Опишите физические свойства следующих веществ алюминия: ГДЗ к учебнику ХИМИЯ 8 КЛАСС Еремина и др. §1 Вещества РЕШЕБНИК ОТВЕТЫ » Крутые решение для вас от GDZ.cool

Вещества и их свойства — презентация онлайн

Похожие презентации:

Предмет химии. Вещества

Предмет химии. Вещества

Галогены. Химические свойства

Платина. Свойства

Предмет химии. Вещества и их физические свойства

Алканы. Получение, свойства и применение

Общие свойства металлов

Железо. Физические и химические свойства

Алюминий, его физические и химические свойства

Предмет химии. Вещества и их физические свойства. (8 класс)

1. ВЕЩЕСТВА и их свойства

ЗАНЯТИЕ 1
ВЕЩЕСТВА
и их свойства
НИКИТИН СВЕТЛАНА ВЛАДИМИРОВАН
тело
•это физический (живой или неживой природы)
объект имеющий своё строение и свойства
•это то, из чего состоит физическое тело.
вещество
молекулы
атомы
• (новолат. molecula, уменьшительное от лат.
moles — масса) , наименьшая частица
вещества, обладающая его химическими
свойствами. молекулы
• (от др.-греч. ἄτομος — неделимый, неразрезаемый)
— частица вещества микроскопических размеров и
массы, наименьшая часть химического элемента,
являющаяся носителем его свойств

3.

веществаприродные
вещества
углекислый
газ, метан
простые
Образованы атомами одного
химического элемента, при
химических реакциях не могут
разлагаться с образованием
нескольких других веществ
Водород, кислород, сера
синтетические
Полипропилен,
полиэтилен
сложные
Образованы атомами разных
химических элементов при
химических реакциях могут
разлагаться с образованием
нескольких других веществ
Метан, вода, сульфат меди

4. Молекулы разных веществ

озон
кислород вода Н2О
О2
Простые вещества
Сложное
вещество

5. Физические свойства веществ

агрегатное состояние,
цвет,
запах,
блеск,
твёрдость,
пластичность,
хрупкость,
эластичность,
растворимость в воде,
плотность,
температуры кипения и плавления,
тепло – и электропроводность.
НИКИТИН СВЕТЛАНА ВЛАДИМИРОВАН

6. План описания физических свойств веществ

• 1. В каком агрегатном состоянии – газообразном, жидком или
твёрдом – находится вещество при данных условиях?
2. Какого цвета вещество? Имеет ли оно блеск?
3. Имеет ли вещество запах?
4. Проявляет ли вещество пластичность, хрупкость,
эластичность?
5. Растворяется ли вещество в воде?
6. Какова температура плавления и температура кипения
вещества? (См. справочники.)
7. Какова плотность вещества? (См. справочники.)
8. Обладает ли вещество тепло- и электропроводностью? (см.
справочники.)
http://rushim.ru/books/spravochniki/mishenko.pdf
http://chemister.ru/Database/Tables/mp.php
http://thermalinfo.ru/spravochniki-skachat/vargaftik-filippov-spravochnik-poteploprovodnosti-zhidkostej-i-gazov

7. 1. Выберите признаки для следующих веществ: МЕДЬ, ЖЕЛЕЗО, ГЛИНА. Мягкое, твердое, пластичное, ковкое, бесформенное, проводит

• Задания
1. Выберите признаки для следующих веществ: МЕДЬ,
ЖЕЛЕЗО, ГЛИНА. Мягкое, твердое, пластичное, ковкое,
бесформенное, проводит ток, не проводит ток,
растворимо в воде, поддается обработке руками.
2. Опишите физические свойства уксусной кислоты,
сахара, соли, меди, алюминия стекло, полиэтилен,
железо по предложенному плану (информацию о данных
веществах
можно
брать
из
справочников).
веществ Агрегат
о
ное
состоян
ие
вода
Цвет,
блеск
Запах
Пластич
ность,
хрупкос
ть,
эластич
ность
Раствор
имость
Темпера Плотнос Тепло и
тура
ть
электро
плавлен
провод
ия ,
ность
кипения
явления
физические
Такие явления, при которых
данные вещества не
превращаются в другие, а
обычно изменяется их
агрегатное состояние или
форма (распространение
запаха, растворение)
Плавление стекла,
замерзание и испарение
воды
химические
Такие явления, в
результате которых из
данных веществ
образуются другие
Сгорание топлива,
гниение органических
веществ, ржавление
железа, скисание молока
Привести по три примера к каждому явлению

