Дүйнөнүн сүрөтүн туура түшүнүү үчүн адам жооп бериши керек болгон негизги суроо – химияда зат деген эмне. Бул түшүнүк мектеп жашында калыптанат жана баланын андан аркы өнүгүүсүнө багыт берет. Химияны үйрөнүп баштаганда, аны менен күнүмдүк деңгээлде жалпы тил табышуу маанилүү, бул белгилүү процесстерди, аныктамаларды, касиеттерди ж.б. так жана оңой түшүндүрүүгө мүмкүндүк берет.
Тилекке каршы, билим берүү системасынын жеткилеңсиздигинен улам, көптөгөн адамдар кээ бир фундаменталдык негиздерди сагынышат. "Химиядагы зат" түшүнүгү кандайдыр бир негиз болуп саналат, бул аныктаманы өз убагында өздөштүрүү адамга табият таануу тармагындагы кийинки өнүгүүгө туура жол берет.
Түшүнүктү калыптандыруу
Материя түшүнүгүнө өтүүдөн мурун химиянын предмети эмне экенин аныктап алуу зарыл. Заттар химиянын түздөн-түз изилдеген нерселери, алардын өз ара өзгөрүшү, түзүлүшү жана касиеттери. Жалпысынан алганда, зат физикалык денелерден жасалган нерсе.
Анда химиядагы зат деген эмне? Жалпы түшүнүктөн таза химиялык түшүнүккө өтүп, аныктаманы түзөлү. Зат - бул сөзсүз түрдө массага ээ болгон материянын белгилүү бир түрүөлчөөгө болот. Бул мүнөздөмөсү материяны материянын башка түрүнөн – массасы жок талаадан (электрдик, магниттик, биоталаа ж. б.) айырмалап турат. Зат, өз кезегинде, биз жана бизди курчап турган бардык нерселер эмнеден жаралган.
Заттын эмнеден жасалганын аныктаган бир аз башкача мүнөздөмөсү - бул химиянын предмети. Заттар атомдор жана молекулалар (айрым иондор) тарабынан түзүлөт, бул формуланын бул бирдиктеринен турган бардык зат зат болуп саналат дегенди билдирет.
Жөнөкөй жана татаал заттар
Негизги аныктаманы өздөштүргөндөн кийин, аны татаалдаштырууга өтсөңүз болот. Заттар уюштуруунун ар кандай деңгээлдеринде болот, башкача айтканда, жөнөкөй жана татаал (же кошулмалар) - бул заттардын класстарына биринчи бөлүнүү, химиянын көптөгөн кийинки бөлүмдөрү бар, деталдуу жана татаал. Бул классификация, башка көптөгөн адамдардан айырмаланып, так аныкталган чектерге ээ, ар бир байланыш бири-бирин эксклюзивдүү түрлөрдүн бирине даана таандык кылынышы мүмкүн.
Химиядагы жөнөкөй зат деп Менделеевдин мезгилдик системасындагы бир эле элементтин атомдорунан турган кошулма эсептелет. Эреже катары, бул бинардык молекулалар, башкача айтканда, коваленттүү полярдуу эмес байланыш аркылуу байланышкан эки бөлүкчөдөн турат - жалпы жалгыз электрон жуптун пайда болушу. Ошентип, бир эле химиялык элементтин атомдору бирдей электр энергияга ээ, башкача айтканда, жалпы электрон тыгыздыгын кармап туруу жөндөмүнө ээ, ошондуктан ал байланыштын катышуучуларынын бирине да жылбайт. Жөнөкөй заттардын мисалдары (металл эмес) -суутек жана кычкылтек, хлор, йод, фтор, азот, күкүрт ж.б. Озон сыяктуу бир заттын молекуласы үч атомдон, бардык асыл газдар (аргон, ксенон, гелий ж. б.) бир атомдон турат. Металдарда (магний, кальций, жез ж. б.) байланыштын өзүнө тиешелүү түрү бар – металлдык, ал металлдын ичиндеги эркин электрондордун социалдашуусунан улам ишке ашат жана молекулалардын ушу сыяктуу пайда болушу байкалбайт. Металл затты жазып жатканда химиялык элементтин символу эч кандай индекссиз көрсөтүлөт.
