Gezegenimizdeki fiziksel maddenin temel parçacıkları atomlardır. Yalnızca çok yüksek sıcaklıklarda serbest halde bulunabilirler. Normal koşullar altında, temel parçacıklar birbirleriyle kimyasal bağlar kullanarak birleşme eğilimindedir: iyonik, metalik, kovalent polar veya polar olmayan. Bu sayede yazımızda örneklerini ele alacağımız maddeler oluşur.
Basit maddeler
Aynı kimyasal elementin atomları arasındaki etkileşim süreçleri, basit adı verilen kimyasal maddelerin oluşumuyla sonuçlanır. Böylece kömür yalnızca karbon atomlarından, hidrojen gazı hidrojen atomlarından, sıvı cıva ise cıva parçacıklarından oluşur. Basit madde kavramının kimyasal element kavramıyla özdeşleştirilmesine gerek yoktur. Örneğin karbondioksit, karbon ve oksijen gibi basit maddelerden değil, karbon ve oksijen elementlerinden oluşur. Geleneksel olarak aynı elementin atomlarından oluşan bileşikler metaller ve metal olmayanlar olarak ikiye ayrılabilir. Bu kadar basit maddelerin kimyasal özelliklerine ilişkin bazı örneklere bakalım.
Metaller
Metal elementin periyodik tablodaki konumuna bağlı olarak aşağıdaki gruplar ayırt edilebilir: aktif metaller, üçüncü - sekizinci grupların ana alt gruplarının elemanları, dördüncü - yedinci grupların ikincil alt gruplarının metalleri ve ayrıca lantanitler ve aktinitlerdir. Metaller - aşağıda örneklerini vereceğimiz basit maddeler aşağıdaki genel özelliklere sahiptir: termal ve elektriksel iletkenlik, metalik parlaklık, süneklik ve dövülebilirlik. Bu özellikler demir, alüminyum, bakır ve diğerlerinde doğaldır. Dönemlerde seri numarası arttıkça kaynama ve erime sıcaklıkları ve ayrıca metal elementlerin sertliği de artar. Bu, atomlarının sıkıştırılması, yani yarıçapın azalması ve elektron birikimi ile açıklanmaktadır. Metallerin tüm parametreleri, bu bileşiklerin kristal kafesinin iç yapısı tarafından belirlenir. Aşağıda kimyasal reaksiyonları ele alacağız ve ayrıca metallerle ilgili maddelerin özelliklerine örnekler vereceğiz.
Kimyasal reaksiyonların özellikleri
Oksidasyon durumu 0 olan tüm metaller yalnızca indirgeyici özellikler gösterir. Alkali ve alkali toprak elementleri suyla reaksiyona girerek kimyasal olarak agresif bazlar - alkaliler oluşturur:
- 2Na+2H2 0=2NaOH+H2
Metallerin tipik bir reaksiyonu oksidasyondur. Oksijen atomlarıyla kombinasyonun bir sonucu olarak oksit sınıfına ait maddeler ortaya çıkar:
- Zn+O 2 =ZnO
Bunlar karmaşık maddelerle ilgili ikili bileşiklerdir. Bazik oksitlerin örnekleri, sodyum Na20, bakır CuO ve kalsiyum CaO oksitleridir. Asitlerle etkileşime girebilirler, bunun sonucunda ürünlerde tuz ve su bulunur:
- MgO+2HCl=MgCl2 +H20
Asitler, bazlar ve tuzlar sınıfına ait maddeler karmaşık bileşiklere aittir ve çeşitli kimyasal özellikler sergiler. Örneğin, hidroksitler ve asitler arasında bir nötrleştirme reaksiyonu meydana gelir ve bu da tuz ve suyun ortaya çıkmasına neden olur. Tuzların bileşimi reaktiflerin konsantrasyonuna bağlı olacaktır: örneğin, reaksiyona giren karışımda fazla asit olduğunda, örneğin NaHC03 - sodyum bikarbonat gibi asidik tuzlar elde edilir ve yüksek alkali konsantrasyonu neden olur Al(OH)2Cl - alüminyum dihidroksiklorür gibi bazik tuzların oluşumu.
