Вещества и их свойства реферат

Обновлено: 05.07.2024

В статье приводятся различия между физическим телом и веществом, дается понятие о чистых веществах и смесях, о свойствах веществ, о физических и химических явлениях. Приведены признаки и условия химических реакций, — их роль в жизни человека и в природе.

Вещество и его характеристики

Окружающий мир разнообразен, однако с научной точки зрения его богатство может быть выражено двумя понятиями: нас окружают тела и вещества. Необходимо различать их. Поскольку химия работает с веществом, нужно внимательно рассмотреть, какими основными признаками оно характеризуется, в каких явлениях участвует и каковы особенности этих явлений, называемых химическими.

Тело и вещество

Можно дать следующие определения этим основополагающим понятиям:

  • Физическим телом называют материальный объект.
  • Вещество представляет собой вид материи, то, из чего состоит любое физическое тело.

Тело имеет форму, отделено от окружающей среды границей и занимает в пространстве некоторый объем. Все тела состоят из веществ.

Вещество обладает важнейшей характеристикой – массой. От того, какое количество вещества заключено в теле, и от вида этого вещества зависит масса тела.

Тело и вещество

Стакан, растение, планета – это примеры тел. Вещество стакана – стекло. Растение состоит из множества веществ: углеводов, белков, воды и так далее. А число веществ, из которых состоит планета, например, Земля, исчисляется миллионами.

Из одного вещества могут быть образованы разные тела. Из меди можно изготовить как проволоку, так и монету, из пластика – посуду, мебель, трубы и другие предметы.

Если разделить физическое тело, образуются новые тела. Вещество при делении не изменяется, но имеет предел делимости – молекулу, мельчайшую структурную единицу.

Вещество в различных состояниях

В зависимости от условий, таких как температура и давление, составляющие вещество молекулы, располагаются и движутся по-разному. Вследствие этого вещество принимает различные агрегатные состояния – становится газообразным, жидким или твердым. Переход из одного состояния в другое осуществляется при определенном сочетании условий.

Например, при нормальном атмосферном давлении жидкая вода кипит и превращается в пар при 100 °C, а кристаллизуется в лед – при 0 °C. Обратные переходы – конденсация и плавление – происходят при той же комбинации условий.

Вещество, в любом агрегатном состоянии, образует тела. Так, пример жидкого тела – вода в сосуде. Такое тело принимает форму емкости, но при ее изменении сохраняет объем. Газ в баллоне тоже образует физическое тело. В отличие от жидких, газообразные тела заполняют емкость целиком.

Кроме трех основных агрегатных состояний, различают переходные – аморфное, жидкокристаллическое, – а также плазму.

Основные свойства вещества

Свойства любого вещества – это набор характеристик, дающих возможность отличить его от других веществ. Различают два вида свойств:

  • Физические: цвет, вязкость, температура кипения и плавления, плотность, электропроводность, теплоемкость и другие. Эти свойства меняются при переходе в другое агрегатное состояние. Их можно наблюдать и измерять; при этом не требуется превращать одно вещество в другое.
  • Химические свойства характеризуют особенности веществ относительно взаимодействий, при которых происходят изменения состава. Они показывают степень активности вещества и условия ее проявления. Переход между агрегатными состояниями не меняет химических свойств.

Чистые вещества и химические смеси

Наименьшей частицей вещества является молекула. Разные вещества состоят из отличающихся друг от друга молекул. Если вещество образовано одинаковыми молекулами, то оно называется чистым. Примеры чистых веществ – вода, сахар, полиэтилен.

В природе практически все вещества представлены в виде смесей – совокупностей, в которых присутствуют разные молекулы. Компоненты смеси не взаимодействуют химически и могут быть выделены физическими методами. Виды смесей, их примеры и способы разделения кратко можно представить в виде таблицы.

