёто- и ракетостроении. Его также используют для изготовления электрических проводов и предметов быта.
Чистые вещества и смеси
Чистыми называются вещества, состоящие из одинаковых молекул. Смесь состоит из молекул разных веществ.
Каждое вещество имеет прежде всего свои, характерные именно для него свойства. Они в наибольшей степени проявляются, только если вещество является практически чистым, т. е. содержит мало примесей.
В природе чистых веществ не бывает, они встречаются преимущественно в виде смесей. Во многих случаях смеси нелегко отличить от чистых веществ. Например, сахар, растворяясь в воде, образует однородную по внешнему виду смесь. Даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в эту смесь. Такие смеси называют гомогенными (однородными).
Молоко на первый взгляд тоже кажется однородным веществом. Однако, если рассмотреть каплю молока под микроскопом, можно увидеть, что в ней плавает множество мельчайших капелек жира. Если дать молоку постоять, то эти капельки соберутся в верхнем слое, образуя сливки. Подобные неоднородные смеси называют гетерогенными смесями.
Однородные смеси — это смеси, в которых даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в смесь. Неоднородные смеси — это смеси, в которых невооруженным глазом или с помощью микроскопа можно заметить частицы веществ,составляющие смесь.
Способ разделения смесей
В смеси сохраняются свойства составляющих их веществ компонентов. На основании этих свойств выбирают рациональный способ разделения смесей.
Способы разделения смесей основаны на различии свойств веществ-компонентов, их составляющих: плотности, растворимости в воде и других жидкостях-растворителях, способности плавиться и испаряться.
Способы разделения смесей: неоднородные смеси — отстаивание и фильтрование, действие магнитом; однородные смеси — перегонка, выпаривание, кристаллизация и хроматография.
Отстаивание. Прием разделения смеси твердого и жидкого вещества путем осаждения твердого на дно под действием сил тяжести.
- а) При выдерживании воды, содержащей частички глины, в емкостях глина медленно осаждается на дно, отстаивается. Применяется при очистке питьевой воды.
- б) Чтобы разделить смесь поваренной соли и речного песка, надо поместить ее в колбу и добавить воды. Соль растворится, а песок опустится на дно. Затем осторожно слить раствор, чтобы песок остался в колбе. Соль из раствора получают выпариванием воды.
- в) Для разделения смеси малорастворимых друг в друге жидкостей с различной плотностью используют делительную воронку. Это цилиндрический сосуд с краником внизу. Помещенная в эту воронку смесь бензина с водой или растительного масла с водой быстро расслаивается, причем водный слой оказывается внизу. Открывая кран, сливаем воду, а когда вода заканчивается, закрываем кран. В воронке — бензин или масло.
Фильтрование. Чтобы избавиться от нерастворимых в воде примесей, воду пропускают через фильтр. Материал фильтра — бумага, ткань, пористая керамика. Примеси остаются на фильтре, а вода очищается.
Действие магнитом. Выделение из неоднородной смеси веществ, способных к намагничиванию. К магниту притягиваются железные опилки.
Перегонка. Прием разделения однородных жидких смесей путем испарения летучих жидкостей, различающихся температурами кипения, с последующей конденсацией паров. Так из нефти, представляющей собой смесь жидких, газообразных и твердых углеводородов, получают попутные газы, бензин, керосин, дизельное топливо и другие продукты.
Выпаривание. Способ извлечения растворенного в жидком растворителе твердого или жидкого вещества. Например, упаривая воду из сладкого сиропа, получают сахар.
Кристаллизация. Избирательное извлечение одного из нескольких твердых веществ, содержащихся в растворе. Частичное упаривание воды с последующим охлаждением раствора приводит к осаждению кристаллов главного компонента. Так из морской воды выделяют поваренную соль NaCl, а другие соли, присутствующие в меньшем количестве, остаются в растворе.
Хроматография. Метод разделения смесей, основанный на различиях относительной растворимости веществ в используемом растворителе (жидкая фаза) и прочности связывания этих веществ поверхностью сорбента (твердая фаза).
