Что такое превращение веществ
ПРЕВРАЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВ
ПРЕВРАЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВ. Вещества могут претерпевать два типа превращений: физические и химические.
Физические превращения.
Когда с веществом происходит физическое изменение, состав его молекул остается прежним, т.е. вещество сохраняет свою химическую индивидуальность. Существует три типа основных физических превращений – плавление, испарение и замерзание. Лед – твердое вещество – при плавлении превращается в воду – жидкость, которая при замерзании снова становится льдом. Молекулы льда и воды состоят из одних и тех же элементов (H и O), находящихся в одинаковых пропорциях. Когда лед тает, никаких химических реакций не происходит. Другой тип физических превращений – изменение формы вещества, например при его резании, шлифовании, измельчении, растворении, эмульгировании и т.д. Еще один тип физического превращения – сублимация (возгонка), переход твердого вещества непосредственно в газообразное. Именно это превращение имеет место, когда мокрое белье сохнет на морозе.
Химические превращения
происходят постоянно и повсюду; при этом изменяется химическая индивидуальность веществ, одни вещества превращаются в другие с иными свойствами. Так, при ржавлении железа образуется новое вещество – ржавчина (оксид железа). Химические превращения могут сопровождаться физическими изменениями. При горении древесины (твердое вещество) образуются диоксид углерода (газ), вода (жидкость) и углерод (твердое вещество). Химические превращения чрезвычайно многообразны, их изучением и классификацией занимается наука химия. Вот некоторые типы превращений, принятые в химии.
Реакции присоединения.
Объединение молекул двух или нескольких веществ с образованием молекулы одного нового вещества. Примером служит горение магния на воздухе: 2Mg + O2 ® 2MgO.
В органической химии этим термином часто пользуются для обозначения таких реакций, как взаимодействие этилена С2H4 с бромом с образованием дибромэтана:
Реакции разложения.
Распад исходного вещества на два или более простых. Так, при разложении оксида ртути образуются элементная ртуть и кислород: 2HgO ® 2Hg + O2.
Реакции замещения.
Замена атомов в молекулах сложного вещества атомами простого вещества. Например, железо замещает медь в растворе сульфата меди:
Реакции обмена.
Образование двух новых веществ при взаимодействии двух исходных. Например, иодид натрия NaI и нитрат свинца Pb(NO3)2 обмениваются своими составными частями с образованием иодида свинца и нитрата натрия:
Атом хлора обменивается с одним или более атомами водорода в молекуле углеводорода, например метана СН4, следующим образом:
Реакция гидролиза.
Гидролиз (расщепление с участием воды) – это реакция двойного разложения, когда одним из исходных компонентов является вода. При гидролизе хлорида аммония NH4Cl образуется гидроксид аммония NH4OH и соляная кислота HCl:
Реакция нейтрализации.
Особый случай реакции обмена – взаимодействие кислоты с эквивалентным количеством основания с образованием соли и воды. Соляная кислота HCl и гидроксид натрия NaOH нейтрализуют друг друга с образованием хлорида натрия NaCl и воды:
HCl + NaOH ® NaCl + H2O
Ма Ш. Современная теория критических явлений. М., 1980
Дикерсон Р. и др. Основные законы химии. М., 1982
ПРЕВРАЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВ
Полезное
Смотреть что такое «ПРЕВРАЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВ» в других словарях:
Обмен веществ — или метаболизм, лежащий в основе жизни закономерный порядок превращения веществ и энергии в живых системах, направленный на их сохранение и самовоспроизведение; совокупность всех химических реакций, протекающих в организме. Ф. Энгельс,… … Большая советская энциклопедия
Обмен веществ и энергии — (у микробов) одно из кардинальных св в у всех организмов, выражающееся в совокупности процессов превращения веществ и энергии, направленных на сохранение и воспроизведение жизни. О. в. э. у микробов принципиально сходен с таковым у высших… … Словарь микробиологии
Обмен веществ — см. Метаболизм. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989. Обмен веществ превращения веществ (и энергии) в организмах, обеспечивающие их жизнеспособнос … Экологический словарь
обмен веществ и энергии — (син. метаболизм) совокупность процессов превращения веществ и энергии в живом организме и обмена организма веществами и энергией с окружающей средой … Большой медицинский словарь
Обмен веществ — и энергии – совокупность процессов превращения веществ и энергии в животном организме и их обмена с окружающей средой; рассматривается по составляющим компонентам: белковый, липидный, углеводный, энергетический, водно солевой, витаминный … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных
Круговорот веществ — на Земле, повторяющиеся процессы превращения и перемещения вещества в природе, имеющие более или менее выраженный циклический характер. Эти процессы имеют определённое поступательное движение, т. к. при так называемых циклических… … Большая советская энциклопедия
ОБМЕН ВЕЩЕСТВ — метаболизм, совокупность протекающих в живых организмах химич. превращений, обеспечивающих их рост, жизнедеятельность, воспроизведение, постоянный контакт и обмен с окружающей средой. Благодаря О. в. происходит расщепление и синтез молекул,… … Биологический энциклопедический словарь
Обмен веществ в растении — Этим выражением (представляющим перевод немецкого термина Stoffwechsel английские физиологи заменяют его термином метаболизм) обозначают совокупность превращений вещества, обуславливающих жизненную деятельность организма. Следует, прежде всего,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
круговорот веществ — на Земле, повторяющиеся процессы превращения и перемещения вещества в природе, имеющие более или менее циклический характер. Общий круговорот веществ складывается из отдельных процессов (круговорот воды, газов, химических элементов), которые не… … Энциклопедический словарь
КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ — в природе, относительно повторяющиеся взаимосвязанные физические, химические и биологические процессы превращения и перемещения вещества в природе. До создания В. И. Вернадским биогеохимии и учения о биосфере в науке бытовало представление о… … Биологический энциклопедический словарь
Превращение вещества
Химический синтез как целенаправленное получение сложных веществ из простых. Классификации химических реакций. Вещества и превращения как главные объекты химии. Атомно-молекулярная теория. Закон сохранения массы и энергии. Теория химического строения.
| Рубрика | Химия |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.08.2015 |
| Размер файла | 26,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение. Превращение вещества
1. Атомно-молекулярная теория
2. Закон сохранения массы и энергии
3. Периодический закон и Периодическая система
4. Теория химического строения
Введение. Превращение вещества
Провести четкую границу между физическими и химическими методами невозможно: нагревание минерала, например, похоже на физический процесс, но оно же может привести и к химическим изменениям.
Превращения веществ, которые сопровождаются изменением их состава и строения, изучаются химией. К числу её основных задач относятся задачи синтеза и анализа.
Химический синтез представляет собой целенаправленное получение сложных веществ из более простых. Он основывается на знании их молекулярного строения и реакционной способности последних. Посредством синтеза создаются многие вещества.
Химический анализ представляет собой обратную задачу и связан с разложением сложных веществ на более простые. Как правило, анализ проводится с целью определения химического состава исходного вещества. При анализе происходит разложение исходного вещества на химические элементы.
Смешивание элементов приводит к таким образованиям, как соединения и смеси. Если насыпать кучу из песка, соли, железной пыли, древесных опилок и хорошо их перемешать, то, в какой бы пропорции они ни были взяты, их всегда можно снова разделить (например, с помощью ковша, воды и магнита). В данном случае мы имеем дело со смесью. Если песок состоит из камушков, то это грубая смесь, если же песок и другие частицы очень малы, то смесь называется тонкой.
Пропорции, в которых составляются смеси, могут быть разными, но смеси всегда можно разделить. Например, можно выпарить воду из раствора соли, провести дистилляцию спирта, выделить электролизом медь, охладить газы до жидкого состояния и дать им поочередно выкипеть. Но что касается составных частей смесей (поваренной соли, воды, спирта и др.), то все они обнаруживают постоянные физические свойства (плотность, температуру плавления, кристалличность и т.п.). Ни одна из них не проявляет никаких признаков смесей: части, из которых они состоят, входят в них в постоянных пропорциях. Такие вещества называют соединениями.
Соединения в любом количестве, вплоть до последней молекулы, однородны по составу. В них атомы одного или нескольких элементов соединены между собой тем ли иным видом химической связи. В преобладающем большинстве случаев химические соединения подчинены законам постоянства состава и кратных отношений. В настоящее время известно свыше трех миллионов химических соединений.
Определение химического соединения практически совпадает с определением молекулы: мельчайшая частица вещества, которая обладает всеми его характерными свойствами. Молекула представляет собой всегда одинаковую дл одного и того же химического соединения группу атомов, удерживаемых вместе электрическими силами. Примеры химических соединений: вода (Н2О), серная кислота (H2SO4), поваренная соль (NaCl).
