Адам өзін қоршаған әлеммен мыңдаған көзге көрінбейтін жіптермен байланысты және оның өзі оның бір бөлігі. Табиғат адам өміріне қажеттінің бәрін қамтамасыз етеді, оның күнделікті қажеттіліктерін қамтамасыз етеді және онымен сөйлесуден көз жеткізгісіз ләззат береді.

Алайда адам мен қоршаған ортаның қарым-қатынасы өте қиын. Бір жағынан адам табиғатты тамашалайды және оны поэзияда дәріптейді, табиғатты тамаша картиналар мен фотосуреттерде бейнелейді (1-сурет).

Күріш. 1.
«Бұл әлем қандай әдемі, қараңызшы!»

Екінші жағынан, өсу экологиялық проблемалар- адамның көптеген қателіктері мен қателіктері үшін қайғылы жаза: ормандарды кесу, жануарларды жою, ластану қоршаған ортаөндірістік және тұрмыстық қалдықтар және т.б. (2-сурет).

Күріш. 2.
Міне, адам әрекетінің нәтижесінде әдемі дүние көрінеді:
а - орманды кесу; б - өнеркәсіптік шығарындылармен атмосфералық улану; в - су объектілерінің ластануы; г - орманды тазарту полигонға айналды

Адам мен табиғаттың қарым-қатынасы мейірімді, үйлесімді болуы үшін оны білу және түсіну, оған ұқыптылықпен қарау, табиғат байлығын ұтымды және ұтымды пайдалану қажет. Жаратылыстану пәндері бізді қоршаған дүниені түсінуге, оның өмір сүру заңдылықтарын білуге ​​үйретуге арналған: биология, география, химия, физика (3-сурет). Сіз олардың кейбірімен мектептің алдыңғы кезеңдерінде кездестірдіңіз.

Күріш. 3.
Биология, география, физика, химия жаратылыстану ғылымдарына жатады

Биыл сіз физиканы оқуды бастайсыз. Тек бір жылдан кейін 8-сыныпта тағы бір оқу пәнімен – химиямен танысасыз.

Химия – заттар, олардың құрылысы, қасиеттері және кейбір заттардың басқа заттарға айналуы туралы ғылым.

Біздің айналамыздағы барлық заттар әдетте физикалық денелер деп аталады, ал олардан тұратын заттар заттар деп аталады (4-сурет).

Күріш. 4.
Физикалық денелер және оларға сәйкес химиялық заттар:
а - болат өнімдері және темір ұнтағы; б - компьютерлік бөлшектер мен әртүрлі пластмассалар; c - күн батареясы және кремний

Әрбір дененің пішіні мен көлемі болады. Өз кезегінде, әрбір зат жеке және өзінің сипаттамалары бойынша бірегей - қасиеттері: агрегация күйі, тығыздығы, түсі, жылтырлығы, иісі, дәмі, қаттылығы, пластикасы, суда ерігіштігі, жылуды және электр тоғы.

Мысалы, қалыпты жағдайда әртүрлі агрегаттық күйдегі үш заттың қасиеттерін сипаттайық: оттегі, сірке қышқылы және алюминий (1-кесте).

1-кесте
Оттегінің, сірке қышқылының және алюминийдің қасиеттері

Заттардың қасиеттерін білу олар үшін қажет практикалық қолдану. Мысалы, 5-суретте алюминийдің осы металдың қасиеттеріне байланысты қолданылуы көрсетілген.

Күріш. 5.
Алюминийдің қасиеттеріне қарай қолданылуы

Көптеген заттар улы, жарылғыш, жанғыш, сондықтан олармен жұмыс істегенде мұқият және сауатты өңдеуді қажет етеді.

Біздің кітабымыз сізді осы маңызды және маңызды пәнді оқуға дайындауға арналған және сондықтан «Химия. Кіріспе курс».

Химия сіз үшін мүлдем жаңа пән бола ма, оны келесі параграфтардан біле аласыз.