Бумажная хроматография. Нанесем каплю раствора смеси двух веществ на расстоянии 2 см от края длинной полоски фильтровальной бумаги. Подвесим полоску в стеклянном цилиндре, на дне которого находится растворитель. Нижнюю часть полоски погрузим в растворитель, при этом пятно со смесью находится чуть выше. Верхняя часть полоски удерживается проволокой у отверстия цилиндра. Сверху цилиндр закроем стеклом, чтобы не испарялся растворитель. Боковые стороны полоски не касаются стенок цилиндра. Растворитель смачивает полоску, и жидкий фронт движется вверх за счет капиллярных сил. Вместе с растворителем по бумаге движутся и растворенные вещества. Если они цветные, то за движением можно наблюдать визуально. Вещество, которое лучше растворимо и менее прочно удерживается сорбентом (бумагой), поднимется выше. Когда фронт поднимется достаточно высоко и пятна разделятся, полоску вынимают и разрезают.
Колоночная хроматография — процесс, родственный рассмотренному. В качестве твердой фазы служит силикагель, помещенный в колонку. Только в этом случае смесь наносят равномерно вверху колонки, а потом добавляют растворитель. Разделенные вещества собирают внизу в разные стаканчики.
Конспект урока «Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси».
Следующая тема: «Физические и химические явления».
Источник
Ñâîéñòâà âåùåñòâà — ýòî õàðàêòåðíàÿ îñîáåííîñòü, ïî êîòîðîé âåùåñòâî áóäåò îòëè÷àòüñÿ îò äðóãîãî ëèáî àíàëîãè÷íûõ.
Âñå âåùåñòâà âåñüìà íå îäèíàêîâû, êàæäîìó ñâîéñòâåíåí íàáîð íåêîòîðûõ ñâîéñòâ. Æåëåçî äîñòàòî÷íî ïðîñòî îòëè÷èòü îò äðåâåñèíû ïî öâåòó, ñïåöèôè÷åñêîìó áëåñêó, à òàêæå ïðè ïðèêîñíîâåíèè: ìåòàëë âñåãäà ïðåäñòàâëÿåòñÿ áîëåå õîëîäíûì, ïîñêîëüêó ëó÷øå ïðîâîäèò òåïëîòó. Îòëè÷èòåëüíîé ÷åðòîé æåëåçà áóäåò òî, ÷òî îíî ïðèòÿãèâàåòñÿ ê ìàãíèòó, à äðåâåñèíà — íåò.  îòëè÷èå îò æåëåçà äðåâåñèíà â âîäå ïëàâàåò, ýòî îáúÿñíÿåòñÿ åå ïëîòíîñòüþ, êîòîðàÿ ìåíüøå ïëîòíîñòè âîäû, à ïëîòíîñòü æåëåçà — áîëüøå. Æåëåçî âûäåðæèâàåò âûñîêóþ òåìïåðàòóðó, à äðåâåñèíà ïåðâîíà÷àëüíî òåìíååò, äàëåå ÷åðíååò è íà÷èíàåò ãîðåòü.
Ïðè àíàëèçå ñâîéñòâ âåùåñòâà âûäåëÿþò äâà âèäà:
Õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà: ïðåäñòàâëÿþò ìåòîäû ïðåâðàùåíèÿ âåùåñòâ (÷òî ïîëó÷èòñÿ ïðè âçàèìîäåéñòâèè ñ äðóãèì âåùåñòâîì).
Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà: ïðåäñòàâëÿþò ôèçè÷åñêèå îñîáåííîñòè âåùåñòâà (ìàññà, îáúåì…).
Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà ýêñòåíñèâíûå (çàâèñÿùèå îò êîëè÷åñòâà âåùåñòâà: ìàññà, îáúåì) è èíòåíñèâíûå (íå çàâèñÿùèå îò êîëè÷åñòâà: öâåò, ïëîòíîñòü.
Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
| Ðåøåíèå çàäà÷ ïî ôèçèêå, ïîäãîòîâêà ê ÝÃÅ è ÃÈÀ, ìåõàíèêà òåðìîäèíàìèêà è äð. | |
| Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
Êàëüêóëÿòîðû ïî õèìèè | |
| Õèìèÿ îíëàéí íà íàøåì ñàéòå äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ è óðàâíåíèé. | |
| Êàëüêóëÿòîðû ïî õèìèè | |
Õèìè÷åñêèå âåùåñòâà | |
| Ìîëåêóëÿðíîå ñòðîåíèå âåùåñòâ, ôèçè÷åñêèå è õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà âåùåñòâ, ñòðîåíèå âåùåñòâà. | |
| Õèìè÷åñêèå âåùåñòâà | |
Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
| Îñíîâíàÿ èíôîðìàöèÿ ïî êóðñó ôèçèêè äëÿ îáó÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè â ýêçàìåíàì, ÃÂÝ, ÅÃÝ, ÎÃÝ, ÃÈÀ | |
| Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
Õèìèÿ 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
| Îñíîâíàÿ èíôîðìàöèÿ ïî êóðñó õèìèè äëÿ îáó÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè â ýêçàìåíàì, ÃÂÝ, ÅÃÝ, ÎÃÝ, ÃÈÀ | |
| Õèìèÿ 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
Âåùåñòâî. Ñòðîåíèå âåùåñòâà. | |
| Îòöîì äîêòðèíû äèñêðåòíîãî ñòðîåíèÿ âåùåñòâà (ò.å. ñôîðìèðîâàííîãî îòäåëüíûìè ÷àñòèöàìè) ïðèíÿòî ñ÷èòàòü äðåâíåãðå÷åñêîãî ôèëîñîôà Äåìîêðèòà. | |
| Âåùåñòâî. Ñòðîåíèå âåùåñòâà. | |
Источник
Кроме агрегатного состояния к важнейшим свойствам веществ относят:
- запах;
- цвет;
- вкус;
- твёрдость;
- температуру кипения и плавления;
- плотность;
- растворимость;
- ковкость;
- пластичность;
- способность проводить тепло и электричество.
Рассмотрим некоторые из них.
Запах
Есть вещества без запаха.
Например, кислород, вода, сахар, глицерин.
У некоторых веществ есть свой характерный запах.
Например, резкий удушливый запах имеют нашатырный спирт, озон, кристаллический иод.
Следует иметь в виду, что запах воспринимается людьми индивидуально. То есть то, что один человек будет воспринимать как нечто приятное, другому может показаться пахнущим отвратительно. Кроме того, некоторые люди в силу особенностей организма вообще не ощущают запахи.
Обрати внимание!
Нюхать вещества надо очень осторожно, не приближая лицо (нос) к горлышку сосуда, а направляя к себе ладонью газ или пары жидкости.
Некоторые вещества являются бесцветными.
Например, такие как кислород, вода, глицерин, кварц.
Многие вещества имеют характерную окраску.
Например:
- белого цвета крахмал, мел, сахарная пудра;
- чёрного цвета сажа;
- красного цвета медь и гемоглобин (белок крови, отвечает за транспортировку кислорода в организме);
- зелёного цвета хлорофилл (пигмент, содержащийся в растительных клетках, участвующих в процессе фотосинтеза);
- жёлтого цвета сера и золото;
- большинство металлов имеет серебристо-белый или серебристо-серый цвет.
Вкуса не имеют: стекло (мы не чувствуем вкус стекла, когда пьём воду из стакана), азот, вода.
Некоторые вещества имеют характерный вкус.
Например:
- солёный вкус имеет поваренная соль;
- кислый вкус имеют кислоты (лимонная, молочная и другие);
- сладкий вкус у сахарозы (свекловичного и тростникового сахара), глюкозы, фруктозы;
- горький вкус имеет хинин.
Обрати внимание!
Восприятие цвета и вкуса зависит от физиологического состояния человека. При различных заболеваниях и с возрастом способность человека определять запах, цвет и вкус веществ может изменяться.
Твёрдость веществ
Под твёрдостью понимается способность вещества противостоять какому-либо механическому воздействию на него, обычно царапанью или вдавливанию.
Для измерения твёрдости существует несколько шкал (методов измерения). По шкале Мооса самым твёрдым веществом является алмаз, на втором месте — корунд, а замыкает шкалу тальк.
Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости):
Эталонный минерал | Твёрдость | Обрабатываемость | Другие минералы с такой твёрдостью |
| Тальк | (1) | Царапается ногтем | Графит |
| Гипс | (2) | Царапается ногтем | Галит |
| Кальцит | (3) | Царапается медной монетой | Золото, серебро |
| Флюорит | (4) | Царапается ножом, оконным стеклом | Доломит, сфалерит |
| Апатит | (5) | Царапается ножом, оконным стеклом | Гематит, лазурит |
| Ортоклаз | (6) | Царапается напильником | Опал, рутил |
| Кварц | (7) | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Гранат, турмалин |
| Топаз | (8) | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | Берилл, шпинель |
| Корунд | (9) | Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло | – |
| Алмаз | (10) | Режет стекло | – |
Температура плавления и кипения
Температура плавления и кристаллизации — температура, при которой твёрдое вещество переходит в жидкое агрегатное состояние и наоборот.
