Элементы водорода, кислорода, фосфора и серы образуют молекулы, состоящие из двух или более атомов одного и того же элемента. Соединения вода, углекислый газ и глюкоза состоят из комбинаций атомов разных элементов. Мы можем классифицировать материал по нескольким категориям. Две широкие категории - это смеси и чистые вещества. Чистое вещество имеет постоянный состав. Все образцы чистого вещества имеют точно такой же состав и свойства. Любой образец сахарозы состоит из 1% углерода, 5% водорода и 4% кислорода по массе.

Любой образец сахарозы также обладает такими же физическими свойствами, как температура плавления, цвет и сладость, независимо от источника, из которого он изолирован. Мы можем разделить чистые вещества на два класса: элементы и соединения. Чистые вещества, которые не могут быть разбиты на более простые вещества химическими изменениями, называются элементами. Железо, серебро, золото, алюминий, сера, кислород и медь - знакомые примеры более чем 100 известных элементов, из которых около 90 встречаются естественным образом на земле, и в лаборатории созданы две дюжины или около того.

Чистые вещества, которые могут быть разрушены химическими изменениями, называются соединениями. Эта разбивка может приводить к образованию элементов или других соединений или того и другого. Хлорид серебра - это белое твердое вещество, которое может быть разбито на его элементы, серебро и хлор, поглощением света. Это свойство является основой для использования этого соединения в фотографических пленках и фотохромных очках.

Составный оксид ртути при нагревании разлагается на серебристые капли жидкой ртути и невидимого газообразного кислорода. Рисунок В зависимости от его свойств данное вещество может быть классифицировано как гомогенная смесь, гетерогенная смесь, соединение или элемент.

Кислород составляет почти половину и кремний около четверти от общего количества этих элементов. Большинство элементов на Земле находятся в химических комбинациях с другими элементами; около четверти элементов также находятся в свободном состоянии. Вода состоит из элементов водорода и кислорода, объединенных в соотношении 2 к 1. Вода может быть разбита на водород и кислородные газы путем добавления энергии.

Рисунок Разложение воды показано на макроскопическом, микроскопическом и символическом уровнях. Батарея обеспечивает электрический ток, который разлагает воду. На макроскопическом уровне жидкость отделяется от газов водорода и кислорода. Распад воды включает перегруппировку атомов в молекулах воды в разные молекулы, каждая из которых состоит из двух атомов водорода и двух атомов кислорода соответственно. Две молекулы воды образуют одну молекулу кислорода и две молекулы водорода. Представление о том, что происходит, будет рассмотрено более подробно в последующих главах.

Полученные два газа имеют совершенно разные свойства. Кислород не горюч, но необходим для сжигания топлива, а водород является легковоспламеняющимся и мощным источником энергии. Одно из применений включает исследования в более экономичную транспортировку.

Они более эффективны, чем транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания, не загрязняют окружающую среду и сокращают выбросы парниковых газов, что делает нас менее зависимыми от ископаемого топлива. Топливный элемент генерирует электрическую энергию из водорода и кислорода через электрохимический процесс и производит только воду в качестве отработанного продукта. Сотовые телефоны изготовлены из многочисленных химических веществ, которые извлекаются, очищаются, очищаются и собираются с использованием обширного и глубокого понимания химических принципов.

Около 30% элементов, которые находятся в природе, находятся в типичном смартфоне. Экран дисплея выполнен из специально закаленного стекла и покрыт материалом, чтобы сделать его проводящим. На печатной плате используется полупроводниковый материал; обычно используемые металлы, такие как медь, олово, серебро и золото; и более незнакомые элементы, такие как иттрий, празеодим и гадолиний. Батарея опирается на ионы лития и множество других материалов, включая железо, кобальт, медь, полиэтиленоксид и полиакрилонитрил.

Рисунок Почти одна треть естественных элементов используется для создания сотового телефона. Материя - это все, что занимает пространство и имеет массу. Основным строительным блоком материи является атом, наименьшая единица элемента, которая может входить в комбинации с атомами того же или других элементов. Во многих веществах атомы объединяются в молекулы. На земле вещество обычно существует в трех состояниях: твердые тела, фиксированной формы и объема; жидкости с переменной формой, но с фиксированным объемом; и газов переменной формы и объема.

В высокотемпературных условиях вещество также может существовать как плазма. Большая часть вещества представляет собой смесь: она состоит из двух или более типов веществ, которые могут присутствовать в разных количествах и могут быть разделены физическими средствами. Гетерогенные смеси различаются по составу от точки к точке; однородные смеси имеют один и тот же состав от точки к точке. Чистые вещества состоят только из одного типа вещества. Чистым веществом может быть элемент, который состоит только из одного типа атома и не может быть разрушен химическим изменением или соединением, состоящим из двух или более типов атомов.