Химиядагы жөнөкөй зат, анын мисалдары жогоруда келтирилген, татаал заттан сапаттык курамы боюнча айырмаланат. Химиялык кошулмалар эки же андан көп түрдүү элементтердин атомдору тарабынан түзүлөт. Мындай заттарда байланыштын коваленттик полярдуу же иондук түрү ишке ашат. Ар түрдүү атомдор ар кандай электр терс касиетке ээ болгондуктан, жалпы электрон жуп пайда болгондо, ал көбүрөөк электр терс элементке карай жылат, бул молекуланын жалпы поляризациясына алып келет. Иондук тип - бул полярдыктын экстремалдуу учуру, бир жуп электрон толугу менен байланыштыруучу катышуучулардын бирине өткөндө, атомдор (же алардын топтору) ионго айланат. Бул типтердин ортосунда так чек жок, иондук байланышты коваленттик күчтүү полярдык деп чечмелесе болот. Татаал заттардын мисалдары: суу, кум, айнек, туздар, оксиддер ж.б.
Заттарды өзгөртүү
Жөнөкөй деп аталган заттар чындыгында татаал заттарга мүнөздүү болбогон уникалдуу өзгөчөлүктөргө ээ. Кээ бир химиялык элементтер бир нече формаларды түзүшү мүмкүнжөнөкөй зат. Негиз дагы эле бир элемент, бирок сандык курамы, түзүлүшү жана касиеттери мындай түзүлүштөрдү түп-тамырынан бери айырмалайт. Бул өзгөчөлүк аллотропия деп аталат.
Кычкылтек, күкүрт, көмүртек жана башка элементтер бир нече аллотроптук модификацияларга ээ. Кычкылтек үчүн булар O2 жана O3, көмүртек төрт түрдүү заттарды берет - карабин, алмаз, графит жана фуллерендер, күкүрт молекуласы ромбдук, моноклиникалык жана пластикалык модификация. Мисалдары жогоруда саналгандар менен эле чектелбестен, химиядагы мындай жөнөкөй заттын чоң мааниси бар. Айрыкча фуллерендер технологияда жарым өткөргүчтөр, фоторезисторлор, алмаз пленкаларын өстүрүүчү кошумчалар жана башка максаттарда колдонулат, ал эми медицинада күчтүү антиоксиданттар болуп саналат.
Заттарга эмне болот?
Ар бир секунд ичинде жана айланасында заттардын трансформациясы болот. Химия реакцияга кирген молекулалардын курамындагы сапаттык жана/же сандык өзгөрүү менен жүргөн процесстерди карайт жана түшүндүрөт. Параллелдүү, көбүнчө бири-бири менен байланышкан физикалык кайра түзүүлөр да пайда болот, алар форманын, заттардын түсүнүн же агрегаттык абалынын жана башка кээ бир мүнөздөмөлөрдүн өзгөрүшү менен гана мүнөздөлөт.
Химиялык кубулуштар – кызыктырган параметрдин өзгөрүүсүнө жараша ар кандай түрдөгү өз ара аракеттенүү реакциялары, мисалы, кошулмалар, алмаштыруулар, алмашуулар, ажыроолор, кайтуучу, экзотермиялык, тотықсыздануулар ж.б. Физикалык кубулуштарга: буулануу, конденсация, сублимация, эрүү, тоңуу, электр өткөрүмдүүлүк кирет.жана башкалар. Көбүнчө алар бири-бирин коштоп жүрүшөт, мисалы, күн күркүрөгөн чагылган физикалык процесс, ал эми анын таасири астында озондун бөлүнүп чыгышы химиялык процесс.
Физикалык касиеттери
Химиядагы зат белгилүү бир физикалык касиеттерге ээ болгон зат. Алардын болушу, жок болушу, даражасы жана интенсивдүүлүгү боюнча заттын белгилүү бир шарттарда өзүн кандай алып барарын алдын ала айтууга, ошондой эле кошулмалардын кээ бир химиялык өзгөчөлүктөрүн түшүндүрүүгө болот. Ошентип, мисалы, суутек жана электр терс гетероатом (азот, кычкылтек ж. б.) камтыган органикалык кошулмалардын жогорку кайноо температуралары затта суутек байланышы сыяктуу өз ара аракеттенүүнүн мындай химиялык түрү көрүнөрүн көрсөтөт. Кайсы заттар электр тогун мыкты өткөрө аларын билүүнүн аркасында электр зымдарынын кабелдери жана зымдары айрым металлдардан жасалган.
Химиялык касиеттери
Касиеттердин монетанын экинчи тарабын түзүү, изилдөө жана изилдөө химия. Анын көз карашы боюнча заттардын касиеттери алардын өз ара аракеттенүүдөгү реактивдүүлүгү болуп саналат. Кээ бир заттар бул мааниде өтө активдүү, мисалы, металлдар же кандайдыр бир кычкылдандыргыч заттар, ал эми башкалары асыл (инерттүү) газдар кадимки шарттарда иш жүзүндө реакцияга кирбейт. Химиялык касиеттери зарыл учурда активдештирилиши же пассивдештирилиши мүмкүн, кээде көп кыйынчылыксыз, ал эми кээ бир учурларда оңой эмес. Окумуштуулар лабораторияларда көптөгөн сааттарды сынап көрүү жана жаңылыштык аркылуу өз максаттарына жетүү үчүн өткөрүшөт.максаттар, кээде алар ишке ашпай калат. Айлана-чөйрөнүн параметрлерин өзгөртүү (температура, басым ж.б.) же атайын кошулмаларды - катализаторлорду же ингибиторлорду колдонуу менен заттардын химиялык касиеттерине, демек, реакциянын жүрүшүнө таасир этүүгө болот.
Химиялык заттардын классификациясы
Бардык классификациялар бирикмелердин органикалык жана органикалык эмес болуп бөлүнүшүнө негизделген. Органикалык заттардын негизги элементи көмүртек болуп, бири-бири менен суутек менен биригип, көмүртек атомдору углеводород скелетин түзүшөт, андан кийин ал башка атомдор (кычкылтек, азот, фосфор, күкүрт, галогендер, металлдар жана башкалар) менен толуп, цикл же бутактар менен жабылат., ошону менен көп түрдүү органикалык кошулмаларды негиздейт. Бүгүнкү күндө илимге 20 миллион мындай заттар белгилүү. Ал эми жарым миллион гана минералдык кошулмалар бар.
Ар бир кошулма индивидуалдуу, бирок касиеттери, түзүлүшү жана курамы боюнча башкаларга окшош көптөгөн өзгөчөлүктөргө ээ, ошонун негизинде заттардын класстарына бөлүнүү бар. Химия жогорку деңгээлдеги системалаштыруу жана уюштуруу, ал так илим.
Органикалык заттар
1. Оксиддер кычкылтек менен бинардык бирикмелер:
a) кычкылдуу - суу менен аракеттенгенде кислота берет;
б) негизги - суу менен аракеттенгенде, алар негиз берет.
2. Кислоталар - бир же бир нече суутек протонунан жана кислота калдыктарынан турган заттар.
3. Негиздер (щелочтор) - бир же бир нече гидроксил топторунан жана металл атомунан турат:
a) амфотердик гидроксиддер - кислоталардын да, негиздердин да касиеттерин көрсөтөт.
4. Туздар металл атомунан жана бир же бир нече кислота калдыктарынан турган кислота менен щелочтун (эрүүчү негиз) ортосундагы нейтралдаштыруу реакциясынын натыйжасы:
a) кислота туздары - кислота калдыктарынын анионунда протон бар, кислотанын толук эмес диссоциацияланышынын натыйжасы;
б) негиздүү туздар - гидроксил тобу металл менен байланышкан, негиздин толук эмес диссоциацияланышынын натыйжасы.
Органикалык бирикмелер
Органикалык заттарда заттардын абдан көп класстары бар, мынчалык көлөмдөгү маалыматты бир эле учурда эстеп калуу кыйын. Негизгиси алифаттык жана циклдик бирикмелерге, карбоциклдик жана гетероциклдик, каныккан жана каныкпаганга негизги бөлүнүүнү билүү. Көмүрсутектерде суутек атому галоген, кычкылтек, азот жана башка атомдор, ошондой эле функционалдык топтор менен алмаштырылган көптөгөн туундулары бар.
Химиядагы зат болуунун негизи. Органикалык синтездин аркасында бүгүнкү күндө адамда табигый заттардын ордун толтурган, ошондой эле жаратылышта алардын мүнөздөмөлөрү боюнча аналогдору жок көптөгөн жасалма заттар бар.