Например, температура плавления и кристаллизации воды — (0) °С.
Температуру, при которой жидкость переходит в газообразное агрегатное состояние, называют температурой кипения. При такой же температуре происходит обратный переход, то есть конденсация паров.
Например, вода кипит, а также водяной пар конденсируется при температуре (+100) °С.
Плотность — физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму.
Например, плотность воды (при температуре (+4) °С) (ρ = 1000) кг/м³, плотность алюминия — (2700) кг/м³.
Ковкость и пластичность веществ
Ковкость — это способность металлов и сплавов подвергаться ковке (высокотемпературной обработке) и другим видам обработки давлением (прокатке, волочению, прессованию, штамповке).
Ковкость характеризуется двумя показателями — пластичностью, то есть способностью металла подвергаться деформации под давлением без разрушения, и сопротивлением деформации.У ковких металлов (сталь, латунь, дюралюминий и некоторые другие медные, алюминиевые, магниевые, никелевые сплавы) относительно высокая пластичность сочетается с низким сопротивлением деформации.
К числу весьма пластичных материалов относятся медь, алюминий, латунь, золото.
Менее пластичными являются дюралюминий и бронза.
К числу слабо пластичных материалов относятся многие легированные стали.
Способность проводить тепло и электричество
Очень хорошо проводят тепло и электричество металлы (серебро, золото, медь, алюминий) и графит.
Плохо проводят тепло и практически не проводят электричество (являются изоляторами) другие вещества, например, воздух, стекло, пластмассы, резина.
Вода также практически не проводит электрический ток. Это примечание не относится к природной воде — она хороший проводник, поскольку содержит растворённые в ней соли.
Источник
Химия – наука о веществах, их свойствах, превращениях и явлениях, сопровождающих эти превращения.
Вещества – это то, из чего состоят предметы (физические тела) окружающего мира. Вещества, существующие в природе, постоянно претерпевают различные изменения.
Явления – различные изменения, которые происходят с веществами.
Физические явления – явления, не сопровождающиеся превращениями одних веществ, в другие (обычно изменяется агрегатное состояние веществ или их форма).
Химические явления – явления, в результате которых из данных веществ образуются другие.
Иначе химические явления называют химическими реакциями.
Каждое вещество обладает строго определёнными свойствами.
Свойства веществ – признаки, позволяющие отличить одни вещества от других, или установить сходство между ними.
Физические свойства:
m – масса, V – объём, ρ – плотность.
Масса может быть выражена в граммах, объем в миллилитрах (если это жидкость) или литрах (если это газ).
1 мл = 1 см3, 1 л = 1 дм3, 1000 л = 1 м3
Поэтому плотность измеряют в г/мл, г/см3 (если это жидкость), или в г/л, г/дм3 (если это газ).
Если принять V = 1, то плотность – это масса единичного объёма вещества.
Химические свойства – это те химические реакции, в которые вступает данное вещество.
Так же можно сказать, что химические свойства – это те химические реакции, которые характеризуют группу веществ (класс веществ). Например, мы будем в дальнейшем изучать свойства воды, свойства класса оксидов, свойства класса алканов и т.д.
ООсновы атомно – молекулярного учения
Идея о том, что вещества состоят из мельчайших частиц возникла в Древней Греции в философских учениях Левкиппа и его ученика Демокрита. Эти частицы они назвали атомами (неделимые).
Существование атомов было доказано эмпирическим путём в конце 16 – начале 17 века Джоном Дальтоном и М. В. Ломоносовым. Ими же были заложены основы атомно – молекулярного учения.
В настоящее время, в связи с открытием делимости атома и появлением теории химической связи, основные положения атомно – молекулярного учения существенно изменились. Его суть можно свести к ряду важных положений, которые необходимо запомнить.
Все вещества, существующие в природе, представляют собой совокупность очень большого числа частиц (атомов, молекул или ионов). В зависимости от типа частиц все вещества условно подразделяют на две группы: вещества молекулярного строения и вещества немолекулярного строения (атомного или ионного).
Вещества молекулярного строения – вещества, основной структурной единицей которых является молекула.
