Sono note decine di milioni di composti chimici, ognuno dei quali si basa su un numero relativamente piccolo di particelle. Scopriamo come sono cambiate le opinioni sulla struttura e sulla composizione delle sostanze.
Sapere che "di cosa è fatto"
Lingotti, gioielli, monete d'oro, argento, zollette di zolfo di origine vulcanica, ferro metallico e rame sono note da millenni. Gli studiosi antichi hanno cercato di spiegare la struttura. Democrito creò l'atomizzazione, Aristotele divenne il "padre fondatore" della scienza moderna. Gli scienziati hanno sviluppato pensieri sulla materia prima sotto forma di cinque elementi o elementi primari: aria, acqua, terra, fuoco ed etere.
L'antica sostanza o sostanza era rappresentata come "da cui è fatto qualcosa". C'erano idee sull'esistenza di particelle molto piccole - atomi. Questo termine tradotto dal greco significa "indivisibile".
Sostanze: gruppi di componenti molto piccoli
Lo studio delle particelle è quasi un romanzo poliziesco. L'eccezionale scienziato russo M. Lomonosov usava spesso le parole "corpuscolo", "atomo" e "molecola". Tutto era molto confuso: gli atomi sono divisibili o no, in cosa consiste?
Secondo la decisione del Congresso internazionale dei chimici del 1860, un atomo è la particella più piccola che fa parte di una sostanza semplice o complessa. Una molecola è un sistema di nuclei ed elettroni di due o più atomi. Le particelle invisibili ad occhio nudo diventano visibili solo con un forte ingrandimento del microscopio elettronico.
Atomi, isotopi
Gli atomi sono costituiti da nuclei ed elettroni.I primi sono caricati positivamente. Gli elettroni con carica negativa si avvicinano con grande velocità. I nuclei contengono particelle elementari: protoni (positivi), neutroni (negativi).
Se il numero di protoni è lo stesso e il numero di neutroni è diverso, tali atomi dello stesso elemento hanno masse e proprietà diverse. Sono isotopi. L'idrogeno con un protone nel nucleo - il protio - è il più comune nell'universo. Il deuterio è un isotopo più massiccio con un protone e un neutrone nel nucleo. La leggenda dell'acqua "viva" e "morta" è probabilmente nata a causa della tossicità dell'acqua pesante contenente deuterio.
L'intera varietà di sostanze inorganiche, minerali, rocce, un'abbondanza di composti organici è dovuta a:
- l'identità delle particelle di una sostanza;
- la presenza di diverse unità strutturali (atomi, molecole, ioni);
- differenze nelle cariche, nelle masse e nelle dimensioni dei tipi di atomi (elementi chimici);
- la capacità di atomi e molecole di perdere o acquisire elettroni, trasformandosi in particelle cariche di ioni;
- un numero enorme di configurazioni elettroniche, strutture cristalline;
- differenze nello stato energetico delle particelle.
Fatto interessante: Gli atomi di Na, K, Ca, Cl sono potenzialmente letali quando entrano nel corpo, Na +, K +, Ca2 +, Cloni sono sicuri e vitali per il corpo.
Caratteristiche della struttura delle sostanze
Le sostanze possono essere molecolari e ioniche. Idrogeno gassoso, ossigeno, anidride carbonica, azoto, cloro, ammoniaca sono composti da piccole molecole con una piccola massa.Hanno punti di fusione e di ebollizione relativamente bassi.
I sali sono prevalentemente sostanze ioniche. Gas inerti, diamante, grafite sono costituiti solo da atomi. La particolarità della struttura dei metalli è la presenza di atomi, ioni e "gas elettronico". Varie sostanze chimicamente pure e altamente pure sono utilizzate in chimica, produzione di droghe e altri prodotti.
Fatto interessante: la conoscenza delle sostanze è di interesse pratico per la gente comune. Puoi risparmiare sull'acquisto di droghe. Il prezzo dei medicinali originali comprende le spese di marketing (fino al 90% del costo dei farmaci). I generici sono analoghi economici dei farmaci originali. Contengono gli stessi principi attivi e le differenze riguardano la produzione, i componenti, il volume degli studi clinici.
Singole sostanze e miscele
L'acqua distillata è molecole di H2O senza impurità. Tale liquido non viene utilizzato per bere e cucinare. Insieme all'acqua, gli ioni della composizione di sostanze solubili (elettroliti) devono entrare nel corpo umano. L'acqua di rubinetto naturale, minerale, contiene, oltre a molecole d'acqua, ioni metallici, sali. Molti di loro sono importanti per la salute.
Ioni di macro e microelementi nei prodotti sono erroneamente chiamati minerali. Questi ultimi sono corpi naturali solidi, ad esempio quarzo, pietra focaia, topazio. È meglio usare i nomi "nutrienti inorganici", "additivi minerali".
Fatto interessante: con la mancanza di un elemento chimico sotto forma di ione o molecole in una persona, una persona non sente la saturazione.C'è un desiderio subconscio di compensare il deficit esistente dovuto ad altri componenti del cibo, che spesso porta a disturbi metabolici, obesità.
Intorno a noi sono dominati da miscele che contengono due o più sostanze semplici o complesse. L'aria atmosferica è una miscela di gas. I residenti di aree industriali, città, oltre all'ossigeno gassoso, azoto e anidride carbonica, inalano i prodotti della combustione di tutti i tipi di carburante, microparticelle di piombo, mercurio e altri metalli pesanti. L'effetto tossico di un tale "cocktail" è molto più pericoloso del danno dei singoli componenti.
Le sostanze intorno e all'interno degli organismi viventi sono diverse, composte da atomi, molecole, ioni. Esistono poche specie di particelle, ma creano una grande varietà di composti semplici e complessi. È necessario immaginare, almeno in generale, in cosa consistano acqua, aria, medicine e prodotti alimentari. Tale conoscenza offre vantaggi nella vita, aiuta a navigare meglio nel mondo che ci circonda, per garantire la nostra sicurezza e sopravvivenza.