Ametaller
En önemli metalik olmayan elementler nitrojen ve karbon alt gruplarında bulunur ve ayrıca periyodik tablonun halojen ve kalkojen gruplarına da aittir. Metal olmayan olarak sınıflandırılan maddelere örnekler verelim: kükürt, oksijen, nitrojen, klor. Tüm fiziksel özellikleri metallerin özelliklerine zıttır. Elektriği iletmezler, ısı ışınlarını iyi iletmezler ve sertliği düşüktür. Oksijenle etkileşime girdiğinde ametaller karmaşık bileşikler (asit oksitler) oluşturur. İkincisi, asitlerle reaksiyona girerek asitleri verir:
- H 2 O+CO 2 → H 2 CO 3
Asidik oksitlerin tipik bir reaksiyon özelliği, alkalilerle etkileşime girerek tuz ve su oluşumuna yol açmasıdır.
Metal olmayanların kimyasal aktivitesi bu dönemde artar; bunun nedeni, atomlarının diğer kimyasal elementlerden elektron çekme yeteneğinin artmasıdır. Gruplarda ise tam tersi bir olguyu gözlemliyoruz: Yeni enerji seviyelerinin eklenmesi nedeniyle atomun hacminin şişmesi nedeniyle metalik olmayan özellikler zayıflıyor.
Böylece kimyasal maddelerin türlerine, özelliklerini gösteren örneklere ve periyodik tablodaki konumlarına baktık.
Madde kavramı aynı anda birkaç bilim tarafından incelenmektedir. Hangi maddelerin olduğu sorusunu iki açıdan analiz edeceğiz - kimya bilimi açısından ve fizik açısından.
Kimya ve fizikte madde
Kimyacılar maddeyi belirli bir dizi kimyasal element içeren fiziksel bir madde olarak anlarlar. Modern fizikte madde, fermiyonlardan oluşan bir madde türü veya fermiyonlar, bozonlar içeren ve durgun kütlesi olan bir madde türü olarak kabul edilir. Her zamanki gibi madde parçacıklardan, çoğunlukla da elektronlardan, protonlardan ve nötronlardan oluşmalıdır. Protonlar ve nötronlar atom çekirdeğini oluşturur ve bu elementler birlikte atomları (atomik madde) oluşturur.
Maddenin özellikleri
Hemen hemen her maddenin kendine has özellikleri vardır. Özellikler, bir maddenin bireyselliğini gösteren ve dolayısıyla diğer tüm maddelerden farklılıklarını gösteren özellikler olarak anlaşılmaktadır. Karakteristik fiziksel ve kimyasal özellikler sabitlerdir - yoğunluk, çeşitli sıcaklık türleri, termodinamik, kristal yapı göstergeleri.
Maddelerin kimyasal sınıflandırması
Kimyada maddeler bileşiklere ve bunların karışımlarına ayrılır. Ayrıca organik maddelerin de söylenmesi gerekir. Bir bileşik, belirli kalıpları dikkate alarak birbirine bağlanan bir dizi atomdur. Bir bileşik ile bir madde karışımı arasındaki sınırın açıkça tanımlanmasının oldukça zor olduğu unutulmamalıdır. Bunun nedeni bilimin değişken bileşime sahip maddeleri bilmesidir. Bunlara kesin bir formül oluşturmak mümkün değil. Ek olarak, bir bileşik büyük ölçüde bir soyutlamadır, çünkü pratik anlamda üzerinde çalışılan maddenin yalnızca nihai saflığına ulaşılabilir. Gerçek hayatta var olan herhangi bir örnek, maddelerin bir karışımıdır, ancak tüm gruptan bir maddenin baskın olduğu bir durumdur. Ayrıca organik maddelerin neler olduğunu da söylemek gerekir. Bu karmaşık madde grubu karbon (proteinler, karbonhidratlar) içerir.
Basit ve karmaşık maddeler
Basit maddeler (O2, O3, H2, Cl2), yalnızca bir kimyasal elementin atomlarından oluşan maddelerdir. Bu maddeler elementlerin serbest formdaki varoluş şeklidir. Yani başka elementlerle birleşmeyen bu kimyasal elementler basit maddeleri oluşturur. Bilim bu tür maddelerin 400'den fazla çeşidini biliyor. Basit maddeler atomlar arasındaki bağın türüne göre sınıflandırılır. Böylece basit maddeler metallere (Na, Mg, Al, Bi vb.) ve metal olmayanlara (H2, N2, Br2, Si vb.) ayrılır.