9. Химические свойства веществ или химические реакции

Изменение цветы
Выделение газа
Появление запаха
Образование осадка
Выделение тепла и света

10. Условия протекания химических реакций:

Соприкосновение веществ
Измельчение веществ
Нагревание веществ до определённой
температуры
Иногда присутствие веществ ускоряющих
протекание химической реакции
(катализатор) или замедления (ингибитор)

11.

Экзо- и эндотермические химические реакции • Экзотермическая реакция — химическая
реакция,
сопровождающаяся
выделением
теплоты.
+Q
Р-ция окисления
Эндотермическая реакция — химическая
реакция,
сопровождающаяся
поглощением
теплоты.
2h3 + O2 → 2 h3O – Q ( −483.6 кДж)
Р-ция соединения
• ru.wikipedia.org
• https://otvet.mail.ru/question/49165855
• https://yandex.ru/images/search?text=молек
ула%20воды%20фото&

English     Русский Правила

Алюминий.Железо.Зачет. — Татьяна Шленкова

Ученикам‎ > ‎Самостоятельные работы‎ > ‎9 класс‎ > ‎ Алюминий.Железо.Зачет. Тема: «Алюминий и его соединения» и «Железо и его соединения»   Вопросы для обсуждения Дайте общую характеристику элементов главной подгруппы третьей группы. Какие природные соединения алюминия вы знаете? Какими способами получают алюминий? Напишите уравнения реакций. Опишите физические и химические свойства алюминия? Какой состав и характер имеют оксид и гидроксид алюминия? Где применяются алюминий и его сплавы? Дайте характеристику железа по его положению в П.З.Х.Э. Какие степени окисления проявляет железо в своих соединениях? В каком состоянии встречается железо в природе? Назовите важнейшие природные соединения железа. Каковы физические свойства железа? С какими простыми веществами реагирует железо? Напишите уравнения реакций? С какими сложными веществами реагирует железо? Напишите уравнения реакций. Какие оксиды и гидроксиды образует железо? Укажите их кислотно-основной характер. Какими окислительно-восстановительными свойствами обладают соединения железа (II) и (III)? Каково применение и биологическая роль железа и его соединений?   Упражнения Напишите уравнения реакций взаимодействия алюминия с простыми веществами: кислородом, хлором, бромом, серой, азотом, углеродом. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций взаимодействия алюминия со сложными веществами: водой, оксидом железа (III), разбавленными соляной и серными кислотами, раствором гидроксида натрия. С какими из перечисленных веществ: гидроксидом натрия, оксидом натрия, оксидом углерода (IV), серной кислотой, хлоридом натрия – будут реагировать оксид и гидроксид алюминия? Как можно получить гидроксид железа (II) и (III) исходя из железа? Как получить из сульфата железа (II) хлорид железа (III) и нитрат железа (II)? Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций следующих превращений:       а)      Fe2(SO4)3                ↑           ↓ Fe2O3→FeCl3↔Fe(OH)3→Fe(NO3)3;                ↑          ↓                  Fe2O3       б) Fe→FeSO4→Fe(OH2→Fe(OH)3→Fe2(SO4)3. 7. Методом электронного баланса составьте уравнения реакций, протекающих по следующим схемам: а) FeCl3 + H2S → FeCl2 + S + HCl;                     б) FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O. 8.  Напишите уравнения практически осуществимых реакций:      1) Fe + HCl →                                    6) Fe(OH)3 + KCl →      2) Fe2O3 + HNO3 →                           7) FeSO4 + Ba(NO3)2 →      3) Fe2O3 + H2O →                              8) Fe(OH)2 + H2SO4 →      4) FeCl2 + Cl2 →                                9) FeSO4 + NaCl →      5) FeSo4 + Cu →                              10) Fe2O3 + Al → 9. Сколько граммов сульфата железа (II) можно приготовить при растворении 140 г железа в разбавленной серной кислоте? 10. Сколько граммов гидроксида железа (III) можно получить при взаимодействии 120 г гидроксида натрия с избытком хлорида железа (III)? 11. На сколько граммов увеличится масса железной пластинки, опущенной в раствор СuSO4, если при этом на пластинке оказалось 20,8 г металлической меди? 12. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно отличить друг от друга AlCl3 и NaCl. 13. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения: AlCl 3→Al(OH)3→NaAlO2→Al(OH)3                                      ↑                                     Al                                      ↓                                   Al2O3→Al(OH)3→Al2(SO4)3→BaSO4 14. С какими из перечисленных веществ: NaOH, Na2O, SO3, H2SO4, Na2SO4 – реагируют с Al2O3 и Al(OH)3? Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде. 15. 10 г смеси меди и алюминия обработали соляной кислотой, при этом выделилось 6,72 л водорода. Определите состав смеси. 16. 10 г смеси железа и алюминия обработали щелочью, при этом выделилось 6,72 л водорода. Определите состав смеси. 17. К раствору, содержащему хлорид алюминия массой 32 г, прилили раствор, содержащий сульфид калия массой 33 г. Какой осадок образуется? Определите массу осадка.

