Kimia, sifat fisik zat

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 05:30

Saat ini, ada sekitar 2,5 juta berbagai senyawa baik yang berasal dari alam maupun yang disintesis secara buatan oleh manusia. Semuanya sangat berbeda, beberapa di antaranya adalah peserta yang tak tergantikan dalam proses biologis yang terjadi pada organisme hidup. Senyawa dibedakan satu sama lain oleh sifat-sifat zat. Karakteristik dan apa lagi yang memungkinkan Anda untuk mengidentifikasi molekul kimia tertentu, kami akan pertimbangkan lebih lanjut.

Apa itu zat?

Jika Anda mendefinisikan konsep ini, Anda perlu menunjukkan hubungannya dengan tubuh fisik. Lagi pula, merupakan kebiasaan untuk mempertimbangkan substansi yang menyusun badan-badan ini. Jadi, kaca, besi, belerang, kayu adalah zat. Contoh dapat diberikan tanpa henti. Lebih mudah untuk memahami yang berikut ini: istilah yang dibahas mengacu pada semua variasi kombinasi molekul yang berbeda yang ada di dunia, serta partikel monoatomik sederhana.

Jadi, air, alkohol, asam, alkali, protein, karbohidrat, garam, gula, pasir, tanah liat, berlian, gas, dan sebagainya - ini semua adalah zat. Contoh memungkinkan Anda untuk lebih jelas menangkap esensi dari konsep ini.

Tubuh fisik adalah produk yang diciptakan oleh alam atau manusia atas dasar berbagai senyawa. Misalnya, gelas adalah benda yangterbuat dari kaca, dan lembaran kertas adalah tubuh, yang diproses pulp atau kayu.

Tentu saja, semua molekul berbeda. Apa yang mendasari perbedaan mereka disebut sifat mereka - fisik, organoleptik dan kimia. Mereka ditentukan menggunakan metode khusus, yang masing-masing memiliki ilmunya sendiri. Ini bisa berupa metode matematis, analitis, eksperimental, instrumental, dan banyak lagi yang beragam. Misalnya, ilmu kimia menggunakan setiap zat, atau lebih tepatnya, untuk identifikasinya, reagennya. Itu dipilih berdasarkan fitur struktural molekul dan prediksi sifat kimia. Kemudian diverifikasi secara eksperimental, disetujui dan ditetapkan dalam dasar teori.

Klasifikasi zat

Pembagian senyawa ke dalam kelompok dapat didasarkan pada banyak fitur yang berbeda. Misalnya, keadaan agregat. Semuanya dapat terdiri dari empat jenis menurut faktor ini:

plasma;
gas;
cair;
zat kristal (padat).

Jika kita mengambil sebagai dasar fitur yang lebih "dalam", maka semua zat dapat dibagi menjadi:

organik - berdasarkan rantai dan siklus atom karbon dan hidrogen;
anorganik - semua orang.

Menurut komposisi unsur, yang mencerminkan rumus zat, semuanya adalah:

sederhana - dari satu jenis atom kimia;
kompleks - dua atau lebih jenis elemen yang berbeda.

Sebaliknya,sederhana dibagi menjadi logam dan non-logam. Senyawa memiliki banyak kelas: garam, basa, asam, oksida, ester, hidrokarbon, alkohol, asam nukleat, dan sebagainya.

Berbagai jenis rumus senyawa

Apa yang dimaksud dengan visual, yaitu grafik, tampilan koneksi? Tentu saja, ini adalah formula zat. Mereka berbeda. Tergantung pada spesiesnya, informasi yang terkandung di dalamnya tentang molekul juga berbeda. Jadi, ada opsi seperti itu:

empiris, atau molekuler. Mencerminkan komposisi kuantitatif dan kualitatif zat. Ini termasuk simbol unsur-unsur penyusunnya dan indeks di sudut kiri bawahnya, yang menunjukkan jumlah atom ini dalam molekul. Misalnya, N₂O, Na₂SO₄, AL_{2 (SO}4₎3.
Grafis elektronik. Rumus ini menunjukkan jumlah elektron valensi untuk setiap unsur yang menyusun senyawa. Oleh karena itu, menurut opsi ini, sudah dimungkinkan untuk memprediksi beberapa sifat kimia dan fisika zat.
Dalam kimia organik, biasanya menggunakan rumus struktur lengkap dan disingkat. Mereka mencerminkan urutan ikatan atom dalam molekul, di samping itu, mereka dengan jelas menunjukkan milik suatu zat ke kelas senyawa tertentu. Dan ini memungkinkan Anda untuk secara akurat menentukan jenis molekul tertentu dan memprediksi semua karakteristik interaksinya.

Oleh karena itu, simbolisme kimia dan formula senyawa yang diformulasikan dengan benar adalah bagian terpenting dalam bekerja dengan semua zat yang diketahui. Ini adalah landasan teori yang perlu Anda ketahuisetiap mahasiswa kimia.

Sifat fisik

Karakteristik yang sangat penting adalah sifat fisik yang dimanifestasikan dari zat. Apa yang termasuk dalam grup ini?

Status agregat dalam berbagai kondisi, termasuk yang standar.
Mendidih, meleleh, membeku, suhu penguapan.
Karakteristik organoleptik: warna, bau, rasa.
Kelarutan dalam air dan pelarut lain (organik, misalnya).
Kepadatan dan fluiditas, viskositas.
Konduktivitas listrik dan termal, kapasitas panas.
Permeabilitas listrik.
Radioaktivitas.
Penyerapan dan emisi.
Induktansi.

Ada juga sejumlah indikator yang sangat penting untuk daftar lengkap yang mencerminkan sifat-sifat zat. Namun, mereka antara fisik dan kimia. Ini adalah:

potensial elektroda;
jenis kisi kristal;
keelektronegatifan;
kekerasan dan kerapuhan;
daktilitas dan keuletan;
volatilitas atau volatilitas;
efek biologis pada organisme hidup (beracun, mati lemas, lumpuh saraf, netral, bermanfaat, dll.).

Seringkali indikator-indikator ini disebutkan dengan tepat ketika sifat-sifat kimia zat sudah dipertimbangkan secara langsung. Namun, Anda juga dapat menentukannya di bagian fisik, yang tidak akan menjadi kesalahan.

Sifat kimia zat

Grup ini termasuksemua kemungkinan jenis interaksi molekul yang dipertimbangkan dengan zat sederhana dan kompleks lainnya. Artinya, ini adalah reaksi kimia langsung. Untuk setiap jenis koneksi, mereka sangat spesifik. Namun, sifat-sifat golongan umum dibedakan untuk seluruh kelas zat.

Misalnya, semua asam mampu bereaksi dengan logam menurut posisinya dalam deret elektrokimia tegangan logam. Juga, semua dicirikan oleh reaksi netralisasi dengan alkali, interaksi dengan basa yang tidak larut. Namun, asam sulfat dan asam nitrat pekat adalah khusus, karena produk interaksinya dengan logam berbeda dari yang diperoleh sebagai hasil reaksi dengan anggota kelas lainnya.

Setiap zat memiliki banyak sifat kimia. Jumlahnya ditentukan oleh aktivitas senyawa, yaitu kemampuan untuk bereaksi dengan komponen lain. Ada yang sangat reaktif, ada yang praktis inert. Ini benar-benar indikator individu.

zat sederhana

Ini termasuk atom yang terdiri dari jenis atom yang sama, tetapi nomornya berbeda. Misalnya, S_8, O_2, O_3, Au, N _2, P_4, CL_2, Ar dan lain-lain.

Sifat kimia zat sederhana direduksi menjadi interaksi dengan:

logam;
nonlogam;
air;
asam;
alkali dan hidroksida amfoter;
senyawa organik;
garam;
oksida;
peroksida dan anhidrida dan lain-lainmolekul.

Sekali lagi, harus ditunjukkan bahwa ini adalah karakteristik yang sangat spesifik untuk setiap kasus tertentu. Oleh karena itu, sifat fisik dan kimia zat sederhana dipertimbangkan secara individual.

Zat Kompleks

Grup ini mencakup senyawa yang molekulnya dibentuk oleh dua atau lebih unsur kimia yang berbeda. Jumlahnya masing-masing bisa berbeda. Untuk memahami, berikut adalah beberapa contoh sederhana:

H₃PO₄;
K₃[Fe(CN)₆];
Cu(OH)₂;
LiF;
AL₂O₃ dan lainnya.

Karena mereka semua termasuk dalam kelas zat yang berbeda, tidak mungkin untuk memilih karakteristik fisik dan kimia yang sama untuk semua. Ini adalah sifat-sifat khusus, khas dan individual dalam setiap kasus.

zat anorganik

Hari ini ada lebih dari 500 ribu dari mereka. Ada yang sederhana dan kompleks. Secara total, beberapa kelas utama senyawa anorganik dapat dibedakan, yang mewakili semua keanekaragamannya.

Zat sederhana logam.
Oksida.
Zat sederhana bukan logam.
Gas mulia atau inert.
Peroksida.
Anhidrida.
Senyawa hidrogen yang mudah menguap.
Hidrida.
Garam.
Asam.
Yayasan.
Senyawa amfoter.

Setiap perwakilan dari setiap kelas memiliki kumpulan fisiknya sendirisifat kimia yang memungkinkan untuk dibedakan dari senyawa lain dan diidentifikasi.

Sifat zat organik

Organik adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari senyawa selain anorganik dan sifat-sifatnya. Strukturnya didasarkan pada atom karbon yang dapat bergabung satu sama lain dalam berbagai struktur:

rantai linier dan bercabang;
siklus;
cincin aromatik;
heterocycles.

Makhluk hidup hanya terdiri dari senyawa seperti itu, karena dasar kehidupan adalah protein, lemak, dan karbohidrat. Semuanya adalah perwakilan dari zat organik. Karena itu, properti mereka istimewa. Bagaimanapun, bagaimanapun juga, apapun jenis molekul yang sedang kita bicarakan, ia akan tetap dicirikan oleh sekumpulan sifat fisiko-kimiawi tertentu yang telah kita sebutkan sebelumnya.

Apakah materi hidup itu?

Hidup adalah substansi dari mana seluruh biomassa planet kita tersusun. Artinya, organisme yang membentuk kehidupan di dalamnya:

bakteri dan virus;
sederhana;
tanaman;
binatang;
jamur;
orang.

Karena bagian utama senyawa dalam komposisi makhluk hidup adalah organik, justru merekalah yang dapat dikaitkan dengan kelompok materi hidup. Namun, tidak semua. Hanya mereka yang tanpanya keberadaan perwakilan biosfer hidup tidak mungkin. Ini adalah protein, asam nukleat, hormon, vitamin, lemak, karbohidrat, asam amino dan lain-lain. Istilah "materi hidup" diperkenalkanVernadsky, pendiri doktrin biosfer planet.

Sifat makhluk hidup:

kepemilikan energi dengan kemungkinan transformasinya;
pengaturan diri;
gerakan bebas;
pergantian generasi;
variasi ekstrim.

Kristal dan zat logam

Crystalline mengacu pada semua senyawa yang memiliki tipe struktur kisi spasial tertentu. Ada senyawa dengan kisi kristal atom, molekul atau logam. Tergantung pada jenisnya, sifat zat kristal juga berbeda. Senyawa padat yang khas dalam bentuk kristal terdispersi halus atau kasar adalah berbagai garam.

Ada juga zat sederhana dengan struktur serupa, seperti berlian atau grafit, batu mulia dan semi mulia, mineral, batu. Properti utama mereka: