Відомі десятки мільйонів хімічних сполук, в основі кожного з них - порівняно невелика кількість частинок. З'ясуємо, як змінювалися погляди на будову і склад речовин.

Знати, що «з чого зроблено»

Злитки, прикраси, монети з золота, срібла, шматки сірки з вулканічних джерел, металеві залізо і мідь були відомі протягом тисячоліть. Вчені давнини намагалися пояснити будову. Демокріт створив атомистику, Аристотель став «батьком-засновником» сучасного природознавства. Вчені розвивали думки про materia prima у вигляді п'яти первинних елементів або стихій: повітря, води, землі, вогню і ефіру.

Речовина або субстанцію стародавні представляли як то, «з чого щось зроблено». Виникли ідеї про існування дуже маленьких частинок - атомів. Цей термін в перекладі з грецького означає «неподільний».

Речовини - скупчення дуже маленьких компонентів

Вивчення частинок - майже детективна історія. Видатний російський вчений М. Ломоносов часто вживав слова «корпускула» «атом» і «молекула». Все було дуже заплутано: атоми подільні чи ні, що з чого складається?

Згідно з рішенням Міжнародного з'їзду хіміків в 1860 році, атом - найменша частинка, що входить до складу простого або складного речовини. Молекула - система з ядер і електронів двох або більше атомів. Частинки, непомітні неозброєним оком, стають помітними тільки при сильному збільшенні електронного мікроскопа.

Атоми, ізотопи

Атоми складаються з ядер і електронів.Перші заряджені позитивно. Поблизу з величезною швидкістю рухаються негативно заряджені електрони. Ядра містять елементарні частинки: протони (позитивні), нейтрони (негативні).

Якщо кількість протонів однакова, а число нейтронів відрізняється, то такі атоми одного і того ж елемента мають різну масу і властивості. Вони є ізотопами. Водень з одним протоном в ядрі - проти - найпоширеніший у Всесвіті. Дейтерій - більш масивний ізотоп з одним протоном і одним нейтроном в ядрі. Легенда про «живий» і «мертвої» води, ймовірно, з'явилася через токсичність важкої води, що містить дейтерій.

Все різноманіття неорганічних речовин, мінералів, гірських порід, достаток органічних сполук обумовлено:

• ідентичністю частинок однієї речовини;
• наявністю різних структурних одиниць (атомів, молекул, іонів);
• відмінностями зарядів, мас і розмірів видів атомів (хімічних елементів);
• здатністю атомів і молекул втрачати або здобувати електрони, перетворюючись в іони - заряджені частинки;
• величезною кількістю електронних конфігурацій, кристалічних структур;
• відмінностями в енергетичному стані частинок.

Цікавий факт: Атоми Na, K, Ca, Cl небезпечні для життя при попаданні всередину тіла, іони Na ​​+, K +, Ca2 +, Cl- безпечні і життєво необхідні організму.

Особливості будови речовин

Речовини можуть бути молекулярними і іонними. Газоподібні водень, кисень, вуглекислий газ, азот, хлор, аміак складаються з молекул невеликого розміру з малою масою.Вони мають порівняно низькі температури плавлення і кипіння.

Солі - переважно іонні речовини. Інертні гази, алмаз, графіт складаються тільки з атомів. Особливість будови металів - наявність атомів, іонів і «електронного газу». Різні хімічно чисті та з'єднання застосовуються в хімії, виробництві ліків та іншої продукції.

Цікавий факт: Знання про речовини мають практичний інтерес для простих людей. Можна заощадити на придбанні ліків. В ціну оригінальних ліків закладені витрати на маркетинг (до 90% вартості препаратів). Дженерики - дешеві аналоги оригінальних препаратів. Містять одні і ті ж діючі речовини, а відмінності полягають у виробництві, компонентах, обсязі клінічних досліджень.

Індивідуальні речовини і суміші

Дистильована вода - це молекули Н2О без домішок. Така рідина не використовується для пиття і приготування їжі. Разом з водою в організм людини повинні надходити іони зі складу розчинних речовин (електроліти). Природна, мінеральна, водопровідна вода містять, крім молекул води, іони металів, солей. Багато з них важливі для здоров'я.
Іони макро- і мікроелементів в продуктах помилково називають мінералами. Останні - це тверді природні тіла, наприклад, кварц, кремінь, топаз. Краще користуватися назвами «неорганічні поживні речовини», «мінеральні добавки».

Цікавий факт: При нестачі в продуктах харчування хімічного елемента у вигляді іона або молекул людина не відчуває насичення.Виникає підсвідоме прагнення заповнити існуючий дефіцит за рахунок інших компонентів їжі, що нерідко призводить до порушення обміну, ожиріння.

Навколо нас переважають суміші, які містять два і більше простих або складних речовини. Атмосферне повітря - суміш газів. Жителі промислових районів, міст, додатково до газоподібним кисню, азоту та вуглекислого газу, вдихають продукти горіння всіх видів палива, мікрочастинки свинцю, ртуті та інших важких металів. Токсична дія такого «коктейлю» набагато небезпечніше, ніж шкоди окремих компонентів.

Речовини навколо і всередині живих організмів різноманітні, складаються з атомів, молекул, іонів. Видів частинок трохи, проте вони створюють велике розмаїття простих і складних сполук. Представляти, хоча б в загальному, з чого складаються вода, повітря, ліки, продукти харчування необхідно. Такі знання дають переваги в житті, допомагають краще орієнтуватися в навколишньому світі, забезпечити свою безпеку, виживання.