Karmaşık maddeler, iki veya daha fazla elementin birbirine bağlı atomlarından oluşan kimyasal bileşiklerdir. Basit maddeler, molekülleri kovalent bir bağla (azot, oksijen, brom, flor) bağlanan atomlardan oluşuyorsa, kimyasal bileşikler olarak adlandırılma hakkına da sahiptir. Ancak inert (soylu) gazlara ve atomik hidrojene kimyasal bileşikler demek yanlış olur.
Maddelerin fiziksel sınıflandırması
Fizik açısından maddeler çeşitli toplanma durumlarında bulunur: vücut, sıvı ve gaz. Örneğin hangi katı maddeler çıplak gözle görülebilir? Aynı şey başka bir toplanma durumu için de söylenebilir. Doğada hangi sıvı maddelerin bulunduğunu okuldan biliyoruz. Su gibi bir maddenin aynı anda üç durumda (buz, sıvı su ve buhar) bulunabilmesi dikkat çekicidir. Bir maddenin üç toplam durumu, maddelerin bireysel özellikleri olarak kabul edilmez, ancak maddelerin dış varoluş koşullarına bağlı olarak farklı olanlara karşılık gelir. Bir kimyasal maddenin toplanma durumlarından gerçek durumlarına geçişte, bilimde amorf veya camsı hallerin yanı sıra sıvı kristal halleri ve polimer halleri olarak adlandırılan bir dizi ara tür tanımlanabilir. Bu bağlamda bilim adamları sıklıkla “faz” kavramını kullanırlar.
Fizik, diğerlerinin yanı sıra, kimyasal bir maddenin dördüncü toplanma durumunu da dikkate alır. Bu bir plazmadır yani tamamen veya kısmen iyonize olmuş bir durumdur ve bu haldeki pozitif ve negatif yüklerin yoğunluğu aynıdır yani plazma elektriksel olarak nötrdür. Genel olarak doğada birçok madde var ama artık hangi maddelerin olduğunu biliyorsunuz ve bu çok daha önemli.
Tüm kimyasal maddeler iki türe ayrılabilir: saf maddeler ve karışımlar (Şekil 4.3).
Saf maddeler sabit bir bileşime ve iyi tanımlanmış kimyasal ve fiziksel özelliklere sahiptir. Kompozisyon olarak her zaman homojendirler (tekdüzedirler) (aşağıya bakınız). Saf maddeler ise basit maddelere (serbest elementler) ve bileşiklere ayrılır.
Basit bir madde (serbest element), daha basit saf maddelere bölünemeyen saf bir maddedir. Elementler genellikle metaller ve metal olmayanlar olarak ikiye ayrılır (bkz. Bölüm 11).
Bileşik, sabit ve belirli ilişkiler içinde birbiriyle ilişkili iki veya daha fazla elementten oluşan saf bir maddedir. Örneğin, karbondioksit bileşiği iki elementten oluşur: karbon ve oksijen. Karbondioksit her zaman kütle olarak %27,37 karbon ve %72,73 oksijen içerir. Bu ifade Kuzey Kutbu'ndan, Güney Kutbu'ndan, Sahra Çölü'nden veya Ay'dan elde edilen karbondioksit örnekleri için de aynı şekilde geçerlidir. Böylece karbondioksitte karbon ve oksijen her zaman sabit ve kesin olarak tanımlanmış bir oranda birleştirilir.
Pirinç. 4.3. Kimyasal maddelerin sınıflandırılması.
Karışımlar iki veya daha fazla saf maddenin oluşturduğu maddelerdir. Rastgele bir bileşime sahipler. Bazı durumlarda karışımlar tek fazdan oluşur ve bu durumda homojen (homojen) olarak adlandırılır. Homojen karışımlara örnek olarak çözeltiler gösterilebilir. Diğer durumlarda karışımlar iki veya daha fazla fazdan oluşur. Daha sonra bunlara heterojen (heterojen) denir. Heterojen karışımlara örnek topraktır.