1.2: Классификация вещества — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

21692

Цели обучения

• Классифицировать материю.

Химики изучают структуру, физические свойства и химические свойства материальных веществ. Они состоят из

материи , то есть всего, что занимает пространство и имеет массу. Золото и иридий — это материя, как и арахис, люди и почтовые марки. Дым, смог и веселящий газ — это материя. Однако энергия, свет и звук не являются материей; идеи и эмоции тоже не имеют значения.

Масса объекта — это количество содержащейся в нем материи. Не путайте массу объекта с его вес , который представляет собой силу, вызванную гравитационным притяжением, которое действует на объект. Масса — это фундаментальное свойство объекта, не зависящее от его местоположения. С физической точки зрения масса объекта прямо пропорциональна силе, необходимой для изменения его скорости или направления. Более подробное обсуждение различий между весом и массой и единицами, используемыми для их измерения, включено в Основные навыки 1 (раздел 1.9). Вес, с другой стороны, зависит от местоположения объекта.

Космонавт, масса которого равна 95 кг весит около 210 фунтов на Земле, но только около 35 фунтов на Луне, потому что гравитационная сила, которую он или она испытывает на Луне, составляет примерно одну шестую силы, испытываемой на Земле. В практических целях в лабораториях вес и масса часто используются взаимозаменяемо. Поскольку считается, что сила тяжести одинакова на всей поверхности Земли, 2,2 фунта (вес) равняется 1,0 кг (масса), независимо от местоположения лаборатории на Земле.

При нормальных условиях существует три различных состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное. Твердые тела относительно жесткие и имеют фиксированные формы и объемы. Камень, например, является твердым телом. Напротив, жидкости имеют фиксированный объем, но текут, принимая форму своих емкостей, таких как напиток в банке. Газы , такие как воздух в автомобильной шине, не имеют ни фиксированной формы, ни фиксированного объема и расширяются, чтобы полностью заполнить свои сосуды.

В то время как объем газов сильно зависит от их температуры и давления (величины силы, действующей на данную площадь), объемы жидкостей и твердых тел практически не зависят от температуры и давления. Материя часто может переходить из одного физического состояния в другое в процессе, называемом физическое изменение . Например, жидкую воду можно нагреть с образованием газа, называемого паром, или пар можно охладить с образованием жидкой воды. Однако такие изменения состояния не влияют на химический состав вещества.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Три состояния материи. Твердые тела имеют определенную форму и объем. Жидкости имеют фиксированный объем, но текут, принимая форму своих сосудов. Газы полностью заполняют свои сосуды, независимо от объема. Рисунок использован с разрешения Википедии

