МІЖ ФІЗИКОЮ ТА ХІМІЄЮ

Якщо фізики вивчають матерію на рівні елементарних частинок (у тому числі суб’ядерних) та ядерних реакцій, то на рівні атомів до її вивчення вже долучаються хіміки. Як «поділити» атом між фізиками та хіміками? Які явища є фізичними, а які — хімічними, якщо і в тих, і в тих беруть участь речовини?

Фізичні й хімічні властивості речовин зумовлені взаємодією між їхніми структурними частинками (мал. 4.7).

Мал. 4.7. Структурні частинки речовини

Від того, як розташовані та рухаються структурні частинки, речовини можуть перебувати у твердому, рідкому й газуватому станах. Теплові, електричні та оптичні властивості речовин, що не пов’язанні зі зміною їхнього хімічного складу, а також процеси переходу речовин з одного агрегатного стану в інший вивчає фізика (мал. 4.8).

Мал. 4.8. Випаровування (а) і конденсація (б) води — фізичні явища. Унаслідок переходу води до твердого стану (в) її об’єм збільшується. Під час усіх цих перетворень хімічний склад води не змінюється

Під час хімічних процесів між атомами та йонами руйнуються зв’язки, які з’єднують їх у молекули та кристали, ядра атомів і йонів при цьому залишаються незмінними. Атоми та йони об’єднуються в нові молекули й кристали, унаслідок чого утворюються нові прості та складні речовини. Ці перетворення вивчає хімія (мал. 4.9).

Мал. 4.9. Горіння магнію (а) та електроліз води (б) — хімічні явища

У світі безліч речовин, і кожна з них має певний набір властивостей. Більшість речовин за певних умов можуть перебувати в різних агрегатних станах (твердому, рідкому, газуватому) та брати участь у хімічних реакціях, унаслідок чого утворюватимуться інші речовини. Усі вони — і реагенти, і продукти — «збудовані» із цеглинок Всесвіту¹ — хімічних елементів (кількість відкритих на тепер наблизилася до 120).

¹ Саме так образно назвав хімічні елементи всесвітньо відомий письменник-фантаст і популяризатор науки Айзек Азімов.