Parçacık türleri. Tüm kimyasal maddeler - basit maddeler (elementler), bileşikler veya karışımlar, önceki bölümlerde zaten tanıştığımız üç türden birinden oluşan parçacıklardan oluşur. Bu parçacıklar şunlardır:
atomlar (bir atom elektronlardan, nötronlardan ve protonlardan oluşur, bkz. Bölüm 1; her elementin atomu, çekirdeğindeki belirli sayıda protonla karakterize edilir ve bu sayıya karşılık gelen elementin atom numarası denir);
moleküller (bir molekül birbirine tamsayı oranında bağlanan iki veya daha fazla atomdan oluşur);
iyonlar (iyon, elektrik yüklü bir atom veya atom grubudur; bir iyonun yükü, elektron kazancı veya kaybından kaynaklanır).
Temel kimyasal parçacıklar. Temel bir kimyasal parçacık, ayrı bir tür birimi olarak tanımlanabilen, kimyasal veya izotopik olarak bireysel herhangi bir atom, molekül, iyon, radikal, kompleks vb.'dir. Aynı temel kimyasal parçacıkların toplanması, bir kimyasal tür oluşturur. Kimyasal isimler, formüller ve reaksiyon denklemleri, bağlama bağlı olarak temel parçacıklara veya kimyasal türlere atıfta bulunabilir. Yukarıda tanıtılan kimyasal madde kavramı, kimyasal özelliklerinin tespit edilmesine olanak sağlayacak yeterli miktarlarda elde edilebilen bir kimyasal türü ifade eder.
Tüm kimyasal maddeler iki türe ayrılabilir: saf maddeler ve karışımlar (Şekil 4.3).
Saf maddeler sabit bir bileşime ve iyi tanımlanmış kimyasal ve fiziksel özelliklere sahiptir. Kompozisyon olarak her zaman homojendirler (tekdüzedirler) (aşağıya bakınız). Saf maddeler ise basit maddelere (serbest elementler) ve bileşiklere ayrılır.
Basit bir madde (serbest element), daha basit saf maddelere bölünemeyen saf bir maddedir. Elementler genellikle metaller ve metal olmayanlar olarak ikiye ayrılır (bkz. Bölüm 11).
Bileşik, sabit ve belirli ilişkiler içinde birbiriyle ilişkili iki veya daha fazla elementten oluşan saf bir maddedir.Örneğin, karbondioksit (CO2) bileşiği iki elementten oluşur: karbon ve oksijen. Karbondioksit her zaman kütle olarak %27,37 karbon ve %72,73 oksijen içerir. Bu ifade Kuzey Kutbu'ndan, Güney Kutbu'ndan, Sahra Çölü'nden veya Ay'dan elde edilen karbondioksit örnekleri için de aynı şekilde geçerlidir. Böylece karbondioksitte karbon ve oksijen her zaman sabit ve kesin olarak tanımlanmış bir oranda birleştirilir.
Pirinç. 4.3. Kimyasalların sınıflandırılması
Karışımlar iki veya daha fazla saf maddenin birleşmesiyle oluşan maddelerdir. Rastgele bir bileşime sahipler. Bazı durumlarda karışımlar tek fazdan oluşur ve bu durumda homojen (homojen) olarak adlandırılır. Homojen karışımlara örnek olarak çözeltiler gösterilebilir. Diğer durumlarda karışımlar iki veya daha fazla fazdan oluşur. Daha sonra bunlara heterojen (heterojen) denir. Heterojen karışımlara örnek topraktır.
Parçacık türleri. Tüm kimyasal maddeler - basit maddeler (elementler), bileşikler veya karışımlar - önceki bölümlerde zaten aşina olduğumuz üç türden birinden oluşan parçacıklardan oluşur. Bu parçacıklar şunlardır:
- atomlar (bir atom elektronlardan, nötronlardan ve protonlardan oluşur, bkz. Bölüm 1; her elementin atomu, çekirdeğindeki belirli sayıda protonla karakterize edilir ve bu sayıya karşılık gelen elementin atom numarası denir);
- moleküller (bir molekül birbirine tamsayı oranında bağlanan iki veya daha fazla atomdan oluşur);
- iyonlar (iyon, elektrik yüklü bir atom veya atom grubudur; bir iyonun yükü, elektron kazancı veya kaybından kaynaklanır).
Temel kimyasal parçacıklar. Temel bir kimyasal parçacık, ayrı bir tür birimi olarak tanımlanabilen, kimyasal veya izotopik olarak bireysel herhangi bir atom, molekül, iyon, radikal, kompleks vb.'dir. Aynı temel kimyasal parçacıkların toplanması, bir kimyasal tür oluşturur. Kimyasal isimler, formüller ve reaksiyon denklemleri, bağlama bağlı olarak temel parçacıklara veya kimyasal türlere* atıfta bulunabilir. Yukarıda tanıtılan kimyasal madde kavramı, kimyasal özelliklerinin tespit edilmesine olanak sağlayacak yeterli miktarlarda elde edilebilen bir kimyasal türü ifade eder.
Bir kişinin dünyanın resmini doğru bir şekilde anlayabilmesi için cevabını bilmesi gereken asıl soru, kimyada bir maddenin ne olduğudur. Bu kavram okul çağında oluşur ve çocuğun daha sonraki gelişimine yol gösterir. Kimya çalışmaya başladığınızda, günlük düzeyde onunla temas noktalarını bulmak önemlidir; bu, belirli süreçleri, tanımları, özellikleri vb. açık ve net bir şekilde açıklamanıza olanak tanır.
Maalesef eğitim sisteminin kusurlu olması nedeniyle birçok insan bazı temel temelleri atlıyor. "Kimyada madde" kavramı bir tür temel taşıdır; bu tanımın zamanında öğrenilmesi, kişiye doğa bilimleri alanındaki sonraki gelişimde doğru başlangıcı sağlar.
Konseptin oluşumu
Madde kavramına geçmeden önce kimyanın konusunun ne olduğunu tanımlamak gerekir. Maddeler kimyanın doğrudan incelediği şeylerdir, bunların karşılıklı dönüşümleri, yapıları ve özellikleridir. Genel anlayışa göre madde, fiziksel cisimlerin yapıldığı şeydir.
Peki kimyada mı? Genel bir kavramdan tamamen kimyasal bir kavrama geçerek bir tanım oluşturalım. Bir madde mutlaka ölçülebilen bir kütleye sahip olan bir şeydir. Bu özellik, maddeyi başka bir madde türünden (kütlesi olmayan bir alandan (elektrik, manyetik, biyo-alan vb.)) ayırır. Madde ise bizim ve bizi çevreleyen her şeyin yapıldığı şeydir.
Maddenin tam olarak neyden oluştuğunu belirleyen, biraz farklı bir özelliği zaten kimyanın konusudur. Maddeler atomlardan ve moleküllerden (bazıları iyonlardan) oluşur; bu, bu formül birimlerinden oluşan herhangi bir maddenin bir madde olduğu anlamına gelir.
Basit ve karmaşık maddeler
Temel tanıma hakim olduktan sonra onu karmaşıklaştırmaya geçebilirsiniz. Maddeler farklı organizasyon seviyelerinde, yani basit ve karmaşık (veya bileşikler) gelir - bu, madde sınıflarına yapılan ilk bölümdür; kimyanın daha ayrıntılı ve daha karmaşık birçok sonraki bölümü vardır. Bu sınıflandırma, diğerlerinden farklı olarak, kesin olarak tanımlanmış sınırlara sahiptir; her bileşik, birbirini dışlayan türlerden birine açıkça atfedilebilir.
Kimyadaki basit bir madde, periyodik tablodaki yalnızca bir elementin atomlarından oluşan bir bileşiktir. Kural olarak, bunlar ikili moleküllerdir, yani kovalent, polar olmayan bir bağ yoluyla bağlanan iki parçacıktan oluşur - ortak bir yalnız elektron çiftinin oluşumu. Böylece, aynı kimyasal elementin atomları aynı elektronegatifliğe, yani ortak bir elektron yoğunluğunu tutma yeteneğine sahiptir, dolayısıyla bağ katılımcılarından herhangi birine karşı önyargılı değildir. Basit maddelerin (metal olmayan) örnekleri hidrojen ve oksijen, klor, iyot, flor, nitrojen, kükürt vb.'dir. Ozon gibi bir maddenin molekülü üç atomdan oluşur ve tüm soy gazlar (argon, ksenon, helyum vb.) bir atomdan oluşur. Metaller (magnezyum, kalsiyum, bakır, vb.), Metal içindeki serbest elektronların sosyalleşmesi nedeniyle ortaya çıkan kendi bağ türlerine sahiptir - metalik ve bu şekilde molekül oluşumu gözlenmez. Metal bir madde yazarken, kimyasal elementin sembolünü herhangi bir indeks olmadan belirtmeniz yeterlidir.
Yukarıda örnekleri verilen kimyadaki basit bir madde, niteliksel bileşimi bakımından karmaşık bir maddeden farklıdır. Kimyasal bileşikler iki veya daha fazla farklı elementin atomlarından oluşur. Bu tür maddelerde kovalent polar veya iyonik tipte bağlanma meydana gelir. Farklı atomlar farklı elektronegatifliğe sahip olduğundan, ortak bir elektron çifti oluştuğunda, daha elektronegatif bir elemente doğru kayar ve bu da molekülün genel bir polarizasyonuna yol açar. İyonik tip, bir çift elektron tamamen bağlanma katılımcılarından birine aktarıldığında, atomlar (veya grupları) iyonlara dönüştüğünde, polar tipin aşırı bir örneğidir. Bu türler arasında net bir sınır yoktur; iyonik bağ, oldukça polar bir kovalent bağ olarak yorumlanabilir. Karmaşık maddelere örnek olarak su, kum, cam, tuzlar, oksitler vb. verilebilir.
Maddelerin modifikasyonları
Basit denilen maddeler aslında karmaşık olanlarda olmayan kendine has bir özelliğe sahiptir. Bazı kimyasal elementler basit bir maddenin çeşitli formlarını oluşturabilir. Temel hala bir elementtir, ancak niceliksel bileşim, yapı ve özellikler bu tür oluşumları radikal bir şekilde birbirinden ayırır. Bu özelliğe allotropi denir.
Oksijen, kükürt, karbon ve diğer elementlerin birkaç tane vardır Oksijen için - bunlar O2 ve O3'tür, karbon dört tür madde verir - karabina, elmas, grafit ve fullerenler, kükürt molekülü ortorombik, monoklinik ve plastik modifikasyon olabilir. Örnekleri yukarıda sıralananlarla sınırlı olmayan bu kadar basit bir maddenin kimya açısından önemi büyüktür. Fullerenler özellikle teknolojide yarı iletkenler, fotodirençler, elmas filmlerin büyütülmesi için katkı maddeleri ve diğer amaçlar için kullanılır ve tıpta güçlü antioksidanlardır.
Maddelere ne olur?
İçeride ve çevrede her saniye madde dönüşümü yaşanıyor. Kimya, reaksiyona giren moleküllerin bileşiminde niteliksel ve/veya niceliksel bir değişiklik içeren süreçleri inceler ve açıklar. Buna paralel olarak, genellikle birbirine bağlı olarak, yalnızca maddelerin şekli, rengi veya toplanma durumu ve diğer bazı özelliklerdeki bir değişiklikle karakterize edilen fiziksel dönüşümler meydana gelir.
Kimyasal olaylar, ilgilenilen parametredeki değişikliğe bağlı olarak kombinasyon, ikame, değişim, ayrışma, tersinir, ekzotermik, redoks vb. gibi çeşitli türlerdeki etkileşimlerin reaksiyonlarıdır. Bunlar şunları içerir: buharlaşma, yoğunlaşma, süblimleşme, çözünme, donma, elektrik iletkenliği vb. Genellikle birbirlerine eşlik ederler, örneğin fırtına sırasında yıldırım fiziksel bir süreçtir ve etkisi altında ozonun salınması kimyasal bir süreçtir.
Fiziksel özellikler
Kimyada madde, belirli fiziksel özelliklere sahip olan maddedir. Varlıklarına, yokluklarına, derecelerine ve yoğunluklarına bağlı olarak bir maddenin belirli koşullar altında nasıl davranacağı tahmin edilebildiği gibi bileşiklerin bazı kimyasal özellikleri de açıklanabilir. Örneğin, hidrojen ve elektronegatif bir heteroatom (azot, oksijen vb.) içeren organik bileşiklerin yüksek kaynama sıcaklıkları, maddenin hidrojen bağı gibi kimyasal türde bir etkileşim sergilediğini gösterir. Hangi maddelerin elektrik akımını en iyi iletme yeteneğine sahip olduğunun bilinmesi sayesinde kablolar ve elektrik telleri belirli metallerden yapılır.
Kimyasal özellikler
Kimya, özellikler madalyonun diğer yüzünü oluşturmak, araştırmak ve incelemekle ilgilenmektedir. onun bakış açısına göre bu onların etkileşime yönelik tepkileridir. Bazı maddeler bu anlamda son derece aktiftir, örneğin metaller veya herhangi bir oksitleyici madde, diğerleri ise soy (inert) gazlar, normal koşullar altında pratik olarak reaksiyona girmez. Kimyasal özellikler gerektiğinde, bazen fazla zorluk çekmeden etkinleştirilebilir veya pasifleştirilebilir, diğer durumlarda ise bu kolay değildir. Bilim insanları hedeflerine ulaşmak için deneme yanılma yoluyla laboratuvarlarda saatlerce vakit geçirirler ve bazen bu hedeflere ulaşmada başarısız olurlar. Çevresel parametreleri değiştirerek (sıcaklık, basınç vb.) veya özel bileşikler (katalizörler veya inhibitörler) kullanarak maddelerin kimyasal özelliklerini ve dolayısıyla reaksiyonun seyrini etkileyebilirsiniz.
Kimyasalların sınıflandırılması
Tüm sınıflandırmalar bileşiklerin organik ve inorganik olarak bölünmesine dayanmaktadır. Organiklerin ana elementi birbirleriyle ve hidrojenle birleşen karbondur, karbon atomları daha sonra diğer atomlarla (oksijen, nitrojen, fosfor, kükürt, halojenler, metaller ve diğerleri) doldurulan bir hidrokarbon iskeleti oluşturur, döngüler veya dallar halinde kapanır , böylece çok çeşitli organik bileşikleri haklı çıkarırız. Bugün bilim bu tür 20 milyon maddeyi biliyor. Sadece yarım milyon mineral bileşiği varken.
Her bileşik bireyseldir, fakat aynı zamanda özellikleri, yapısı ve bileşimi bakımından diğerleriyle pek çok benzerliğe sahiptir; bu temelde maddeler sınıflarına ayrılırlar. Kimya yüksek düzeyde sistemleştirme ve organizasyona sahiptir; kesin bir bilimdir.
İnorganik maddeler
1. Oksitler - oksijenli ikili bileşikler:
a) asidik - su ile etkileşime girdiğinde asit verirler;
b) temel - suyla etkileşime girdiğinde bir baz verirler.
2. Asitler, bir veya daha fazla hidrojen protonu ve bir asit kalıntısından oluşan maddelerdir.
3. Bazlar (alkaliler) - bir veya daha fazla hidroksil grubundan ve bir metal atomundan oluşur:
a) amfoterik hidroksitler - hem asitlerin hem de bazların özelliklerini gösterirler.
4. Tuzlar - bir asit ile bir alkali (çözünür baz) arasındaki sonuç, bir metal atomu ve bir veya daha fazla asit kalıntısından oluşur:
a) asit tuzları - asidik kalıntının anyonu, asidin eksik ayrışmasının sonucu olan bir proton içerir;
b) bazik tuzlar - bazın eksik ayrışmasının sonucu olarak metalle bir hidroksil grubu ilişkilidir.
Organik bileşikler
Organik maddede çok sayıda madde sınıfı vardır; bu kadar çok bilginin bir anda hatırlanması zordur. Önemli olan alifatik ve siklik bileşikler, karbosiklik ve heterosiklik, doymuş ve doymamış gibi temel bölümleri bilmektir. Hidrokarbonların ayrıca hidrojen atomunun halojen, oksijen, nitrojen ve diğer atomların yanı sıra fonksiyonel gruplarla değiştirildiği birçok türevi de vardır.
Kimyada madde varlığın temelidir. Organik sentez sayesinde günümüzde insanlar, doğal olanların yerini alan çok sayıda yapay maddeye sahiptir ve ayrıca doğadaki özelliklerinde hiçbir benzerleri yoktur.