Химия Конец главы Упражнения

Ответы для химии Конец главы Упражнения. Жидкости могут менять свою форму; твердые тела не могут. Газы могут претерпевать большие изменения объема при изменении давления; жидкостей нет. Объем и расход газов; твердых веществ нет. Смесь может иметь множество композиций; чистое вещество имеет определенный состав. Оба имеют один и тот же состав от точки к точке.

Молекулы элементов содержат только один тип атома; молекулы соединений содержат два или более типов атомов. Они аналогичны тем, что оба они состоят из двух или более атомов, химически связанных друг с другом. Элемент; элемент; соединение; смесь, соединение; соединение; соединение; смесь.

В каждом случае молекула состоит из двух или более объединенных атомов. Они отличаются тем, что типы атомов меняются от одного вещества к другому. Бензин, кислород и, в меньшей степени, потребляются азотом. Двуокись углерода и вода являются основными продуктами. Оксиды углерода и оксиды азота производятся в меньших количествах.

Как мы знаем, что существуют Атомы? Сначала атомы считались наименьшим элементом материи. Что произойдет, если вы что-нибудь возьмете и порежьте пополам, а потом порежьте пополам и продолжаете идти? Первоначальная концепция атома вытекает из предполагаемого результата этого мысленного эксперимента. В конце концов вы оказались с чем-то, что не может быть разрезано.

Конечно, превратить этот мысленный эксперимент в реальный не практично, поэтому существование атомов обсуждалось на протяжении веков. Систематическое изучение химии позволило Дж. Далтону сформулировать современную теорию атомов. Он основан на наблюдении, что различные материалы реагируют друг с другом в фиксированных массовых соотношениях. Например, если вы химически объединяете водород и кислород для образования воды, вы всегда обнаружите, что масса используемого кислорода в 8 раз превышает массу водорода.

Было обнаружено, что все химические реакции ведут себя таким образом. Таким образом, все известные химические вещества, созданные из молекул, могут быть построены из гораздо меньшего числа атомов. Если бы материя состояла из крошечных частиц, которые бы только объединялись определенным образом, то это то, что должно быть.

Но это не исключает других возможностей. Те же экспериментальные результаты также будут найдены, если бы была какая-то особенность в том, как работа химии заставила это поведение. Так какие еще доказательства существуют? Изучение газов показало, что существует связь между температурой, массой, объемом и давлением всех газов. В кинетической теории газов говорится, что газы состоят из одинаковых частиц, движущихся с высокой скоростью, и они отскакивают друг от друга и стенки их контейнера. Откат этих отскоков является источником давления, а скорость определяется массой и температурой.

Из этих предположений можно предсказать поведение газов. Итак, здесь мы имеем другое, очень различное явление, которое объясняется предположениями, что материя состоит из крошечных бит. Этого было достаточно для большинства людей, но не для всех. Они думали, что атомы и молекулы являются просто удобной фикцией, которая помогла получить правильный ответ, но не имела физической реальности. Это не так глупо, как могло бы звучать. Такие удобные фикции действительно существуют. Примером этого могут служить магнитные силовые линии.

Магнитные силы действуют по этим линиям, и они являются удобным способом вычисления многих эффектов в электромагнетизме, но они не фактически существуют. Клинчер пришел от известного человека, но большинство людей с удивлением узнали, что это Альберт Эйнштейн. Его статья не только предсказывала, как должно выглядеть движение, но и позволяет вычислять массу одной молекулы. В этот момент ни один ученый серьезно не сомневался в существовании атомов. Было слишком много различных явлений, которые были объяснены атомной теорией как качественно, так и количественно.

Но теперь у нас есть еще больше доказательств. Квантово-механическое описание атомов предсказывает с удивительной точностью детали атомных спектров. Отдельные ионы можно манипулировать электрическими и магнитными полями. Существуют даже карты высот поверхностей, которые показывают удары, вызванные отдельными атомами.

Химия - это наука, а также школьный предмет. Слово происходит от древнего египетского языка и означает «черная земля». Химия касается того, какие вещества существуют и какие качества у них есть. Еще одна задача химиков - найти новые вещества, обладающие особыми свойствами.

Что вы делаете в химии?

Но химик должен знать атомы. Ему нужно знать, как они себя ведут, когда они встречаются друг с другом и как они держатся вместе. Но понять, что вы не видите, нелегко. Поэтому дети занимаются химией только в классах высшей школы. Химия доступна в качестве школьного предмета в Германии, как правило, только из класса или даже позже. Это зависит от состояния, в котором находится школа. В химии вы экспериментируете между прочим. Он использует специальное оборудование и химические вещества, выбранные учителем химии.

Тем не менее, ученикам не разрешают делать все эксперименты, которые они хотят делать. Потому что это может быть очень опасно. Учитель химии знаком с этим, потому что он изучал химию в университете. Вот почему он объясняет студентам, что именно нужно делать и что нужно искать в безопасности.