  • газовые растворы (воздух)
  • жидкие растворы (смесь сахара с водой)
  • твердые растворы (латунь)
  • выпаривание
  • хроматография
  • экстракция
  • композитные материалы (стеклопластик), горные породы (гранит)
  • эмульсии (молоко)
  • суспензии, или жидкие взвеси (цементный раствор)
  • дым
  • отстаивание
  • фильтрация
  • магнитная сепарация
  • центрифугирование

Соотношение компонентов в смеси может быть различным, в то время как состав чистых веществ неизменен, и их свойства остаются постоянными. Поскольку абсолютно чистых веществ не существует, принято считать чистым такое вещество, в котором примеси практически не оказывают влияния на свойства.

Явления, в которых участвует вещество

Физические и химические явления

Физические явления

Если в ходе какого-либо процесса одни вещества не преобразуются в другие, то следует говорить о физическом явлении. При деформации, измельчении, растворении, изменении агрегатного состояния исходное вещество приобретает другие физические свойства. Однако никаких новых веществ из него не образуется.

Пример физического явления – протекание тока по медному проводу. Присутствует влияние на физическое состояние вещества — у проводника появляется магнитное поле, он нагревается. Но сам провод остается медным.

Химические явления

Процессы, сопровождающиеся превращением веществ, относятся к химическим явлениям, или реакциям, в результате которых происходит перестройка и образование новых молекул. Так появляется ржавчина на железе, горят дрова в печи или пары бензина в двигателе автомобиля. Электрический ток также может вызывать химические реакции, проходя через некоторые растворы, расплавы и через воду, разлагая ее на водород и кислород.

В химической реакции различают исходные вещества, которые вступают в нее – реагенты, – и образующиеся в итоге продукты реакции. К примеру, водород с кислородом, при определенных условиях могут выступить в качестве реагентов и образовать продукт – воду.

Признаки химических реакций

Определить, идет ли химическая реакция, можно по внешним признакам:

  • изменение окраски веществ;
  • выделение газа;
  • выпадение или растворение осадка;
  • появление запаха;
  • выделение либо поглощение тепла;
  • световое излучение.

Например, горение металла магния сопровождается большим тепловыделением и световой вспышкой, скисание молока – характерным запахом.

Условия, необходимые для химических реакций

Для начала реакции вещества должны соприкасаться. С целью увеличения площади контакта реагентов может потребоваться их измельчение и перемешивание, а также растворение. При соблюдении условия соприкосновения некоторые реакции начинаются самопроизвольно. В других случаях нужны дополнительные условия:

  • нагревание;
  • воздействие света;
  • электрический ток;
  • облучение;
  • механическое воздействие;
  • введение в реакционную смесь особых веществ – катализаторов.

Дальнейшее протекание реакции зависит от ее теплового эффекта. Дело в том, что при любом химическом процессе либо выделяется, либо поглощается энергия. По этому признаку различают два типа реакций:

  1. Экзотермические реакции идут с выделением тепловой (иногда и световой) энергии, которая поддерживает их течение. Таковы, например, все реакции горения: нагревание нужно только для того, чтобы инициировать их.
  2. Эндотермические реакции протекают с поглощением энергии. В качестве примера можно привести разложение сахара до сажи и воды. Эта реакция требует сильного нагревания и постоянного подвода тепла.

Роль химических явлений в жизни человека и в природе

Невозможно представить себе деятельность человека в любой области без химических процессов. Они применяются в энергетике и отоплении, транспорте, добыче и переработке сырья, в производстве материалов и всевозможных продуктов. Хотя человек научился использовать химические явления целенаправленно, их роль неизмеримо больше обслуживания нашей цивилизации.

Процессы жизнедеятельности, обеспечивающие существование живых организмов, связаны с превращениями вещества, а это означает, что они имеют химическую природу. В передаче генетической информации, дыхании, работе нервной и мышечной тканей, пищеварении, в фотосинтезе у растений – везде происходит выделение или поглощение химической энергии.

Химические реакции протекают повсюду – в океанах и атмосфере, в недрах Земли и в космосе. В тесном переплетении с физическими процессами они играют одну из ключевых ролей в жизни Вселенной.

За последние 200 лет человечество изучило свойства веществ лучше, чем за всю историю развития химии. Естественно, количество веществ так же стремительно растет, это связано, прежде всего, с освоением различных методов получения веществ.