1. Химия – жаратылыстану ғылымының бір бөлігі.
2. Адам мен қоршаған ортаның қарым-қатынасы.
3. Физикалық денелер мен заттар.
4. Заттардың қасиеттері.
5. Заттарды қасиеттеріне қарай қолдану.

Сұрақтар мен тапсырмалар

1. Қайсы академиялық пәндерОлар табиғи болып саналады ма?
2. Адамның қоршаған ортаға тигізетін оң әсерлеріне мысалдар келтір.
3. Адамның табиғатқа тигізетін кері әсеріне мысалдар келтір.
4. Химия нені зерттейді?
5. Төмендегі атаулар тізімінен денелер мен заттарды бөлек жазыңыз: қар ұшқыны, шық тамшысы, су, мұз бөлігі, түйіршіктелген қант, қант текшесі, бор, мектеп боры. Бұл тізімде қанша дене және қанша зат аталған?
6. Заттардың қасиеттерін салыстырыңыз (яғни, олардың арасындағы ұқсастық пен айырмашылықты анықтаңыз):

   а) көмірқышқыл газы мен оттегі;
   б) азот және көмірқышқыл газы;
   в) қант пен тұз;
   г) сірке және лимон қышқылы.

7. Алюминийдің қандай қасиеттері оны қолдану негізінде жатыр (5-суретті қараңыз)?

Бізді қоршаған әлем материалдық. Заттың екі түрі бар: субстанция және өріс. Химияның объектісі – зат (соның ішінде затқа әр түрлі өрістердің әсері – дыбыстық, магниттік, электромагниттік және т.б.)

Материя - тыныштық массасы бар барлық нәрсе (яғни қозғалмайтын кезде массаның болуымен сипатталады). Сонымен, бір электронның тыныштық массасы (қозғалмайтын электронның массасы) өте аз болғанымен - шамамен 10 -27 г, бірақ бір электронның өзі материя болып табылады.

Зат үш агрегаттық күйде болады - газ тәріздес, сұйық және қатты. Заттың тағы бір күйі бар - плазма (мысалы, найзағай мен шар найзағайында плазма бар), бірақ мектеп курстарында плазма химиясы дерлік қарастырылмайды.

Заттар таза, өте таза болуы мүмкін (мысалы, талшықты оптика жасау үшін қажет), оларда айтарлықтай мөлшерде қоспалар болуы мүмкін немесе олар қоспалар болуы мүмкін.

Барлық заттар атомдар деп аталатын ұсақ бөлшектерден тұрады. Бір типті атомдардан тұратын заттар(бір элемент атомдарынан), қарапайым деп аталады(мысалы, көмір, оттегі, азот, күміс және т.б.). Құрамында әр түрлі элементтердің атомдары өзара байланысқан заттар күрделі деп аталады.

Егер заттың (мысалы, ауаның) құрамында екі немесе одан да көп жай заттар болса, олардың атомдары бір-бірімен байланыспаса, онда ол күрделі зат емес, жай заттардың қоспасы деп аталады. Қарапайым заттардың саны салыстырмалы түрде аз (бес жүзге жуық), бірақ күрделі заттардың саны өте көп. Бүгінгі күнге дейін ондаған миллион түрлі күрделі заттар белгілі.

Химиялық түрлендірулер

Заттар бір-бірімен әрекеттесе алады, жаңа заттар пайда болады. Мұндай түрлендірулер деп аталады химиялық. Мысалы, көмірдің қарапайым заты басқа қарапайым затпен - оттегімен әрекеттеседі (химиктердің айтуынша, ол әрекеттеседі), нәтижесінде қосынды– көміртегі мен оттегі атомдары бір-бірімен байланысқан көмірқышқыл газы. Бір заттың екінші затқа айналуы химиялық деп аталады. Химиялық түрлендірулер – химиялық реакциялар.Сонымен қантты ауада қыздырғанда күрделі тәтті зат – сахароза (қант қайдан жасалады) жай зат – көмірге және күрделі зат – суға айналады.