— эмпирические (или брутто-формулы), показывающие общее число атомов в молекуле: С2Н6О (этиловый спирт);
— рациональные, в которых выделяются группы атомов, характерные для данного класса соединений: С2Н5ОН;
— структурные, которые характеризуют расположение атомов в молекуле:
Превращения одних веществ в другие, отличные по химическому составу и строению, называются химическими реакциями. Последние характеризуются соотношением участвующих в них веществ, степенью превращения, константами скорости и равновесия, энергией активации, тепловым эффектом.
В процессе химических реакций происходит обмен электронами между атомами, что и приводит в конце концов к превращению одних веществ в другие.
Химические реакции классифицируют:
по числу молекул, участвующих в элементарном акте (моно- или бимолекулярные реакции);
по кинетическому механизму (последовательные, параллельные, сопряженные);
по характеру химического процесса (разложение, окисление, полимеризация);
по типам частиц, участвующих в превращении (ионные, радикальные, молекулярные);
по фазовому состоянию реагирующей системы (газо-, жидко- и твердофазные);
При проектировании и исследовании химических реакций используют уравнения, показывающие, как атомы элементов соединяются или замещают друг друга.
В обычных условиях углекислый газ не отдает свой кислород для поддержания горения других веществ, т.к. атомы кислорода связаны в нем очень прочно. Именно поэтому углекислотой можно погасить не только легкое пламя, но и большой пожар. Углекислый газ слегка ядовит: для живого организма он вреден тем, что препятствует нормальному газообмену в легких. Он растворяется в воде, придавая ей кисловатый привкус (достаточно вспомнить газированную воду). При растворении его в воде получается непрочное химическое соединение, известное под названием угольной кислоты (гидрокарбоната):
Если добавить в раствор угольной кислоты поваренной соли (хлористого натрия), то образуется сложная смесь. В подобных растворах вещества расщепляются электролизом на электрически заряженные атомы или группы атомов, называемые ионами:
Нельзя сказать, что здесь есть хлористый натрий и угольная кислота, или соляная кислота и карбонат натрия, или даже смесь всех 4-х веществ, т.к. каждая комбинация то объединяется, то расщепляется снова, так что все молекулы находятся в неустойчивом состоянии. Для того чтобы расстроить установившееся равновесие, необходимо удалить из раствора какое-либо вещество. Однако сделать это нелегко, т.к. все они растворены в воде.
Если взять смесь растворов карбоната натрия (соды) и хлористого кальция, то эта смесь тоже будет содержать совокупность ионов: натрия, кальция, хлора и карбоната. Но в этом случае ни одна из полученных комбинаций в воде не растворима. Поэтому случайные столкновения между ионами приводят к образованию молекул карбоната кальция, которые не растворяются в воде, а выпадают из раствора в виде мельчайших белых крупинок мела. Такой процесс происходит необратимо до тех пор, пока в растворе не останется углекислого кальция. Полученный при этом осадок, будучи отфильтрованным и просушенным, представляет собой чистый мел:
Если мел CaCO3 прокалить, то он превращается в известь и углекислый газ:
Здесь стрелки, направленные в обе стороны, показывают, что реакция может идти в любом направлении в зависимости от температуры. Именно так получают на практике известь, которая широко используется в химической промышленности и в сельском хозяйстве.
Главным объектом химии являются вещества и их превращения. К числу основополагающих обобщений химии относятся: атомно-молекулярная теория, закон сохранения массы и энергии, Периодическая система и теория химического строения.
1. Атомно-молекулярная теория
Химией молекул продолжает оставаться современная органическая химия. Даже в твердом состоянии в узлах кристаллической решетки органических веществ находятся молекулы, т.е. они имеют молекулярную структуру. Однако для неорганических соединений молекулярная форма существования вещества характерна лишь для газо- и парообразного состояния. Подавляющее большинство твердых неорганических веществ не имеет молекулярной структуры, существует в виде макротел (например, кусок меди, кристалл поваренной соли и т.п.). Твердые тела молекулярной структуры среди неорганических веществ (кристаллический йод, твердый диоксид углерода) скорее являются исключениями.