В повседневной жизни мы сталкиваемся с множеством веществ. Среди них – вода, железо, алюминий, пластмасса, сода, соль и множество других. Вещества, существующие в природе, например, кислород и азот, содержащиеся в воздухе, вещества, растворенные в воде, и имеющие природное происхождение, называются природными веществами. Алюминия, цинка, ацетона, извести, мыла, аспирина, полиэтилена и многих других веществ в природе не существует.

Их получают в лаборатории, и производит промышленность. Искусственные вещества не встречаются в природе, их создают из природных веществ. Некоторые вещества, существующие в природе, можно получить и в химической лаборатории.

Так, при нагревании марганцовки выделяется кислород, а при нагревании мела – углекислый газ. Ученые научились превращать графит в алмаз, выращивают кристаллы рубина, сапфира и малахита. Итак, наряду с веществами природного происхождения существует огромное множество и искусственно созданных веществ, не встречающихся в природе.

Вещества, не встречающиеся в природе, производятся на различных предприятиях: фабриках, заводах, комбинатах и т.п.

В условиях исчерпания природных ресурсов нашей планеты, сейчас перед химиками стоит важная задача: разработать и внедрить методы, при помощи которых можно искусственно, в условиях лаборатории, или промышленного производства, получать вещества, являющиеся аналогами природных веществ. Например, запасы топливных ископаемых в природе на исходе.

Может настать тот момент, когда нефть и природный газ закончатся. Уже сейчас ведутся разработки новых видов топлива, которые были бы такими же эффективными, но не загрязняли окружающую среду. На сегодняшний день человечество научилось искусственно получать различные драгоценные камни, например, алмазы, изумруды, бериллы.

Агрегатное состояние вещества

Таким образом, можно сделать важный вывод. Вещество при переходе из одного агрегатного состояния в другое не превращается в другие вещества. Сам процесс некоего изменения, превращения, называется явлением.

Физические явления. Физические свойства веществ.

Явления, при которых вещества изменяют агрегатное состояние, но при этом не превращаются в другие вещества, называют физическими. Каждое индивидуальное вещество обладает определенными свойствами. Свойства веществ могут быть различными или сходными друг с другом. Каждое вещество описывают при помощи набора физических и химических свойств. Рассмотрим в качестве примера воду. Вода замерзает и превращается в лед при температуре 0°С, а закипает и превращается в пар при температуре +100°С. Данные явления относятся к физическим, так как вода не превратилась в другие вещества, происходит только изменение агрегатного состояния. Данные температуры замерзания и кипения – это физические свойства, характерные именно для воды.

Свойства веществ, которые определяют измерениями или визуально при отсутствии превращения одних веществ в другие, называют физическими

Испарение спирта, как и испарение воды – физические явления, вещества при этом изменяют агрегатное состояние. После проведения опыта можно убедиться, что спирт испаряется быстрее, чем вода – это физические свойства этих веществ.

К основным физическим свойствам веществ можно отнести следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, растворимость в воде, плотность, температура кипения, температура плавления, теплопроводность, электропроводность. Такие физические свойства как цвет, запах, вкус, форма кристаллов, можно определить визуально, с помощью органов чувств, а плотность, электропроводность, температуру плавления и кипения определяют измерением. Сведения о физических свойствах многих веществ собраны в специальной литературе, например, в справочниках. Физические свойства вещества зависят от его агрегатного состояния. Например, плотность льда, воды и водяного пара различна.

