1 розділ. Початкові хімічні поняття

Хімію починають вивчати з ознайомлення з різними речовинами та їх властивостями. Ця наука, як і інші — математика, біологія, фізика, має власні терміни, поняття, закони.

Світ речовин надзвичайно цікавий і багатоманітний. Від того, наскільки успішними будуть ваші перші кроки в його пізнанні, залежать формування інтересу до хімії та майбутні досягнення в навчанні.

§ 6. Речовини. Атоми, молекули

Матеріал параграфа допоможе вам:

розрізняти речовини і фізичні тіла;
відрізняти матеріали від інших речовин та їх сумішей;
пригадати відомості про найменші частинки речовини — атоми, молекули.

Речовина. У повсякденному житті ми стикаємося з багатьма речовинами. Серед них — вода, цукор, кухонна сіль, харчова сода, крохмаль, лимонна кислота, крейда, залізо... Цей перелік можна значно розширити. У сотні й тисячі разів більше речовин добувають у лабораторіях, на заводах, використовують для практичних потреб.

Нині відомо понад 20 млн речовин. Багато з них трапляється в природі. У повітрі є різні гази, серед яких переважають азот і кисень; у річках, морях, океанах — вода й розчинені в ній речовини; у земній корі — численні мінерали (мал. 28), руди тощо. Велика кількість речовин міститься в живих організмах.

Мал. 28. Мінерали

Алюмінію, цинку, ацетону, вапна, поліетилену, багатьох інших речовин у природі немає; їх виробляють на заводах (мал. 29).

Мал. 29. Речовини, добуті людиною

Деякі речовини, які є в природі, можна добути з інших речовин. Так, під час нагрівання марганцівки виділяється кисень, а під час нагрівання крейди — вуглекислий газ. Учені за високих температури і тиску перетворюють графіт на алмаз. Кристалики штучних алмазів дуже дрібні й не придатні для виготовлення ювелірних прикрас. Їх використовують у бурильних і шліфувальних пристроях, інструментах для обробки металів і каменю.

Невід'ємною ознакою речовини є маса. Світлові промені, електричне і магнітне поля не мають маси і тому до речовин не належать.

Із речовин складаються фізичні тіла. Фізичними тілами є, наприклад, крапля води, кристал мінералу, уламок скла, зерно пшениці, яблуко, горіх, а також предмети, виготовлені людиною: годинник, іграшка, книжка, намисто тощо.

• Назвіть речовини, з яких складаються такі фізичні тіла: крижина, цвях, олівець.

Для речовин або їх сумішей, які використовують у будівництві, для виготовлення різного обладнання, предметів побутового вжитку, художніх виробів, існує загальна назва — матеріали (мал. 30). Першими в історії людства були лише природні матеріали — деревина, камінь, глина. Згодом люди навчилися виплавляти із руд залізо та інші метали, виробляти скло, вапно, цемент. У наш час замість традиційних матеріалів дедалі ширше використовують різноманітні пластмаси.

Мал. 30. Будівельні матеріали

• Із яких матеріалів можуть бути виготовлені ваза, тарілка, стілець?

Агрегатні стани речовини. Відомо три агрегатні стани речовини — твердий, рідкий і газуватий. Під час нагрівання більшість твердих речовин плавиться, а рідини закипають, перетворюючись на пару. У разі зниження температури відбуваються зворотні перетворення. Гази під впливом високого тиску зріджуються. За усіх цих явищ атоми і молекули не руйнуються. Отже, речовина, змінюючи свій агрегатний стан, не перетворюється на іншу речовину.

Кожний знає про три агрегатні стани води, які існують у природі: лід, вода, водяна пара. Цукор може перебувати у твердому і рідкому станах. За нагрівання він спочатку плавиться, потім утворена рідина темніє, і з'являється неприємний запах. Це свідчить про перетворення цукру на інші речовини. Отже, газуватого стану для цукру не існує. Графіт не вдається розплавити; за температури 3500 °С він одразу перетворюється на пару.

Атоми, молекули. На уроках природознавства ви дізналися про те, що речовини складаються з безлічі найдрібніших, невидимих частинок — атомів, молекул.

Атом¹ — найменша частинка речовини, яка не має електричного заряду і складається з ядра та електронів, що рухаються навколо нього.

¹ Слово походить від грецького atomos — неподільний.

Ядра атомів заряджені позитивно, а електрони мають негативний заряд (мал. 31).

Мал. 31. Модель найпростішого атома

Атоми можуть відрізнятися один від одного складом (наприклад, кількістю електронів), а також масою.

Атомами утворена невелика кількість речовин. Серед них — графіт, алмаз, деякі мінерали, декілька газів.

Молекула¹— частинка речовини, яка складається з двох або більшої кількості сполучених атомів.

¹ Слово походить від латинського слова moles (маса), зменшувального суфікса cula і в перекладі означає «маленька маса».

Газ водень складається з молекул, кожна з яких містить два однакових атоми (мал. 32, а). Молекула води утворена трьома атомами (мал. 32, б); два із них однакові, такі самі, що і в молекулі водню, а третій — іншого складу і в 16 разів важчий.

Мал. 32. Моделі молекул: а — водню; б — води

Молекулярних речовин — більшість. Серед них — майже всі гази, органічні речовини (за деякими винятками), кислоти тощо.

Атоми і молекули в газах і рідинах безладно рухаються, а у твердих речовинах перебувають у певних «позиціях» і зазнають незначних коливань.

ВИСНОВКИ

Фізичні тіла складаються з речовин. Невід'ємна ознака речовини — маса.

Більшість речовин може перебувати у трьох агрегатних станах — твердому, рідкому й газоподібному.

Речовини та їх суміші, які використовують у будівництві, для виготовлення обладнання, різних предметів, називають матеріалами.

Атом — найменша частинка речовини, яка не має електричного заряду і складається з ядра та електронів, що рухаються навколо нього.

Молекула — частинка речовини, яка складається з двох або більшої кількості сполучених атомів.

28. Виберіть серед наведених слів і словосполучень ті, які стосуються речовин: стіл, мідь, пластмасова пляшка, спирт, газета, цукор, водяна пара, срібний ланцюжок.

29. Знайдіть відповідність:

Речовина