Вещества немолекулярного строения – вещества, основными структурными единицами которых являются атомы или ионы.
Частицы, из которых состоит данное вещество, взаимодействуют между собой посредством электромагнитных (кулоновских) сил и находятся в постоянном движении. Движение частиц ограничено силами взаимодействия между ними.Каждое вещество, в зависимости от условий (температуры, давления) может находиться в определённом агрегатном состоянии.
В твёрдом агрегатном состоянии вещества, составляющие его частицы находятся относительно упорядоченно (кристаллическое состояние), их кинетическая энергия (энергия движения) существенно меньше чем потенциальная (энергия покоя). В газообразном состоянии, частицы свободно движутся в предоставленном им объёме и их кинетическая энергия существенно выше чем потенциальная.
В жидкости же потенциальная энергия частиц примерно равна их кинетической энергии. Это связано с тем, что часть частиц жидкости находится относительно упорядоченно в составе так называемых кластеров(англ. cluster— скопление). Другие же частицы свободно перемещаются по объёму жидкости. Чем ниже температура жидкости, тем больше в ней кластеров и наоборот.
Рис. Кластеры воды, где число молекул 20-220
Следует отметить, что существуют еще два дополнительные “состояния”. Это жидкокристаллическое состояние и состояние плазмы.
Цитоплазматическая мембрана клетки – типичный пример жидкого кристалла. Молекулы фосфолипидов в биологической мембране относительно упорядоченно распределяются в двух слоях, но при этом могут в пределах слоя свободно перемещаться, а также “перескакивать” из одного слоя в другой.
Жидкие кристаллы имеют широкое применение в технике (напр., ЖК-мониторы компьютеров).
Плазма (от греч. πλάσμα «вылепленное», «оформленное») — ионизованный газ.
Плазма в своём составе содержит свободные электроны, катионы (положительно заряженные ионы) и анионы (отрицательно заряженные ионы).
Так как плазма содержит заряженные частицы, то она проводит электрический ток и на неё можно воздействовать внешним магнитным полем. Различают низкотемпературную и высокотемпературную плазму.
Изучает свойства плазмы наука физика.
Вещество из одного агрегатного состояния может переходить в другие агрегатные состояния при изменении внешних условий – температуры (T) и давления (P). Такие переходы принято называть фазовыми переходами.
Так, при повышении температуры, твердое вещество превращается в жидкость, а жидкость при ещё большей температуре превращается в газ. Дальнейшее повышение температуры переводит газ в плазму. При таких переходах вещество в другие вещества не превращается. Напомним, что такие явления мы называем физическими. Поэтому фазовые переходы – это физические явления.
При понижении температуры происходят обратные фазовые переходы – газ превращается в жидкость, а жидкость переходит в твердое состояние.
Фазовые переходы имеют названия.
Твердое —> Жидкое (плавление, обратный переход – кристаллизация)
Жидкое —> Газообразное (испарение, обратный переход – конденсация)
Газообразное —> Плазма (ионизация, обратный переход – деионизация)
Твердое —> Газообразное (сублимация или возгонка, обратный переход – десублимация)
Вещество – совокупность большого числа частиц, находящаяся в определённом агрегатном состоянии в зависимости от условий (температуры и давления).
Поэтому, например, такая фраза как: “Вода – жидкое вещество”, является некорректной. Если мы говорим об агрегатном состоянии вещества, то следует обязательно уточнить условия в которых находится вещество – температуру и давление. Такая фраза как: “При нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре, вода – жидкое по агрегатному состоянию вещество”, является правильной.
С точки зрения физики, что более точно, вещество – это форма материи, состоящая из частиц, обладающих массой покоя. Существуют частицы, не обладающие массой покоя, например, фотоны. Материя, состоящая из частиц, не обладающих массой покоя называется поле.
Протоны, нейтроны, электроны – это частицы, обладающие массой покоя, следовательно это частицы вещества. Но химия не изучает вещество, состоящее, к примеру, из электронов (электронный газ), или вещество, состоящее из нейтронов (нейтронный газ). Это удел физики.
Химия изучает вещества, состоящие из атомов, молекул или ионов.
Ввиду этого вещество условно можно подразделить на физическое (электронный газ в проводнике, нейтронный газ и т.д.) и химическое (состоящее из атомов, молекул, ионов, свободных радикалов).
Источник