2. Закон сохранения массы и энергии
3. Периодический закон и Периодическая система
Периодическая система является научной основой изучения важнейших свойств элементов и их соединений. Она играет огромную роль в учении о естественной и искусственной радиоактивности, освобождении внутриядерной энергии. На Периодической системе полностью построены гео- и космохимия.
Периодический закон и Периодическая система продолжают развиваться и уточняться. В настоящее время Периодический закон формулируется следующим образом:
свойства элементов, а также формы и свойства их соединений находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра их атомов.
Т.о. положительный заряд ядра оказался более точным, чем атомная масса, интегральным показателем свойств химических элементов и их соединений. химический синтез реакция молекулярный
Важнейшим за последние годы событием в развитии периодической системы явилось упразднение в ней нулевой группы. Она была введена Д.И.Менделеевым для объединения элементов, которые назывались в то время инертными газами. Открытие валентно-химических соединений ксенона и его аналогов, изучение их химических свойств показало, что благородные газы являются элементами главной подгруппы VIII группы Периодической системы.
Один из основоположников геохимии акад. А.Е.Ферсман писал:
«Будут появляться и умирать новые теории, блестящие обобщения… Величайшие открытия и эксперименты будут сводить на нет прошлое и открывать на сегодня невероятные по новизне и широте горизонты, все это будет приходить и уходить, но Периодический закон Менделеева будет всегда жить и руководить исканиями».
4. Теория химического строения
Фундаментальной задачей химии является изучение зависимости между химическим строением вещества и его свойствами. Последние, как теперь известно, зависят прежде всего от его химического строения.
Сравнительно недавно считалось, что свойства вещества определяются его качественным и количественным составом. Выдающийся русский ученый А.М.Бутлеров установил, что «химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частиц, количеством их и химическим строением». Это положение является фундаментальным законом химии. И современная его формулировка утверждает, что
свойства молекулы определяются природой составляющих её атомов, их количеством и химическим строением молекулы.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Грань между органическими и неорганическими веществами. Синтезы веществ, ранее вырабатывавшихся только живыми организмами. Изучение химии органических веществ. Идеи атомистики. Сущность теории химического строения. Учение об электронном строении атомов.
реферат [836,2 K], добавлен 27.09.2008
Закон сохранения массы как важнейшее открытие атомно-молекулярной теории. Особенности изменения массы в химических реакциях. Определение молярной массы вещества. Составление уравнения реакции горения фосфора. Решение задач на «избыток» и «недостаток».
контрольная работа [14,2 K], добавлен 20.03.2011
Aтомно-молекулярная теория, закон сохранения массы и энергии, соотношение Эйнштейна. Закон постоянства состава. Распространенность элементов в природе. Атомные и молекулярные массы. Стехиометрические соотношения в химии. Объединенный газовый закон.
лекция [67,5 K], добавлен 22.04.2013
Вещества и их взаимные превращения являются предметом изучения химии. Химия – наука о веществах и законах, которым подчиняются их превращения. Задачи современной неорганической химии – изучение строения, свойств и химических реакций веществ и соединений.
лекция [21,5 K], добавлен 26.02.2009
Задачи химической кинетики, стадии химического процесса. Открытые и замкнутые системы, закон сохранения массы и энергии. Закон Гесса и его следствие, скорость реакций. Явление катализа, гомогенные, гетерогенные, окислительно-восстановительные реакции.
курсовая работа [95,9 K], добавлен 10.10.2010
Что такое превращение веществ
Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 8 класс. Полные уроки>>Химия: Превращения веществ. Роль химии в нашей жизни. Полные уроки
Тема. Превращение веществ. Роль химии в нашей жизни.
Содержание
Цель урока
Задачи урока
Основные термины
Ход урока
Часть 1. Превращение веществ.
Чтобы подробнее узнать о понятии серы и её свойствах, предлагаем вашему вниманию следующее видео.
Видео 1. Сера. Её соединения и свойства.
Чтобы установить свойства вещества нужно, чтобы оно было в как можно более «чистом» состоянии. Порой и небольшое содержание примеси способно привести к серьезному изменению отдельных свойств вещества. К примеру, то, что в цинке содержатся какие-то сотые доли процента железа или меди повышает скорость его взаимодействия с соляной кислотой в несколько сотен раз.
Процесс взаимодействия цинка и соляной кислоты вы можете наблюдать на следующем видео.
Видео 2. Реакция цинка с соляной кислотой.
Рис. 2. Сплав цинка и меди – латунь.
