Propietats físiques i químiques de les substàncies

2024 Autora: Angel Austin | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 05:19

Avui, hi ha uns 2,5 milions de compostos diversos tant d'origen natural com sintetitzats artificialment per l'home. Tots ells són molt diferents, alguns d'ells són participants insubstituïbles en els processos biològics que ocorren en els organismes vius. Els compostos es distingeixen entre si per les propietats de les substàncies. Les característiques i què més us permet identificar una molècula química en particular, les considerarem més.

Què és una substància?

Si definiu aquest concepte, cal assenyalar la seva connexió amb els cossos físics. Després de tot, s'acostuma a considerar la substància de la qual estan compostos aquests cossos. Així doncs, el vidre, el ferro, el sofre, la fusta són substàncies. Els exemples es poden donar sense parar. És més fàcil d'entendre el següent: el terme en qüestió es refereix a tota la varietat de combinacions diferents de molècules que existeixen al món, així com a partícules monoatòmiques simples.

Així, aigua, alcohol, àcids, àlcalis, proteïnes, hidrats de carboni, sal, sucre, sorra, argila, diamants, gasos, etc. són substàncies. Els exemples us permeten captar més clarament l'essència d'aquest concepte.

El cos físic és un producte creat per la natura o l'home a partir de diversos compostos. Per exemple, un got és un cos queestà fet de vidre, i el full de paper és el cos, que és pasta o fusta processada.

Per descomptat, totes les molècules són diferents. El que subjau a la seva diferència s'anomena propietats: físiques, organolèptiques i químiques. Es determinen mitjançant mètodes especials, que cada ciència té el seu. Pot ser mètodes matemàtics, analítics, experimentals, instrumentals i molts més diversos. Per exemple, la ciència de la química utilitza per a cada substància, o més aviat, per a la seva identificació, el seu reactiu. Es selecciona en funció de les característiques estructurals de la molècula i de la predicció de les propietats químiques. Després es verifica experimentalment, s'aprova i es fixa a la base teòrica.

Classificació de les substàncies

La divisió de compostos en grups es pot basar en moltes característiques diferents. Per exemple, estat agregat. Tots poden ser de quatre tipus segons aquest factor:

• plasma;
• gas;
• líquid;
• substància cristal·lina (sòlida).

Si prenem com a base una característica més "profunda", llavors totes les substàncies es poden dividir en:

• orgànic: basat en cadenes i cicles d'àtoms de carboni i hidrogen;
• inorgànic - tots els altres.

Segons la composició elemental, que reflecteix les fórmules de les substàncies, totes són:

• simple - d'un tipus d'àtom químic;
• complex: dos o més tipus d'elements diferents.

Al seu torn,simples es divideixen en metalls i no metalls. Els compostos tenen moltes classes: sals, bases, àcids, òxids, èsters, hidrocarburs, alcohols, àcids nucleics, etc.

Diferents tipus de fórmules compostes

Què és una visualització, és a dir, gràfica, de connexions? Per descomptat, aquestes són fórmules de substàncies. Són diferents. Segons les espècies, la informació que contenen sobre la molècula també difereix. Per tant, hi ha aquestes opcions:

1. Empíric o molecular. Reflecteix la composició quantitativa i qualitativa de la substància. Inclou els símbols dels elements constitutius i un índex a l'extrem inferior esquerre, que mostra la quantitat d'aquest àtom a la molècula. Per exemple, N₂O, Na₂SO₄, AL_2(SO4₎3.
2. Gràfics electrònics. Aquesta fórmula mostra el nombre d'electrons de valència per a cada element que forma el compost. Per tant, segons aquesta opció, ja és possible predir algunes propietats químiques i físiques de les substàncies.
3. En química orgànica, és habitual utilitzar fórmules estructurals completes i abreujades. Reflecteixen l'ordre d'enllaç dels àtoms en les molècules, a més, indiquen clarament la pertinença d'una substància a una classe particular de compostos. I això us permet determinar amb precisió el tipus específic de molècula i predir totes les interaccions característiques d'aquesta.

Per tant, el simbolisme químic i les fórmules de compostos correctament formulades són la part més important de treballar amb totes les substàncies conegudes. Aquests són els fonaments teòrics que cal conèixercada estudiant de química.

Propietats físiques

Una característica molt important són les propietats físiques manifestades de les substàncies. Què pertany a aquest grup?

1. Estat agregat en diverses condicions, incloses les estàndard.
2. Temperatures d'ebullició, fusió, congelació i evaporació.
3. Característiques organolèptiques: color, olor, gust.
4. Solubilitat en aigua i altres dissolvents (orgànics, per exemple).
5. Densitat i fluïdesa, viscositat.
6. Conductivitat elèctrica i tèrmica, capacitat calorífica.
7. Permeabilitat elèctrica.
8. Radioactivitat.
9. Absorció i emissió.
10. Inductància.

També hi ha una sèrie d'indicadors que són molt importants per a una llista completa que reflecteixi les propietats de les substàncies. No obstant això, estan entre físics i químics. Això és:

• potencial d'electrode;
• tipus de gelosia cristal·lina;
• electronegativitat;
• duresa i fragilitat;
• ductilitat i ductilitat;
• volatilitat o volatilitat;
• efectes biològics sobre els organismes vius (verinosos, asfixiants, nerviosos paralítics, neutres, beneficiosos, etc.).

Sovint, aquests indicadors s'esmenten precisament quan les propietats químiques de les substàncies ja es consideren directament. Tanmateix, també podeu especificar-los a la secció física, cosa que no serà cap error.

Propietats químiques de les substàncies

Aquest grup incloutots els tipus d'interaccions possibles de la molècula considerada amb altres substàncies simples i complexes. És a dir, es tracta de reaccions químiques directament. Per a cada tipus de connexió, són estrictament específics. Tanmateix, les propietats de grup comuns es distingeixen per a tota una classe de substàncies.

Per exemple, tots els àcids són capaços de reaccionar amb metalls segons la seva posició en la sèrie electroquímica de voltatges metàl·lics. A més, tots es caracteritzen per reaccions de neutralització amb àlcalis, interacció amb bases insolubles. Tanmateix, els àcids sulfúric i nítric concentrats són especials, ja que els productes de la seva interacció amb metalls difereixen dels obtinguts com a resultat de reaccions amb altres membres de la classe.

Cada substància té moltes propietats químiques. El seu nombre ve determinat per l'activitat del compost, és a dir, la capacitat de reaccionar amb altres components. N'hi ha altament reactius, n'hi ha pràcticament inerts. Aquest és estrictament un indicador individual.

substàncies simples

Aquests inclouen els que consisteixen en el mateix tipus d'àtoms, però amb nombres diferents. Per exemple, S_8, O_2, O_3, Au, N _2, P_4, CL_2, Ar i altres.

Les propietats químiques de les substàncies simples es redueixen a la interacció amb:

• metalls;
• no-metalls;
• aigua;
• àcids;
• àlcalis i hidròxids amfòters;
• compostos orgànics;
• sals;
• òxids;
• peròxids i anhídrids i altresmolècules.

De nou, cal assenyalar que aquesta és una característica molt específica per a cada cas concret. Per tant, les propietats físiques i químiques de les substàncies simples es consideren individualment.

substàncies complexes

Aquest grup inclou compostos les molècules dels quals estan formades per dos o més elements químics diferents. El nombre de cadascun d'ells pot ser diferent. Per entendre's, aquí teniu uns quants exemples senzills:

• H₃PO₄;
• K₃[Fe(CN)₆];
• Cu(OH)₂;
• LiF;
• AL₂O₃ i altres.

Com que tots pertanyen a diferents classes de substàncies, és impossible distingir les característiques físiques i químiques comunes per a tots. Són propietats específiques, peculiars i individuals en cada cas.

substàncies inorgàniques

Avui n'hi ha més de 500 mil. N'hi ha de simples i complexos. En total, es poden distingir diverses classes principals de compostos inorgànics, que representen tota la seva diversitat.

1. Metals substàncies simples.
2. Òxids.
3. Substàncies simples no metàl·liques.
4. Gasos nobles o inerts.
5. Peròxids.
6. Anhídrids.
7. Compostos d'hidrogen volàtil.
8. Hídrurs.
9. Sals.
10. Àcids.
11. Fundacions.
12. Compostos anfotèrics.

Qualsevol representant de cada classe té el seu propi conjunt físicpropietats químiques que permeten distingir-lo d' altres compostos i identificar-lo.

Propietats de les substàncies orgàniques

L'orgànica és una branca de la química que s'ocupa de l'estudi de compostos diferents dels inorgànics i les seves propietats. La seva estructura es basa en àtoms de carboni que es poden combinar entre si en diverses estructures:

• cadenes lineals i ramificades;
• cicles;
• anells aromàtics;
• heterocicles.

Els organismes vius consisteixen només en aquests compostos, perquè la base de la vida són les proteïnes, els greixos i els hidrats de carboni. Tots ells són representants de substàncies orgàniques. Per tant, les seves propietats són especials. Tanmateix, en qualsevol cas, sigui de quin tipus de molècula estem parlant, encara es caracteritzarà per un determinat conjunt de propietats fisicoquímiques que ja hem esmentat abans.

Què és la matèria viva?

Viure és la substància de la qual es compon tota la biomassa del nostre planeta. És a dir, aquells organismes que hi formen vida:

• bacteris i virus;
• simple;
• plantes;
• animals;
• bolets;
• persones.

Com que la part principal dels compostos de la composició d'un ésser viu és orgànica, són precisament ells els que es poden atribuir al grup de la matèria viva. Tanmateix, no tots. Només aquells sense els quals l'existència de representants de la biosfera viva és impossible. Es tracta de proteïnes, àcids nucleics, hormones, vitamines, greixos, hidrats de carboni, aminoàcids i altres. Es va introduir el terme "matèria viva". Vernadsky, el fundador de la doctrina de la biosfera del planeta.

Propietats de la matèria viva:

• possessió d'energia amb la possibilitat de la seva transformació;
• autoregulació;
• moviment lliure;
• alternança de generacions;
• varietat extrema.

Cristalls i substàncies metàl·liques

Cristal·lí fa referència a tots els compostos que tenen un determinat tipus d'estructura de xarxa espacial. Hi ha compostos amb una xarxa cristal·lina atòmica, molecular o metàl·lica. Depenent del tipus, les propietats de les substàncies cristal·lines també difereixen. Els compostos sòlids típics en forma de cristalls dispersos fins o grossos són diverses sals.

També hi ha substàncies simples d'estructura semblant, com el diamant o el grafit, les pedres precioses i semiprecioses, els minerals, les roques. Les seves principals propietats:

• duresa;
• fragilitat;
• punts de fusió i ebullició mitjans.

No obstant això, com sempre, pot ser que totes les característiques no siguin adequades per a tothom.

Les propietats metàl·liques d'una substància les mostren els metalls, els seus aliatges. Per a ells, es poden distingir un conjunt de característiques comunes:

• ductilitat i ductilitat;
• punt d'ebullició alt, punt de fusió;
• conductivitat elèctrica i tèrmica;
• brillant metàl·lica.