Химия бір заттың екінші затқа айналуын зерттейді. Белгілі бір зат берілген жағдайда қандай заттармен әрекеттесе алатынын (реакцияға түсетінін) және ненің түзілетінін анықтау химияның міндеті болып табылады. Сонымен қатар, қандай жағдайларда белгілі бір трансформация болуы мүмкін екенін және қажетті затты алуға болатынын анықтау маңызды.

Заттардың физикалық қасиеттері

Әрбір зат физикалық және жиынтығымен сипатталады химиялық қасиеттері. Физикалық қасиеттер - бұл физикалық құралдардың көмегімен сипатталатын қасиеттер. Мысалы, термометрдің көмегімен судың балқу және қайнау нүктелерін анықтауға болады. Физикалық әдістер арқылы заттың электр тогын өткізу қабілетін сипаттауға, заттың тығыздығын, оның қаттылығын және т.б. Физикалық процестер кезінде заттар құрамы өзгеріссіз қалады.

Заттардың физикалық қасиеттерін санауға болатын (белгілі бір физикалық құралдардың көмегімен саны бойынша, мысалы, тығыздығын, балқу және қайнау температураларын, суда ерігіштігін және т.б. көрсету арқылы сипаттауға болатындар) және сансыз (сипаттауға болмайтындар) бөлінеді. саны немесе өте қиын - түсі, иісі, дәмі және т.б. сияқты).

Заттардың химиялық қасиеттері

Заттың химиялық қасиеттері - бұл басқа қандай заттармен және қандай жағдайда байланысқа түсетіні туралы мәліметтер жиынтығы. химиялық әрекеттесулербұл зат. Химияның ең маңызды міндеті – заттардың химиялық қасиеттерін анықтау.

Химиялық өзгерістерге қатысады ұсақ бөлшектерзаттар – атомдар. Химиялық өзгерістер кезінде кейбір заттардан басқа заттар түзіліп, бастапқы заттар жойылып, олардың орнына жаңа заттар (реакция өнімдері) пайда болады. А атомдарбарлығы химиялық өзгерістер сақталады. Олардың қайта реттелуі жүреді, химиялық өзгерістер кезінде атомдар арасындағы ескі байланыстар жойылып, жаңа байланыстар пайда болады.

Химиялық элемент

Әртүрлі заттардың саны өте үлкен (және олардың әрқайсысының физикалық және химиялық қасиеттерінің өзіндік жиынтығы бар). Бізді қоршаған материалдық әлемде бір-бірінен ең маңызды сипаттамалары бойынша ерекшеленетін атомдар салыстырмалы түрде аз - жүзге жуық. Атомдардың әрқайсысының өзіндік химиялық элементі болады. Химиялық элемент - бірдей немесе ұқсас сипаттамалары бар атомдардың жиынтығы. Табиғатта 90-ға жуық әртүрлі химиялық элементтер кездеседі. Осы уақытқа дейін физиктер атомдардың Жерде кездеспейтін жаңа түрлерін жасауды үйренді. Мұндай атомдар (және, тиісінше, мұндай химиялық элементтер) жасанды (ағылшын тілінде - адам жасаған элементтер) деп аталады. Қазіргі уақытта жасанды жолмен алынған жиырмадан астам элементтер синтезделді.

Әрбір элементтің латынша атауы және бір немесе екі әріпті таңбасы болады. Орыс тіліндегі химиялық әдебиеттерде химиялық элементтердің таңбаларын айтудың нақты ережелері жоқ. Кейбіреулер оны былай айтады: олар элементті орыс тілінде атайды (натрий, магний және т.б. таңбалар), басқалары - латын әріптерімен (көміртек, фосфор, күкірт таңбалары), басқалары - элементтің атауы латын тілінде қалай естіледі (темір, күміс, алтын, сынап). Біз әдетте H сутегі элементінің таңбасын француз тілінде осы әріптің айтылуы бойынша айтамыз.

Салыстыру ең маңызды сипаттамаларыхимиялық элементтер мен жай заттар төмендегі кестеде берілген. Бір элемент бірнеше қарапайым заттарға сәйкес келуі мүмкін (аллотропия құбылысы: көміртегі, оттегі және т.б.), мүмкін бір ғана (аргон және басқа инертті газдар).

Мемлекет	Қасиеттер
Газ тәрізді	1. Ыдыстың көлемі мен пішінін қабылдай білу. 2. Қысымдылық. 3. Жылдам диффузия (молекулалардың ретсіз қозғалысы). 4. Е кинетикалық. > E потенциалы
	1. Зат алып жатқан ыдыстың сол бөлігінің пішінін алу мүмкіндігі. 2. Ыдысты толтыру үшін кеңеймеу. 3. Төмен қысылғыштық. 4. Баяу диффузия. 5. Сұйықтық. 6. Е кинетикалық. = E потенциалы
	1. Өзіне тән пішін мен көлемді сақтай білу. 2. Төмен қысылғыштық (қысым астында). 3. Бөлшектердің тербелмелі қозғалысына байланысты өте баяу диффузия. 4. Айналым жоқ. 5. Е кинетикалық.< Е потенц.

Заттың агрегаттық күйі молекулалар арасында әрекет ететін күштермен, бөлшектер арасындағы қашықтықпен және олардың қозғалыс сипатымен анықталады.

IN қиын күйде бөлшектер бір-біріне қатысты белгілі бір орынды алады. Оның сығылғыштығы мен механикалық беріктігі төмен, өйткені молекулаларда қозғалыс еркіндігі жоқ, тек діріл бар. Қатты денені құрайтын молекулалар, атомдар немесе иондар деп аталады құрылымдық бірліктер.Қатты заттар болып бөлінеді аморфты және кристалды(27-кесте ).

33-кесте

Аморфты және кристалды заттардың салыстырмалы сипаттамасы

Зат	Сипаттама
Аморфты	1. Бөлшектердің орналасуының қысқа диапазондағы тәртібі. 2. Изотропия физикалық қасиеттері. 3. Ерекше балқу температурасы жоқ. 4. Термодинамикалық тұрақсыздық (ішкі энергияның үлкен қоры). 5. Сұйықтық. Мысалдар: янтарь, шыны, органикалық полимерлер және т.б.
Кристалды	1. Бөлшектердің орналасуының ұзақ аралық тәртібі. 2. Физикалық қасиеттердің анизотропиясы. 3. Ерекше балқу температурасы. 4. Термодинамикалық тұрақтылық (ішкі энергия қорының төмендігі). 5. Симметрия элементтері бар. Мысалы: металдар, қорытпалар, қатты тұздар, көміртек (алмас, графит) т.б.

Кристалдық заттар қатаң белгіленген температурада (Тм) балқиды, аморфты заттарда анық анықталған балқу температурасы болмайды; қыздырған кезде олар жұмсарады (жұмсарту интервалымен сипатталады) және сұйық немесе тұтқыр күйге өтеді. Аморфты заттардың ішкі құрылысы молекулалардың ретсіз орналасуымен сипатталады . Заттың кристалдық күйі кристалды құрайтын бөлшектердің кеңістікте дұрыс орналасуын және түзілуін болжайды. кристалдық (кеңістіктік)торлар. Кристалдық денелердің негізгі ерекшелігі олардың анизотропия - қасиеттерінің (жылу және электр өткізгіштігі, механикалық беріктігі, еру жылдамдығы және т.б.) әртүрлі бағыттағы, ал аморфты денелердегі ұқсас еместігі. изотропты .

Қаттыкристалдар- барлық бағытта бірдей құрылымдық элементтің (бірлік ұяшық) қатаң қайталануымен сипатталатын үш өлшемді түзілімдер. Бірлік ұяшығы- кристалда шексіз рет қайталанатын параллелепипед түріндегі кристалдың ең кіші көлемін көрсетеді.

Кристалл торының негізгі параметрлері:

Кристалл торының энергиясы (Е кр. , кДж/моль) – Бұл газ тәріздес күйдегі және бір-бірінен олардың өзара әрекеттесуін болдырмайтын қашықтықта бөлінген микробөлшектерден (атомдардан, молекулалардан, иондардан) 1 моль кристалдың түзілуі кезінде бөлінетін энергия.

Тор тұрақтысы ( г , [ А 0 ]) – химиялық байланыс арқылы қосылған кристалдағы екі бөлшектің центрі арасындағы ең аз қашықтық.

Үйлестіру нөмірі (c.n.) – кеңістіктегі орталық бөлшекті қоршаған, онымен химиялық байланыс арқылы байланысқан бөлшектердің саны.

Кристалл бөлшектері орналасқан нүктелер деп аталады кристалдық тор түйіндері

Кристалл пішіндерінің әртүрлілігіне қарамастан, оларды жіктеуге болады. Кристалл формаларын жүйелеу енгізілді А.В. Гадолин(1867), олардың симметрия ерекшеліктеріне негізделген. Кристалдардың геометриялық пішініне сәйкес келесі жүйелер (жүйелер) мүмкін: кубтық, тетрагональды, орторомбты, моноклиндік, триклиниктік, алтыбұрышты және ромбоэдрлік (18-сурет).

Бір заттың әртүрлі кристалдық формалары болуы мүмкін, олар бір-бірінен ерекшеленеді ішкі құрылымы, демек физика-химиялық қасиеттері бойынша. Бұл құбылыс деп аталады полиморфизм . Изоморфизм – табиғаты әртүрлі екі зат бір құрылымның кристалдарын түзеді. Мұндай заттар аралас кристалдар түзе отырып, кристалдық торда бірін-бірі алмастыра алады.

Күріш. 18. Негізгі кристалдық жүйелер.

Кристалл торының түйіндерінде орналасқан бөлшектердің түріне және олардың арасындағы байланыстардың түріне байланысты кристалдар төрт түрлі болады: иондық, атомдық, молекулалық және металдық(күріш . 19).

Күріш. 19. Кристалдардың түрлері

Кристалл торларының сипаттамалары кестеде берілген. 34.

Заттың қасиеттері	Оттегі	Сірке қышқылы	Алюминий
1. Агрегация жағдайықалыпты жағдайларда	Газ	Сұйықтық	Қатты
2. Түс	Түс жоқ	Түс жоқ	Күміс ақ
3. Дәм	Дәмсіз	Қышқыл	Дәмсіз
4. Иіс	Жоқ	Өткір нақты	Жоқ
5. Суда ерігіштігі	Нашар ериді	Еритін	Іс жүзінде ерімейді
6. Жылу өткізгіштік	Төмен	Кішкентай	Жоғары
7. Электр өткізгіштік	Жоқ	Кішкентай	Жоғары

Заттардың қасиеттерін білу оларды іс жүзінде қолдану үшін қажет. Мысалы, 6-суретте алюминийдің осы металдың қасиеттеріне байланысты қолданылуы көрсетілген.

1. Қандай пәндер табиғи деп саналады?

2. Адамның қоршаған ортаға оң әсер етуіне мысалдар келтір.

3. Адамның табиғатқа тигізетін кері әсеріне мысалдар келтір.

4. Химия нені зерттейді?

5. Мына атаулар тізімінен денелер мен заттарды бөлек жазыңыз: қар түйіршіктері, шық тамшылары, су, мұз кесегі, түйіршіктелген қант, қант текшелері, бор, мектеп боры. Бұл тізімде қанша дене және қанша зат аталған?

6. Заттардың қасиеттерін салыстырыңыз (яғни олардың арасындағы ортақ және айырмашылығын белгілеңіз):

а) көмірқышқыл газы мен оттегі;

б) азот және көмірқышқыл газы;

в) қант пен тұз;

г) сірке және лимон қышқылдары.

7. Алюминийді қолданудың негізінде оның қандай қасиеттері жатыр?

8. Неліктен олар химияны биология, география, физикадан кеш оқи бастайды?