Чистые вещества и смеси

Чистое химическое вещество – это любое вещество, имеющее фиксированный химический состав и характерные свойства. Кислород, например, представляет собой чистое химическое вещество, представляющее собой бесцветный газ без запаха при температуре 25°C. Очень немногие образцы материи состоят из чистых веществ; вместо этого большинство из них представляют собой смеси, представляющие собой комбинации двух или более чистых веществ в различных пропорциях, в которых отдельные вещества сохраняют свою идентичность. Воздух, водопроводная вода, молоко, сыр с плесенью, хлеб и грязь — все это смеси. Если все части материала находятся в одном и том же состоянии, не имеют видимых границ и однородны на всем протяжении, то материал 9.0030 однородный . Примерами однородных смесей являются воздух, которым мы дышим, и водопроводная вода, которую мы пьем. Однородные смеси также называют растворами. Так, воздух есть раствор азота, кислорода, водяного пара, двуокиси углерода и некоторых других газов; водопроводная вода представляет собой раствор небольшого количества нескольких веществ в воде. Однако конкретные составы обоих этих растворов не фиксированы, а зависят как от источника, так и от местоположения; например, состав водопроводной воды в Бойсе, штат Айдахо, отличается от состава водопроводной воды в Буффало, штат Нью-Йорк. Хотя большинство растворов, с которыми мы сталкиваемся, являются жидкими, растворы также могут быть твердыми. Серое вещество, до сих пор используемое некоторыми стоматологами для пломбирования полостей зубов, представляет собой сложный твердый раствор, содержащий 50 % ртути и 50 % порошка, состоящего в основном из серебра, олова и меди с небольшими количествами цинка и ртути. Твердые растворы двух и более металлов принято называть сплавами.

Если состав материала не совсем однороден, то он гетерогенен (например, тесто для печенья с шоколадной крошкой, сыр с плесенью и грязь). Смеси, которые кажутся гомогенными, после микроскопического исследования часто оказываются гетерогенными. Молоко, например, кажется однородным, но при рассмотрении под микроскопом оно явно состоит из крошечных шариков жира и белка, диспергированных в воде. Компоненты гетерогенных смесей обычно можно разделить простыми средствами. Смеси твердой и жидкой фаз, такие как песок в воде или чайные листья в чае, легко отделяются путем фильтрации, которая заключается в пропускании смеси через барьер, такой как сито, с отверстиями или порами, которые меньше, чем твердые частицы. В принципе, смеси двух или более твердых веществ, таких как сахар и соль, можно разделить путем микроскопического исследования и сортировки. Однако обычно необходимы более сложные операции, например, при отделении золотых самородков от речного гравия путем промывки. Сначала из речной воды отфильтровывают твердый материал; затем твердые вещества отделяют путем осмотра. Если золото внедрено в горную породу, возможно, его придется выделять химическими методами.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Гетерогенная смесь. Под микроскопом цельное молоко на самом деле представляет собой гетерогенную смесь, состоящую из шариков жира и белка, диспергированных в воде. Рисунок использован с разрешения Википедии

. Гомогенные смеси (растворы) могут быть разделены на составляющие их вещества физическими процессами, основанными на различиях в некоторых физических свойствах, таких как различия в их температурах кипения. Двумя из этих методов разделения являются дистилляция и кристаллизация. Дистилляция использует разницу в летучести, меру того, насколько легко вещество превращается в газ при данной температуре. Простой перегонный аппарат для разделения смеси веществ, хотя бы одно из которых является жидкостью. Наиболее летучий компонент закипает первым и снова конденсируется в жидкость в водоохлаждаемом холодильнике, из которого стекает в приемную колбу. Если перегоняют, например, раствор соли и воды, то более летучий компонент, чистая вода, собирается в приемной колбе, а соль остается в перегонной колбе.

Рисунок \(\PageIndex{3}\): Перегонка раствора поваренной соли в воде. Раствор соли в воде нагревают в перегонной колбе до кипения. Образующийся пар обогащается более летучим компонентом (водой), который конденсируется в жидкость в холодном холодильнике и затем собирается в приемной колбе.

Смеси двух или более жидкостей с разными точками кипения можно разделить с помощью более сложного перегонного аппарата. Одним из примеров является переработка сырой нефти в ряд полезных продуктов: авиационное топливо, бензин, керосин, дизельное топливо и смазочное масло (в приблизительном порядке убывания летучести). Другим примером является дистилляция спиртных напитков, таких как бренди или виски. (Эта относительно простая процедура доставила немало головной боли федеральным властям в XIX веке.20-е годы в эпоху Сухого закона, когда нелегальные перегонные аппараты распространялись в отдаленных регионах Соединенных Штатов!)