  • цвет – бесцветная (в небольшом объеме)
  • запах – без запаха
  • агрегатное состояние – при обычных условиях жидкость
  • плотность – 1 г/мл,
  • температура кипения – +100°С
  • температура плавления – 0°С
  • теплопроводность – низкая
  • электропроводность – чистая вода электричество не проводит

Кристаллические и аморфные вещества

При описании физических свойств твердых веществ принято описывать структуру вещества. Если рассмотреть образец поваренной соли под увеличительным стеклом, можно заметить, что соль состоит из множества мельчайших кристаллов. В соляных месторождениях можно встретить и весьма крупные кристаллы. Кристаллы – твердые тела, имеющие форму правильных многогранников Кристаллы могут иметь различную форму и размер. Кристаллы некоторых веществ, таких как поваренная соль – хрупкие, их легко разрушить. Существуют кристаллы довольно твердые. Например, одним из самых твердых минералов считается алмаз. Если рассматривать кристаллы поваренной соли под микроскопом, можно заметить, что все они имеют похожее строение. Если же рассмотреть, например, частицы стекла, то все они будут иметь различное строение – такие вещества называют аморфными. К аморфным веществам относят стекло, крахмал, янтарь, пчелиный воск. Аморфные вещества – вещества, не имеющие кристаллического строения

Химические явления. Химическая реакция.

Если при физических явлениях вещества, как правило, лишь изменяют агрегатное состояние, то при химических явлениях происходит превращение одних веществ в другие вещества. Приведем несколько простых примеров: горение спички сопровождается обугливанием древесины и выделением газообразных веществ, то есть, происходит необратимое превращение древесины в другие вещества. Другой пример: со временем бронзовые скульптуры покрываются налетом зеленого цвета. Дело в том, что в состав бронзы входит медь. Этот металл медленно взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влагой воздуха, в результате на поверхности скульптуры образуются новые вещества зеленого цвета Химические явления – явления превращений одних веществ в другие Процесс взаимодействия веществ с образованием новых веществ называют химической реакцией. Химические реакции происходят повсеместно вокруг нас. Химические реакции происходят и в нас самих. В нашем организме непрерывно происходят превращения множества веществ, вещества реагируют друг с другом, образуя продукты реакции. Таким образом, в химической реакции всегда есть реагирующие вещества, и вещества, образовавшиеся в результате реакции.

  • Химическая реакция – процесс взаимодействия веществ, в результате которого образуются новые вещества с новыми свойствами
  • Реагенты – вещества, вступающие в химическую реакцию
  • Продукты – вещества, образовавшиеся в результате химической реакции

Химическая реакция изображается в общем виде схемой реакции РЕАГЕНТЫ -> ПРОДУКТЫ

  • реагенты – исходные вещества, взятые для проведения реакции;
  • продукты – новые вещества, образовавшиеся в результате протекания реакции.

Любые химические явления (реакции) сопровождаются определенными признаками, при помощи которых химические явления можно отличить от физических. К таким признакам можно отнести изменение окраски веществ, выделение газа, образование осадка, выделение тепла, излучение света.

Многие химические реакции сопровождаются выделением энергии в виде тепла и света. Как правило, такими явлениями сопровождаются реакции горения. В реакциях горения на воздухе вещества реагируют с кислородом, содержащимся в воздухе. Так, например, металл магний вспыхивает и горит на воздухе ярким слепящим пламенем. Именно поэтому вспышку магния использовали при создании фотографий в первой половине ХХ века. В некоторых случаях возможно выделение энергии в виде света, но без выделения тепла. Один из видов тихоокеанского планктона способен испускать ярко-голубой свет, хорошо заметный в темноте. Выделение энергии в виде света – результат химической реакции, которая протекает в организмах данного вида планктона.

Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 7 класс>> Вещества и их свойства. Экспериментируем дома. Свойства некоторых продуктов питания


Первоначальные химические понятия

Вещества и их свойства

Материал параграфа поможет вам:

> различать вещества, физические тела и материалы;
> характеризовать вещества по физическим свойствам.

В повседневной жизни мы сталкива ­ емся со многими веществами. Среди них — вода, песок, железо, золото, сахар, соль, крахмал, уголь. Продолжать этот перечень можно очень долго. В сотни раз больше веществ используют и получают ученые.

Природные вещества


Рис. 20. Природные вещества

Ныне известно свыше 20 млн веществ. Многие из них существуют в природе (рис. 20). В воздухе есть различные газы; в реках, морях и океанах, кроме воды, — растворенные в ней вещества; в твердом поверхностном слое нашей планеты — многочисленные минералы, горные породы, руды и т. п. Чрезвычайно большое количество веществ находится и в живых организмах.

Искусственно полученные вещества


Рис. 21. Искусственно полученные вещества

Алюминия, цинка, ацетона, извести, мыла, аспирина, полиэтилена, многих других веществ в природе нет. Их выпускает промышленность (рис. 21).

Некоторые вещества, существующие в природе, можно получить и в химической лаборатории. Так, при нагревании марганцовки выделяется кислород, а при нагревании мела — углекислый газ. Ученые при высокой температуре и давлении превращают графит в алмаз, но кристаллики искусственных алмазов очень мелкие и непригодны для изготовления ювелирных украшений. Получить же полудрагоценный камень малахит с помощью химических опытов не удается.

Неотъемлемым признаком вещества является масса. Световые лучи, магнитное поле не имеют массы и к веществам не относятся.

Вещество — это то, из чего состоит физическое тело.

Физическим телом называют все, что имеет массу и объем. Физическими телами являются, например, капля воды, кристаллик минерала, обломок стекла, кусочек пластмассы, зерно пшеницы, яблоко, орех, а также любой предмет, изготовленный человеком, — часы, игрушка, книга, ювелирное украшение и т. д.

► Назовите вещества, из которых состоят такие физические тела: льдина, гвоздь, карандаш.

Вещества, используемые для изготовления предметов, оборудования, а также в строительстве и других отраслях, называют материалами (рис. 22).

Первыми в истории человечества были природные материалы — древесина, камень, глина. Co временем люди научились выплавлять металлы и стекло, получать известь и цемент. В последние десятилетия на замену традиционным материалам приходят новые, в частности различные пластмассы.

Строительные материалы


Рис. 22. Строительные материалы

► Из каких материалов (пластмасса, стекло, металл, ткань, древесина) могут быть изготовлены ваза, ожерелье, тарелка?

Агрегатные состояния вещества.

Вещество может существовать в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном.

При нагревании твердые вещества плавятся, а жидкости закипают, превращаясь в пар. Понижение температуры приводит к обратным превращениям. Некоторые газы при высоком давлении сжижаются. При всех этих явлениях мельчайшие частицы вещества не разрушаются. Таким образом, вещество, изменяя агрегатное состояние, не превращается в другое.

Каждый знает о трех агрегатных состояниях воды, в которых она существует в природе: лед, вода, водяной пар. Ho не всякое вещество может быть твердым, жидким и газообразным. Для сахара известны два агрегатных состояния: твердое и жидкое. При нагревании сахар плавится, затем его расплав темнеет, и появляется неприятный запах. Это свидетельствует о превращении сахара в другие вещества. Значит, газообразного состояния для сахара не существует. А такое вещество как графит нельзя расплавить: при температуре 3500 0C он сразу превращается в пар.

Кристаллические и аморфные вещества.

Если рассматривать соль и сахар через увеличительное стекло, то можно заметить, что крупинки соли имеют форму кубиков, а сахара — другую форму, но тоже правильную, симметричную. Каждая такая крупинка является кристаллом. Кристалл — это природное физическое тело, имеющее плоские грани (поверхности) и прямые ребра (стыки граней). Следовательно, соль и сахар — кристаллические вещества. К таким веществам относятся лимонная кислота, глюкоза, алмаз, графит, металлы и др. (рис. 23). Во многих случаях кристаллы веществ настолько мелкие, что их можно увидеть только под микроскопом.

Стекло — не кристаллическое, а аморфное1 вещество. Если его измельчить, то получим бесформенные кусочки, не похожие друг на друга. Аморфными веществами являются также крахмал, мука, полиэтилен и др. (рис. 24).

Рис. 23. Кристаллические вещества Рис. 24. Аморфные вещества


Рис. 23. Кристаллические вещества
Рис. 24. Аморфные вещества

Физические свойства веществ.

Все вещества чрезвычайно разнообразны; каждое обладает совокупностью определенных свойств.