Ежедневно можно увидеть, как вещества подвергаются разнообразным трансформациям: свинцовая пуля, которая вылетая из ствола винтовки, ударяется о камень, способна нагреваться до такой степени, что свинец плавится и превращается в жидкость; металлический предмет при воздухе с высоким уровнем влажности, ржавеет; дрова в печи сгорают, оставляя после себя только немного золы; опадающие с деревьев листья истлевают, превращаются в перегной и т.д.
Если расплавить свинцовую пулю, то её механическое движение перейдет в тепловое движение, однако этот переход не будет сопровождаться химическими трансформациями свинца – твердый и жидкий свинец подразумевает под собой одно и то же вещество. 
Другое дело, если свинец вследствие продолжительного нагревания на воздухе превратится в оксид свинца (глёт). В таком случае вместо свинца создается новое вещество с иными свойствами. Таким же образом при горении дров, ржавлении стали, гниении листьев создаются новые вещества.
Контролирующий блок 1.
1. Что такое вещества?
2. Что подразумевается под «процессом превращения вещества»?
3. Что есть необходимым условием при определении свойств вещества?
Часть 2. Роль химии в нашей жизни.
В нашей повседневной жизни, в частности в производственной деятельности человека, химия отыгрывает одну из важнейших ролей. Нет практически ни единой отрасли в производстве, которая не связана с использованием химии. Природа предоставляет нам только начальные материалы – дерево, руду, нефть и др. Подвергая природные материалы химической переработке, получают разнообразные вещества, необходимые для сельского хозяйства, для изготовления промышленных изделий и для домашнего обихода – удобрения, металлы, пластические массы, краски, лекарственные вещества, мыло, соду и т. д. Для химической переработки природного сырья необходимо знать общие законы превращения веществ, и эти знания дает химия.
Рис. 5. Влияние химических процессов на атмосферу.
Однако при разумном подходе негативное воздействие на окружающую среду можно максимально уменьшить. При этом еще и химическая промышленность может бороться с загрязнением окружающей среды, внедряя различные утилизационные технологии и т.д. Следовательно, роль химии в жизни человека достаточно велика, ее трудно переоценить. Современный прогресс невозможен без химии!
Подробнее о процессе загрязнения окружающей среды вы можете узнать из следующего видео.
Контролирующий блок 2.
1. В каких отраслях используется химия?
2. Как образуются необходимые вещества для отраслей производства?
3. Какие изделия получаются благодаря химической переработке?
Домашнее задание
Посмотрите на свой письменный стол. Выберите три различных предмета на нём, и охарактеризуйте их: из каких веществ они состоят, с помощью каких химических действий созданы и пр.
Интересно знать, что…
Список используемой литературы
Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, а и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.
Химические превращения в природе
Вещество может претерпевать физические и химические изменения, последние называются химическими превращениями или реакциями. В результате физических изменений происходит изменение агрегатного состояния, структуры вещества, формы, но не происходит изменение его химической природы. в результате химических реакций происходит изменение состава и свойств вещества.
Химическая реакция – результат разрыва химических связей между атомами в молекулах исходных веществ и образование новых химических связей между атомами в продуктах реакции. При химических превращениях происходит перегруппировка атомов, входящих в состав молекул исходных частиц.
При химических реакциях происходит образование новых веществ. Ядра атомов не подвергаются изменениям, химические реакции идут с участием валентных электронов атома, не образуется новый химический элемент, элемент остаётся тем же самым, но входит в состав молекулы нового соединения, При ядерных реакциях изменениям подвергаются ядра атомов то есть при ядерной реакции изменяется непосредственно химический элемент.
К химическим превращениям в природе относят: образование озона в атмосфере, образование метана и других веществ, при гниении органических остатков, реакции фотосинтеза, спиртовое брожение сахаров, образование ржавчины при коррозии железа в атмосферных условиях.
К физическим процессам в природе относят: фазовые превращения, радиоактивный распад атомов природных изотопов химических элементов, термоядерные реакции в недрах звёзд.
Все реакции происходят с определённой скоростью. Скорость химической реакции – это количество вещества, вступившего в реакцию или образовавшегося при реакции за единицу времени в единице объёма (площади поверхности) системы.
На скорость химической реакции влияют следующие факторы:
– природа реагирующих веществ;
– концентрация реагирующих веществ;
– условия проведения реакции давление, температура;