Gyvenime mus supa įvairūs kūnai ir objektai. Pavyzdžiui, viduje tai langas, durys, stalas, lemputė, puodelis, gatvėje - automobilis, šviesoforas, asf altas. Bet koks kūnas ar objektas yra sudarytas iš materijos. Šiame straipsnyje bus aptarta, kas yra medžiaga.
Kas yra chemija?
Tai gamtos mokslas, tiriantis organines ir neorganines medžiagas, jų struktūrą, savybes ir virsmus dėl cheminių reakcijų. Chemija priklauso vienai iš plačių gamtos mokslų sričių ir nagrinėja molekulių ir atomų sąveiką. Ji aiškiai supranta, kas yra medžiaga, ir yra labai glaudžiai susijusi su fizika ir biologija, todėl priklauso gamtos mokslams.
Chemijos svarba žmogaus gyvenime
Mineralai, gyvi organizmai, uolienos ir atmosfera susideda iš skirtingų tų pačių elementų santykio. Pagrindinis skirtumas tarp gyvosios ir negyvosios gamtos yra tas, kurios molekulės susidarė iš tam tikrų cheminių elementų. Mūsų biosferos gyvybinės veiklos pagrindas buscheminių elementų ciklas.
Žmogaus gyvenimas neįmanomas be pramoninių prekių (maisto, vitaminų, vaistų, kosmetikos, dirbtinio pluošto, statybinių medžiagų, įvairių lakų ir dažų, mineralinių trąšų ir dar daugiau).
Molekulės ir atomai
Visos medžiagos yra sudarytos iš labai mažų dalelių, vadinamų molekulėmis (iš lotynų kalbos – masė). Visos molekulės susideda iš dar mikroskopinių dalelių – atomų, tiksliau, branduolių, kuriuos supa vidiniai ir išoriniai elektronai, kurie sudaro cheminius ryšius. Atomai turi tam tikrą masę, todėl medžiagos sudėtis yra pastovi. Pagrindiniai molekulės sandaros bruožai buvo atrasti atliekant mokslinius cheminių reakcijų tyrimus, analizuojant cheminius junginius ir taikant fizikinius metodus. Atomai molekulėse yra sujungti cheminiais ryšiais. Mikroskopinės dalelės molekulėje gali būti įkrautos teigiamai arba neigiamai.
Materijos samprata
Kas yra medžiaga? Substancija laikoma medžiaga, iš kurios susideda visi supančios gamtos kūnai ir objektai. Visose medžiagose yra molekulių, o molekulės savo ruožtu susideda iš atomų. Pavyzdžiui, geležinė vinis bus kūnas, o geležis – medžiaga. Bet kuri medžiaga turi tam tikrą fizinių ir cheminių savybių rinkinį.
Fizinės savybės apima savybes, kurios išskiria vieną medžiagą nuo kitos. Tai apima: agregatąbūklė, tankis, tirpumas, spalva, blizgesys, temperatūra (virimo arba lydymosi), elektros laidumas.
Cheminės savybės – medžiagų savybės reaguoti ir pasireikšti cheminiuose procesuose (reakcijose).
Chemijos uždavinys – susipažinti su fizinėmis ir cheminėmis medžiagos savybėmis.
Medžiagų įvairovė
Yra paprastų ir sudėtingų medžiagų klasių. Paprastosios medžiagos yra medžiagos, susidedančios iš vieno cheminio elemento atomų. Pavyzdžiui, inertinių dujų (neono, argono, deguonies, bromo, jodo) molekulės. Sudėtingoms medžiagoms priskiriamos visos medžiagos, kurios susidarė dėl įvairių atomų (vanduo, valgomoji druska, anglies dioksidas, kalio permanganatas, sacharozė) derinio. Veikliosios medžiagos – cheminėse reakcijose vykstančios medžiagos, kurios gali sumažinti paviršiaus įtempimą, kai susikoncentruoja ant paviršiaus.
Organinės medžiagos
Šiai kategorijai priklauso visos medžiagos, kuriose yra anglies. Išimtys yra karbidai, anglies oksidai, karbonatai ir anglies turintys cianidai bei dujos.
Sacharidinės medžiagos molekulė susideda iš trijų elementų ir yra pagrindinis gyvų organizmų energijos š altinis. Monosacharidai yra junginiai, kurie nesikristalizuoja. Oligosacharidai (sacharozė, laktozė, m altozė) susideda iš dviejų, trijų arba keturių monosacharidų molekulių. veikiami kristalizacijos. Polisacharidai (glikogenas, krakmolas, arabanai, ksilanai) yra nesaldūs skonio ir netirpsta vandenyje. Pagrindinė jų funkcija yraląstelių sujungimas, klijavimas ir surišimas. Lipidai yra junginių grupė, randama visose gyvose ląstelėse. Jie atrodo kaip paprastos anglies grandinės arba ciklinių molekulių liekanos. Jie skirstomi į riebalus (trigliceridus ir neutralius) ir lipoidus. Tai sunkūs eteriai. Riebalų rūgščių (stearino, ricino) yra ir gyvuose organizmuose. Lipoidai yra į riebalus panašios medžiagos, svarbios dėl savo struktūros. Jie sudaro aiškiai orientuotus sluoksnius. Fermentai apima aktyvius biologinius b altyminio pobūdžio procesų greitintuvus. Jie nesunaikinami vykstant reakcijoms ir skiriasi nuo cheminių katalizatorių tuo, kad normaliomis sąlygomis gali padidinti reakcijos greitį.
Neorganinės medžiagos
Neorganinės medžiagos yra: vanduo, deguonis, anglis, vandenilis, azotas, kalis, kalcis, natris, fosforas, siera.
Vanduo yra nepakeičiamas tirpiklis ir stabilizatorius. Jis turi didelę šilumos talpą ir šilumos laidumą. Vandens aplinka palanki pagrindinėms cheminėms reakcijoms vykti. Jis yra permatomas ir beveik atsparus gniuždymui.
Azotas yra daugelio neb altyminių junginių dalis. Siera aktyviai dalyvauja jų statyboje. Daugumoje gyvų organizmų fosforo yra mineralinės formos. Kalis randamas ląstelėse jonų pavidalu. Jis suaktyvina b altymų fermentų pusiausvyrą. Natris yra kraujo dalis ir atlieka svarbų vaidmenį reguliuojant viso organizmo vandens balansą. Geležis aktyviai dalyvauja kvėpavimo, fotosintezės procesuose ir yra hemoglobino sudedamoji dalis. Dietoježmogus kasdien gauna 2 mg vario. Jo trūkumas atskleidžia mažakraujystę, sumažėjusį apetitą ir širdies ligas. Manganas turi įtakos augalų atsinaujinimo procesams. Cinkas skaido anglies rūgštį. Boras veikia įvairių organizmų augimą. Jei jo nėra dirvožemyje, augaluose miršta gėlės ir laidūs kanalai. Molibdenas aktyviai naikina parazitus ir sulaukė didelio populiarumo augalininkystėje.
Kuo skiriasi neorganinės ir organinės medžiagos?
Tarp šių dviejų medžiagų grupių nėra itin didelių išorinių skirtumų. Pagrindinis skirtumas yra struktūroje, kai neorganinės medžiagos turi nemolekulinę struktūrą, o organinės – molekulinę.
Neorganinės medžiagos turi nemolekulinę struktūrą, todėl joms būdinga aukšta lydymosi ir virimo temperatūra. Juose nėra anglies. Tai tauriosios dujos (neonas, argonas), metalai (kalcis, kalcis, natris), amfoterinės medžiagos (geležis, aliuminis) ir nemetalai (silicis), hidroksidai, dvejetainiai junginiai, druskos.
Molekulinės struktūros organinės medžiagos. Jie turi gana žemą lydymosi temperatūrą ir greitai suyra kaitinant. Daugiausia sudaryta iš anglies. Išimtys: karbidai, karbonatai, anglies oksidai ir cianidai. Anglis leidžia susidaryti daugybei sudėtingų junginių (gamtoje žinoma daugiau nei 10 mln.).
Dauguma jų klasių priklauso biologinei kilmei (angliavandeniai, b altymai, lipidai, nukleorūgštys). Šie junginiai yra azotas, vandenilis, deguonis, fosforas ir siera.
Norėdami suprasti, kas yra medžiaga, turite įsivaizduoti, kokį vaidmenį ji atlieka mūsų gyvenime. Sąveikaujant su kitomis medžiagomis, susidaro naujos. Be jų gyvybinė aplinkinio pasaulio veikla yra neatsiejama ir neįsivaizduojama. Visi objektai yra sudaryti iš tam tikrų medžiagų, todėl jie atlieka svarbų vaidmenį mūsų gyvenime.