Свойства вещества — это признаки, по которым вещество отличается от другого или подобно ему.

1 Термин происходит от греческих приставки а- и слова morphe — форма.

Железо легко отличить от древесины по цвету, особому блеску, а также на ощупь: металл всегда кажется более холодным, так как лучше проводит теплоту. Особенностью железа является то, что оно притягивается к магниту, а древесина — нет. В отличие от железа древесина в воде не тонет, поскольку ее плотность меньше плотности воды, а плотность железа — больше. Железо выдерживает высокую температуру, а древесина сначала темнеет, затем чернеет и загорается.

Свойства вещества, которые определяют наблюдением или измерением, без превращения его в другое вещество, называют физическими.

Важнейшие физические свойства вещества:

• агрегатное состояние при определенных температуре и давлении;
• цвет, блеск (или их отсутствие);
• запах (или его отсутствие);
• растворимость (или нерастворимость) в воде;
• температура плавления;
• температура кипения;
• плотность;
• теплопроводность;
• электропроводность (или неэлектропроводность).

Перечень физических свойств твердых веществ можно расширить, включив в него твердость, пластичность (или хрупкость), а для кристаллических — еще и форму кристаллов. Характеризуя жидкость, указывают, какая она — подвижная или маслянистая.

Такие физические свойства как цвет, запах, вкус, форма кристаллов можно определить визуально, с помощью органов чувств, а плотность, электропроводность, температуру плавления и кипения определяют измерением. Сведения о физических свойствах многих веществ собраны в специальной литературе, в частности — в справочниках.

Нагревание иода


Рис. 25. Нагревание иода

Физические свойства вещества зависят от его агрегатного состояния. Например, плотность льда, воды и водяного пара различна. Газообразный кислород бесцветный, а жидкий — голубой.

Ознакомление с физическими свойствами веществ

Вам выдано три пробирки, в которых содержатся селитра 1 , графит и полиэтилен 2 . В вашем распоряжении есть стакан с водой (или промывалка) и стеклянные палочки.

Опишите вещества. Каков характер частиц каждого вещества (кристаллики, порошок, мелкие кусочки произвольной формы)? Выясните, растворяются ли вещества в воде, легче они или тяжелее ее.

Запишите физические свойства веществ в таблицу:

Таблица

Какое свойство (свойства) позволяет отличить каждое вещество от двух других?

Назовите свойства, одинаковые для двух (трех) веществ.

Кроме физических свойств, каждое вещество имеет и химические свойства. О них пойдет речь позже.

1 Минеральное удобрение.
2 Учитель может заменить графит серой, медными или железными опилками, а полиэтилен — другим полимером.

Вещество — то, из чего состоит физическое тело. Неотъемлемым признаком вещества является его масса.

Вещество может существовать в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Твердые вещества бывают кристаллическими и аморфными.

Свойства вещества — это признаки, по которым оно отличается от другого вещества или подобно ему.

Физические свойства вещества определяют наблюдением или измерением, без превращения его в другое вещество.

?

19. Что такое физическое тело, вещество, материал?
20. Найдите соответствие:

Вещество Физическое тело
1) золото; а) термометр;
2) ртуть; б) кольцо;
3) бумага; в) витрина;
4) стекло; г) тетрадь.

21.. Выберите среди приведенных слов и словосочетаний те, которые от­ носятся к веществам: стол, медь, лед, пластмассовая бутылка, спирт, газета, водяной пар, серебряная цепочка.

22. Какие из веществ являются строительными материалами: углекислый газ, железобетон, стекло, бумага, капрон, сталь?

23. Приведите примеры: а) нескольких предметов, сделанных из одного материала; б) предмета, сделанного из нескольких материалов; в) двух материалов, из которых изготовляют аналогичные предметы.

24. Опишите физические свойства мела.

25. Какие вещества, имеющиеся у вас дома, можно определить по за­ паху?

26. В сосудах без этикеток содержатся духи, растительное масло, поваренная соль, кусочки железа, мрамора. По каким свойствам можно определить каждое вещество?