Кристаллизация разделяет смеси на основе различий в растворимости, мера того, сколько твердого вещества остается растворенным в заданном количестве указанной жидкости . Большинство веществ лучше растворяются при более высоких температурах, поэтому смесь двух или более веществ можно растворить при повышенной температуре, а затем дать медленно остыть. В качестве альтернативы жидкости, называемой растворителем, можно позволить испариться. И в том, и в другом случае наименее растворимое из растворенных веществ, то, которое с наименьшей вероятностью остается в растворе, обычно сначала образует кристаллы, и эти кристаллы можно удалить из оставшегося раствора фильтрованием.

Рисунок \(\PageIndex{4}\): Кристаллизация ацетата натрия из концентрированного раствора ацетата натрия в воде. Добавление небольшого «затравочного» кристалла (а) приводит к тому, что соединение образует белые кристаллы, которые растут и в конечном итоге занимают большую часть колбы. Видео можно найти здесь: www.youtube.com/watch?v=BLq5NibwV5gКрупный план колбы с жидкостью и множеством тонких шиповидных кристаллов, радиально выходящих из центра.

Большинство смесей можно разделить на чистые вещества, которые могут быть элементами или соединениями. элемент , такой как серый металлический натрий, представляет собой вещество, которое нельзя разложить на более простые путем химических превращений; соединение , такое как белый кристаллический хлорид натрия, содержит два или более элементов и имеет химические и физические свойства, которые обычно отличаются от свойств элементов, из которых оно состоит. Лишь за некоторыми исключениями, конкретное соединение имеет один и тот же элементный состав (одинаковые элементы в одних и тех же пропорциях) независимо от его источника или истории. Химический состав вещества изменяется в процессе, называемом химическая замена . Превращение двух или более элементов, таких как натрий и хлор, в химическое соединение, хлорид натрия, является примером химического изменения, часто называемого химической реакцией. В настоящее время известно около 118 элементов, но из этих 118 элементов получены миллионы химических соединений. Известные элементы перечислены в периодической таблице.

Рисунок \(\PageIndex{5}\): Разложение воды на водород и кислород с помощью электролиза. Вода — это химическое соединение; водород и кислород являются элементами. батарея подключена к аноду и катоду, помещенному в химический стакан, наполненный водой. Две перевернутые пробирки погружают в воду и помещают над каждым из электродов для сбора газообразных продуктов. Увеличительные указатели показывают молекулярную структуру воды в стакане, а также газообразный водород, собранный на стороне анода, и газообразный кислород на стороне катода.

Различные определения материи: Различные определения материи, YouTube (открывается в новом окне) [youtu.be]

В общем, обратный химический процесс расщепляет соединения на их элементы. Например, вода (соединение) может быть разложена на водород и кислород (оба элемента) в процессе, называемом электролизом. При электролизе электричество обеспечивает энергию, необходимую для разделения соединения на составные элементы (рис. \(\PageIndex{5}\)). Подобный метод широко используется для получения чистого алюминия, элемента, из его руд, представляющих собой смеси соединений. Поскольку для электролиза требуется много энергии, стоимость электроэнергии является самой большой статьей расходов, связанных с производством чистого алюминия. Таким образом, переработка алюминия является экономически выгодной и экологически чистой.

Общая организация материи и методы разделения смесей представлены на рисунке \(\PageIndex{6}\).

Рисунок \(\PageIndex{6}\): Взаимосвязь между типами вещества и методами, используемыми для разделения смесей

Пример \(\PageIndex{1}\)

Идентифицировать каждое вещество как соединение, элемент, гетерогенную смесь или гомогенная смесь (раствор).

1. фильтрованный чай
2. свежевыжатый апельсиновый сок
3. компакт-диск
4. оксид алюминия, белый порошок, содержащий атомы алюминия и кислорода в соотношении 2:3
5. селен

Дано : химическое вещество

Вопрос : его классификация

Стратегия:

1. Решите, является ли вещество химически чистым. Если оно чистое, то вещество является либо элементом, либо соединением. Если вещество можно разделить на элементы, оно является соединением.
2. Если вещество не является химически чистым, оно представляет собой либо гетерогенную смесь, либо гомогенную смесь. Если его состав везде однороден, то это однородная смесь.

Раствор

1. A Чай представляет собой раствор соединений в воде, поэтому он не является химически чистым. Обычно его отделяют от чайных листьев фильтрованием. B Поскольку состав раствора везде однороден, это однородная смесь.
2. А Апельсиновый сок содержит как твердые, так и жидкие частицы (мякоть); он не является химически чистым. B Поскольку его состав неоднороден, апельсиновый сок представляет собой неоднородную смесь.
3. A Компакт-диск представляет собой твердый материал, содержащий более одного элемента, по краям которого видны области разного состава. Следовательно, компакт-диск не является химически чистым. B Области разного состава указывают на то, что компакт-диск представляет собой неоднородную смесь.
4. A Оксид алюминия представляет собой отдельное химически чистое соединение.
5. A Селен — один из известных элементов.

Упражнение \(\PageIndex{1}\)

Определите каждое вещество как соединение, элемент, гетерогенную смесь или гомогенную смесь (раствор).

1. белое вино
2. ртуть
3. Заправка для салата «ранчо»
4. сахар столовый (сахароза)

Ответ А

раствор

Ответ Б

элемент

Ответ C

гетерогенная смесь

Ответ D

компаунд

Различные определения изменений: Различные определения изменений, YouTube(opens in new window) [youtu.be] (opens in new window)

Резюме

Вещество можно классифицировать по физическим и химическим свойствам. Материя – это все, что занимает пространство и имеет массу. Три состояния вещества – твердое, жидкое и газообразное. Физическое изменение предполагает переход вещества из одного состояния вещества в другое без изменения его химического состава. Большая часть материи состоит из смесей чистых веществ, которые могут быть гомогенными (однородными по составу) или гетерогенными (разные области обладают разным составом и свойствами). Чистые вещества могут быть как химическими соединениями, так и элементами. Соединения можно разложить на элементы химическими реакциями, но нельзя разделить химическими средствами элементы на более простые вещества. Свойства веществ можно разделить на физические и химические. Ученые могут наблюдать физические свойства без изменения состава вещества, тогда как химические свойства описывают склонность вещества к химическим изменениям (химическим реакциям), которые изменяют его химический состав. Физические свойства могут быть интенсивными или экстенсивными. Интенсивные свойства одинаковы для всех образцов; не зависят от размера выборки; и включают, например, цвет, физическое состояние и температуры плавления и кипения. Экстенсивные свойства зависят от количества материала и включают массу и объем. Соотношение двух экстенсивных свойств, массы и объема, является важным интенсивным свойством, называемым плотностью.

Авторы и авторство

---

1.2: Classification of Matter распространяется под лицензией CC BY-NC-SA 3.0 и был создан, изменен и/или курирован LibreTexts.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или страница

   Лицензия

   CC BY-NC-SA

   Версия лицензии

   3,0

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   1. химическая замена
   2. компаунд
   3. Кристаллизация
   4. дистилляция
   5. элемент
   6. газ
   7. гетерогенная смесь
   8. гомогенная смесь
   9. жидкость
   10. масса
   11. материя
   12. Физическое изменение
   13. давление
   14. твердый
   15. вес

Физические и химические свойства | Химия для специальностей

Результаты обучения

• Определение физических или химических свойств и изменений материи
• Определите свойства материи как экстенсивные или интенсивные

Характеристики, которые позволяют нам отличить одно вещество от другого, называются свойствами. Физическое свойство — характеристика вещества, не связанная с изменением его химического состава. Знакомые примеры физических свойств включают плотность, цвет, твердость, температуры плавления и кипения и электрическую проводимость. Мы можем наблюдать некоторые физические свойства, такие как плотность и цвет, без изменения физического состояния наблюдаемой материи. Другие физические свойства, такие как температура плавления железа или температура замерзания воды, можно наблюдать только по мере того, как материя претерпевает физические изменения. А физическое изменение — изменение состояния или свойств материи без какого-либо сопутствующего изменения ее химического состава (тождества веществ, содержащихся в материи). Мы наблюдаем физические изменения, когда воск плавится, когда сахар растворяется в кофе и когда пар конденсируется в жидкую воду (рис. 1). Другие примеры физических изменений включают намагничивание и размагничивание металлов (как это делается с обычными защитными бирками от кражи) и измельчение твердых частиц в порошок (что иногда может привести к заметным изменениям цвета). В каждом из этих примеров происходит изменение физического состояния, формы или свойств вещества, но не изменение его химического состава.

Рис. 1. (a) Воск претерпевает физические изменения, когда твердый воск нагревается и образует жидкий воск. (b) Конденсация пара внутри кастрюли представляет собой физическое изменение, поскольку водяной пар превращается в жидкую воду. (кредит a: модификация работы «95jb14»/Wikimedia Commons; кредит b: модификация работы mjneuby/Flickr)

Превращение одного типа материи в другой тип (или невозможность изменения) — это химическое свойство . Примеры химических свойств включают воспламеняемость, токсичность, кислотность, реакционную способность (многие типы) и теплоту сгорания. Железо, например, соединяется с кислородом в присутствии воды, образуя ржавчину; хром не окисляется (рис. 2). Нитроглицерин очень опасен, потому что легко взрывается; неон почти не представляет опасности, потому что он очень неактивен.

Рисунок 2. (а) Одним из химических свойств железа является то, что оно ржавеет; (б) одно из химических свойств хрома состоит в том, что он этого не делает. (кредит a: модификация работы Тони Хигетта; кредит b: модификация работы Atoma/Wikimedia Commons)

Химическое изменение всегда производит один или несколько типов материи, которые отличаются от материи, существовавшей до изменения. Образование ржавчины — это химическое изменение, потому что ржавчина — это вещество, отличное от железа, кислорода и воды, существовавших до образования ржавчины. Взрыв нитроглицерина — это химическое изменение, поскольку образующиеся газы представляют собой вещества, сильно отличающиеся от исходного вещества. Другие примеры химических изменений включают реакции, которые проводятся в лаборатории (например, реакция меди с азотной кислотой), все формы возгорания (горения), а также приготовление, переваривание или гниение пищи (рис. 3).

Рисунок 3. (a) Медь и азотная кислота подвергаются химическому превращению с образованием нитрата меди и коричневого газообразного диоксида азота. (b) Во время горения спички целлюлоза спички и кислород воздуха претерпевают химические изменения с образованием углекислого газа и водяного пара. (c) Приготовление красного мяса вызывает ряд химических изменений, в том числе окисление железа в миоглобине, что приводит к знакомому изменению цвета с красного на коричневый. (d) Коричневый цвет банана — это химическое изменение, когда образуются новые, более темные (и менее вкусные) вещества. (кредит b: модификация работы Джеффа Тернера; кредит c: модификация работы Глории Кабада-Леман; кредит d: модификация работы Роберто Верцо)

Свойства материи относятся к одной из двух категорий. Если свойство зависит от количества присутствующей материи, то это экстенсивное свойство . Масса и объем вещества являются примерами экстенсивных свойств; например, галлон молока имеет большую массу и объем, чем чашка молока. Стоимость экстенсивного свойства прямо пропорциональна количеству рассматриваемой материи. Если свойство образца материи не зависит от количества присутствующей материи, то это интенсивное свойство . Температура является примером интенсивного свойства. Если галлон и чашка молока имеют температуру 20 °C (комнатная температура), то при их объединении температура остается равной 20 °C. В качестве другого примера рассмотрим различные, но связанные свойства тепла и температуры. Капля горячего растительного масла, разбрызганная на руку, вызывает кратковременный незначительный дискомфорт, в то время как кастрюля с горячим маслом вызывает серьезные ожоги. И капля, и горшок с маслом имеют одинаковую температуру (интенсивное свойство), но горшок явно содержит гораздо больше тепла (экстенсивное свойство).

