ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ПОНЯТИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ химии Вещества. Атомы. Элементы из "Общая химия" Вещества. Как уже было сказано, химия занимается определенными вещественными видами, называемыми веществами. [c.21] Каждое вещество характеризуется двумя существенными свойствами — однородностью и постоянным или неизменным составом. Слово однородный означает, что рассматриваемое вещество имеет одинаковые свойства во всей своей массе. Такие объекты, как древесина, бетон и сталь, являются неоднородными, поскольку невооруженным глазом, с помощью микроскопа или другими средствами можно обнаружить, что онн состоят из нескольких компонентов. Их принято называть материалами. [c.21] Одной однородности недостаточно для определения вещества. Например, сплавы однородны, но они не являются веществами, так как металлы, из которых их получают, могут входить в их состав в различных соотношениях. Бензин, хотя представляет собой однородную жидкость, можно разделить перегонкой или каким-либо методом на большое число веществ, каждое из которых характеризуется разными свойствами. Такие вещества называют смесями. [c.21] Дистиллированная вода, поваренная соль, медь, сера, сахар, двуокись углерода и т. д. — вещества, поскольку их состав всегда один и тот же и не может быть изменен без изменения самого вещества. [c.21] Химию можно определить как науку о веществах. Эта наука занимается изучением следующих вопросов 1) определение состава веществ, т. е. природы составляющих эти вещества простых частиц 2) установление строения веществ, т. е. взаимного расположения этих частиц 3) изучение физических свойств веществ, т. е. свойств, поддающихся измерению и выражаемых числовыми значениями, по которым каждое вещество отличается от всех остальных веществ 4) изучение химических свойств или реакций веществ, т. е. их превращений в другие вещества. [c.21] Выделение и очистка веш,еств. Одна из первых и наиболее важных операций, которые химик должен выполнять в своих работах, — это отделение вещества от других веществ, в смеси с которыми оно обычно находится, независимо от того, встречается ли эта смесь в природе или приготовляется искусственно. Иными словами, прежде всего химик должен приступать к выделению и очистке веществ, с которыми он работает. [c.21] Часто говорят о чистых веществах , однако это выражение имеет тот же смысл, ибо само слово вещество предполагает его чистоту, т. е. отсутствие других веществ. [c.21] Основными методами очистки веществ являются кристаллизация, перегонка и адсорбция из раствора на пористом материале с последующей десорбцией растворителем (хроматография). К другим, более редко применяемым методам относятся седиментация, центрифугирование, магнитное разделение, диффузия через пористые перегородки (в случае определенных газообразных веществ), перемещение в электрическом поле, когда растворенное вещество несет электрические заряды (электрофорез), и т. д. [c.21] Отделение перегонкой основано на том, что те вещества смеси, которые кипят при более низкой температуре, превращаются в пары раньше остальных. [c.22] Перегонка воды, раствора поваренной соли и бензина. В приборе для перегонки (рис. 2), состоящем из колбы с боковым отводом (колба Вюрца), термометра, холодильника и приемника для дистиллата, нагревают чистую воду. Вскоре термометр, погруженный в пары воды, показывает 100° при атмосферном давлеиии](760 мм рт. ст.) и остается при этой температуре до тех пор, пока не перегонится последняя капля жидкости. [c.22] Чистота вещества оценивается по его физическим свойствам, которые в случае отсутствия примесей имеют постоянные значения и поэтому называются физическими константами. Обычно измеряют температуру плавления, температуру кипения, плотность, показатель преломления или спектры поглощения света при различных длинах вОлн. Каждое вещество имеет характерные, не изменяющиеся физические свойства. Операции очистки повторяют до тех пор, пока физические константы вещества не перестанут изменяться. Иногда применяют последовательно несколько методов очистки. [c.22] Некоторые физические константы веществ принимают в качестве отправных точек при различных физических измерениях. Так, по температурной шкале Цельсия (шведский физик, 1701—1744), принятой почти во всех странах, температура плавления чистого льда равна 0°, а температура кипения воды — 100° (при давлении 760 мм рт. ст.). Значения температуры, расположенные между этими двумя точками, определяют интерполяцией шкалу ртутного термометра делят на 100 равных частей, называемых градусами. Температуру выше 100° или ниже 0° определяют экстраполяцией шкалу термометра делят на части, равные делениям между О и 100°. Температура по шкале Цельсия обозначается С. [c.22] Кроме ртутного термометра и термометров, заполненных другими жидкостями, для измерения температуры применяют термопары, с помощью которых измеряется э. д. с., возникающая при нагревании точки контакта двух металлов, и термометры сопротивления, основанные на изменении электрического сопротивления металлической проволоки с температурой. [c.23] соединение. Вещества, из которых состоит смесь, сохраняют неизменными свои физические и химические свойства. [c.23] Смесь твердых веществ. Лъа тонкоизмельченных чистых вещества — железные опилки и серный цвет — хорошо перемешивают в ступке до получения серого порошка, в котором невооруженным глазом уже не различаются частицы серы и железа. Однако с помощью лупы эти два компонента можно ясно видеть. [c.23] Магнит, приближаемый к смеси, притягивает только железо, отделяя его таким образом от серы. [c.23] Эту смесь помещают в пробирку и приливают к ней сероуглерод, который растворяет только серу. Фильтрованием раствор серы отделяют от порошка железа, который остается на фильтре. После испарения сероуглерода получают красивые кристаллы серы. [c.23] Другую часть той же смеси помещают в пробирку и обрабатывают соляной кислотой. Выделяется горючий газ (водород), который можно поджечь у отверстия пробирки. Спустя длительное время все железо растворяется в соляной кислоте. Серу отделяют фильтрованием. [c.23] Особый тип смесей представляют собой растворы, например раствор поваренной соли в воде. Каждый раствор состоит из растворителя и растворенного вещества. Растворы применяются для различных практических целей они важны главным образом потому, что многие химические реакции протекают в растворе. [c.23] Химические соединения отличаются от смесей. При соединении двух веществ их свойства исчезают и образуются новые вещества со свойствами, отличающимися от первоначальных. [c.23] Вернуться к основной статье