Poznati su deseci milijuna kemijskih spojeva od kojih se svaki temelji na relativno malom broju čestica. Otkrijmo kako su se promijenili pogledi na strukturu i sastav tvari.
Da biste znali da je "od čega je napravljeno"
Ingoti, nakit, novčići od zlata, srebra, gomile sumpora iz vulkanskih izvora, metalno željezo i bakar poznati su već tisućljećima. Drevni učenjaci pokušali su objasniti strukturu. Demokrit je stvorio atomistiku, Aristotel je postao "utemeljitelj" moderne znanosti. Znanstvenici su razvili razmišljanja o materi prima u obliku pet glavnih elemenata ili elemenata: zraka, vode, zemlje, vatre i etera.
Drevna tvar ili tvar bila je predstavljena kao "od čega se nešto stvara". Postojale su ideje o postojanju vrlo malih čestica - atoma. Ovaj izraz preveden s grčkog znači "nedjeljiv".
Tvari - grozdovi vrlo malih sastojaka
Proučavanje čestica gotovo je detektivska priča. Istaknuti ruski znanstvenik M. Lomonosov često je koristio riječi "korpus" "atom" i "molekula". Sve je bilo vrlo zbunjeno: atomi su djeljivi ili ne, od čega se sastoji?
Prema odluci Međunarodnog kongresa kemičara 1860., atom je najmanja čestica koja je dio jednostavne ili složene tvari. Molekula je sustav jezgara i elektrona s dva ili više atoma. Čestice nevidljive golim okom postaju vidljive samo uz snažno povećavanje elektronskog mikroskopa.
Atomi, izotopi
Atomi se sastoje od jezgara i elektrona.Prvi su pozitivno nabijeni. Negativno nabijeni elektroni se približavaju velikom brzinom. Nuklei sadrže elementarne čestice: protone (pozitivno), neutrone (negativno).
Ako je broj protona isti, a broj neutrona različit, tada takvi atomi istog elementa imaju različite mase i svojstva. Oni su izotopi. Vodik s jednim protonom u jezgri - protiv - najčešći je u svemiru. Deuterij je masivniji izotop s jednim protonom i jednim neutronom u jezgri. Legenda o "živoj" i "mrtvoj" vodi vjerojatno je nastala zbog toksičnosti teške vode koja sadrži deuterij.
Čitava raznolikost anorganskih tvari, minerala, stijena, obilje organskih spojeva rezultat je:
- identitet čestica jedne tvari;
- prisutnost različitih strukturnih jedinica (atoma, molekula, iona);
- razlike u nabojima, masama i veličinama vrsta atoma (kemijski elementi);
- sposobnost atoma i molekula da izgube ili steknu elektrone, pretvarajući se u čestice nabijene ionima;
- ogroman broj elektroničkih konfiguracija, kristalnih struktura;
- razlike u energetskom stanju čestica.
Zanimljiva činjenica: Na, K, Ca, Cl atomi su opasni po život pri ulasku u tijelo, Na +, K +, Ca2 +, Cl-ioni sigurni su i vitalni za tijelo.
Značajke strukture tvari
Tvari mogu biti molekularne i ionske. Plinoviti vodik, kisik, ugljični dioksid, dušik, klor, amonijak sastoje se od malih molekula male mase.Imaju relativno niska tališta i vrelišta.
Soli su pretežno ionske tvari. Inertni plinovi, dijamant, grafit sastoje se samo od atoma. Posebnost strukture metala je prisutnost atoma, iona i "plinova elektrona". U kemiji, proizvodnji lijekova i drugih proizvoda koriste se različite kemijski čiste i visoko čiste tvari.
Zanimljiva činjenica: poznavanje tvari od praktičnog je interesa za obične ljude. Možete uštedjeti na kupnji lijekova. Cijena originalnih lijekova uključuje troškove marketinga (do 90% troškova lijekova). Generičari su jeftini analozi izvornih lijekova. Sadrže iste aktivne tvari, a razlike su u proizvodnji, komponentama, količini kliničkih ispitivanja.
Pojedinačne tvari i smjese
Destilirana voda je H2O molekula bez nečistoća. Takva se tekućina ne koristi za piće i kuhanje. Zajedno s vodom, ioni iz sastava topljivih tvari (elektrolita) moraju ući u ljudsko tijelo. Prirodna, mineralna voda iz slavine sadrži, osim molekula vode, ione metala, soli. Mnogi od njih su važni za zdravlje.
Ioni makro- i mikroelemenata u proizvodima pogrešno se nazivaju mineralima. Potonji su čvrsta prirodna tijela, na primjer, kvarc, kremen, topaz. Bolje je koristiti nazive "anorganska hranjiva", "mineralni aditivi".
Zanimljiva činjenica: kad u hrani nedostaje kemijskog elementa u obliku iona ili molekula, osoba ne osjeća zasićenost.Postoji podsvjesna želja nadoknaditi postojeći deficit zbog ostalih sastojaka hrane, što često dovodi do metaboličkih poremećaja, pretilosti.
Oko nas dominiraju smjese koje sadrže dvije ili više jednostavnih ili složenih tvari. Atmosferski zrak je mješavina plinova. Stanovnici industrijskih područja, gradova, osim plinovitih kisika, dušika i ugljičnog dioksida, udišu proizvode izgaranja svih vrsta goriva, mikročestica olova, žive i drugih teških metala. Toksični učinak takvog "koktela" mnogo je opasniji od štetnosti pojedinih sastojaka.
Tvari oko živih organizama i unutar njih su raznolike, sastavljene od atoma, molekula, iona. Malo je vrsta čestica, ali oni stvaraju veliku raznolikost jednostavnih i složenih spojeva. Potrebno je zamisliti, barem općenito, od čega se sastoje voda, zrak, lijekovi i prehrambeni proizvodi. Takvo znanje daje prednosti u životu, pomaže u boljoj navigaciji svijetom oko nas, kako bi se osigurala naša sigurnost i opstanak.