Опасный алмаз

Возможно, вы видели символ, показанный на рис. 4, на контейнерах с химическими веществами в лаборатории или на рабочем месте. Этот алмаз химической опасности, который иногда называют «огненным бриллиантом» или «алмазом опасности», предоставляет ценную информацию, которая кратко суммирует различные опасности, о которых следует помнить при работе с конкретным веществом.

Рис. 4. Алмаз опасности Национального агентства противопожарной защиты (NFPA) обобщает основные опасности химического вещества.

 

Система идентификации опасностей 704 Национального агентства противопожарной защиты (NFPA) была разработана NFPA для предоставления информации о безопасности определенных веществ. Система подробно описывает воспламеняемость, реакционную способность, опасность для здоровья и другие опасности. В общем ромбовидном символе верхний (красный) ромб указывает уровень пожароопасности (температурный диапазон температуры вспышки). Синий (левый) ромб указывает на уровень опасности для здоровья. Желтый (справа) ромб описывает опасность реактивности, например, насколько легко вещество подвергается детонации или сильному химическому изменению. Белый (нижний) ромб указывает на особую опасность, например, если он является окислителем (который позволяет веществу гореть в отсутствие воздуха/кислорода), вступает в необычную или опасную реакцию с водой, является коррозионным, кислым, щелочным, биологически опасные, радиоактивные и так далее. Каждая опасность оценивается по шкале от 0 до 4, где 0 — отсутствие опасности, 4 — чрезвычайно опасная.

Хотя многие элементы резко различаются по своим химическим и физическим свойствам, некоторые элементы имеют схожие свойства. Мы можем идентифицировать наборы элементов, которые демонстрируют общее поведение. Например, многие элементы хорошо проводят тепло и электричество, тогда как другие являются плохими проводниками. Эти свойства можно использовать для разделения элементов на три класса: металлы (элементы с хорошей проводимостью), неметаллы (элементы с плохой проводимостью) и металлоиды (элементы, обладающие свойствами как металлов, так и неметаллов).

Периодическая таблица – это таблица элементов, в которой элементы с похожими свойствами расположены близко друг к другу (рис. 5). Вы узнаете больше о периодической таблице, когда продолжите изучение химии.

Рисунок 5. Таблица Менделеева показывает, как элементы могут быть сгруппированы в соответствии с некоторыми сходными свойствами. Обратите внимание, что цвет фона обозначает, является ли элемент металлом, металлоидом или неметаллом, тогда как цвет символа элемента указывает, является ли он твердым, жидким или газообразным.

Видеообзор: физические и химические свойства

Химические изменения — объяснение» здесь (открывается в новом окне).

Ключевые понятия и резюме

Все вещества обладают различными физическими и химическими свойствами и могут подвергаться физическим или химическим изменениям. Физические свойства, такие как твердость и температура кипения, и физические изменения, такие как плавление или замерзание, не связаны с изменением состава вещества. Химические свойства, такие как воспламеняемость и кислотность, а также химические изменения, такие как ржавление, связаны с образованием вещества, отличного от того, что было ранее.

Измеряемые свойства относятся к одной из двух категорий. Экстенсивные свойства зависят от количества присутствующего вещества, например, массы золота. Интенсивные свойства не зависят от количества присутствующего вещества, например, плотность золота. Теплота — пример экстенсивного свойства, а температура — пример интенсивного свойства.

Попробуйте

1. Классифицируйте шесть подчеркнутых свойств в следующем абзаце как химические или физические:  Фтор представляет собой бледно-желтый газ, который вступает в реакцию с большинством веществ. Свободный элемент плавится при -220°С и кипит при -188°С. Мелкодисперсные металлы горят во фторе ярким пламенем. Девятнадцать граммов фтора прореагируют с 1,0 граммом водорода.
2. Классифицируйте каждое из следующих изменений как физическое или химическое:
   1. конденсация пара
   2. сжигание бензина
   3. сквашивание молока
   4. растворение сахара в воде
   5. плавка золота
3. Классифицируйте каждое из следующих изменений как физическое или химическое:
   1. сжигание угля
   2. таяние льда
   3. смешивание шоколадного сиропа с молоком
   4. взрыв петарды
   5. намагничивание отвертки
4. Объем образца газообразного кислорода изменился с 10 мл до 11 мл при изменении температуры.