27. Назовите несколько твердых веществ, которые вы легко можете отличить от остальных.

28. Приняв во внимание физические свойства веществ, объясните, почему отвертки и плоскогубцы имеют, как правило, пластмассовые ручки.

Экспериментируем дома

Свойства некоторых продуктов питания

Опишите внешний вид веществ.

Разотрите щепотку каждого вещества пальцами (определите, насколько мелкими являются его частички).

Попробуйте вещества на вкус (с веществами, имеющимися в химической лаборатории, это делать категорически запрещено).

Выясните, растворяются ли вещества в воде.

Запишите результаты исследований и наблюдений в таблицу, аналогичную представленной на с. 32.

Можно ли различить эти вещества? Если да, то как именно?

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.

Под веществом в химии понимают то, из чего состоит физическое тело, а физическим телом, в свою очередь, называют все, что обладает массой и объемом.

Агрегатные состояния вещества

Все вещества могут существовать в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном.

Вещества в твёрдом состоянии обладают четкими формами и объёмами. Среди твёрдых веществ выделяют вещества в кристаллическом и аморфном состояниях. Молекулы и атомы в веществах в твердом агрегатном состоянии в течение длительного времени сохраняют своё среднее положение неизменным, совершая колебания с небольшой амплитудой вокруг них.

В кристаллах средние положения атомов или молекул строго упорядочены (кристаллическая решетка). Естественная форма кристаллов— правильные многогранники.

В аморфных телах атомы колеблются вокруг хаотически расположенных точек, у них отсутствует дальний порядок, но сохраняется ближний, при котором молекулы расположены согласованно на расстоянии, сравнимом с их размерами. Частным случаем аморфного состояния является стеклообразное состояние.

Вещества в жидком агрегатном состоянии сохраняют объём, но не сохраняют форму, т.е. жидкость может занимать только часть объёма сосуда, но также может свободно перетекать по всей поверхности сосуда. Молекулы жидкости не имеют определённого положения, но в то же время им недоступна полная свобода перемещений. Между ними существует притяжение, достаточно сильное, чтобы удержать их на близком расстоянии.

Вещество в газообразном агрегатном состоянии не сохраняет ни форму, ни объём. Газ заполняет всё доступное пространство. Газообразное состояние вещества в условиях, когда возможно существование устойчивой жидкой или твёрдой фазы этого же вещества, обычно называется паром.

Физические свойства веществ

К физическим свойствам веществ относят:

  • агрегатное состояние
  • цвет (или его отсутствие)
  • блеск (или его отсутствие)
  • запах (или его отсутствие)
  • растворимость (или нерастворимость) в воде
  • температура плавления
  • температура кипения
  • плотность
  • теплопроводность
  • электропроводность (или неэлектропроводность)

Смеси веществ

Различают чистые вещества и смеси. Чистое вещество – вещество, состоящее атомов или молекул одного элемента, и обладающее постоянным составом, который может быть выражен единственной химической формулой (вода).

Смесь – это два или более индивидуальных соединения (молоко). Раствор — смесь жидких веществ. Сплав – смесь твердых веществ. Смесь можно разделить на составляющие ее компоненты различными физическими методами, причем изменения состава компонентов смеси при этом не происходит.

В зависимости от фазового состава выделяют гомогенные (однородные) и гетерогенные (неоднородные) смеси. Гомогенные смеси обладают одинаковым химическим составом и физическими свойствами по всех частях смеси; её нельзя разделить физическими методами. Основные способы разделения гомогенных смесей: кристаллизация, дистилляция, обратный осмос, хроматография, экстракция и сорбция.

Среди гомогенных смесей выделяют газовые растворы (воздух), жидкие растворы (раствор сахара в воде) и твердые растворы (аустенит).

Гетерогенные смеси состоят из однородных фаз, которые имеют границу раздела, причем фазы могут отличаться друг от друга по составу и свойствам. Гетерогенные смеси можно разделить физическими методами, такими как отстаивание, декантация, сепарация, фильтрация, центрифугирование и флотация.

Читайте также: