Známe sú desiatky miliónov chemických zlúčenín, z ktorých každá je založená na relatívne malom počte častíc. Zistime, ako sa zmenili názory na štruktúru a zloženie látok.
Vedieť, že „čo je vyrobené“
Ingoty, šperky, mince zo zlata, striebra, hrudky síry zo sopečných zdrojov, kovové železo a meď sú známe už tisícročia. Starovekí učenci sa pokúsili vysvetliť štruktúru. Demokrit vytvoril atomistiku, Aristoteles sa stal „zakladajúcim otcom“ modernej vedy. Vedci vyvinuli myšlienky o materia prima vo forme piatich primárnych prvkov alebo prvkov: vzduch, voda, zem, oheň a éter.
Starodávna látka alebo látka bola predstavovaná ako „z čoho sa niečo vyrába“. Existovali predstavy o existencii veľmi malých častíc - atómov. Tento výraz preložený z gréčtiny znamená „nedeliteľný“.
Látky - zhluky veľmi malých zložiek
Štúdium častíc je takmer detektívny príbeh. Vynikajúci ruský vedec M. Lomonosov často používal slová „teliesko“, „atóm“ a „molekula“. Všetko bolo veľmi zmätené: atómy sú deliteľné alebo nie, z čoho pozostáva?
Podľa rozhodnutia Medzinárodného kongresu chemikov z roku 1860 je atóm najmenšou časticou, ktorá je súčasťou jednoduchej alebo zložitej látky. Molekula je systém jadier a elektrónov s dvoma alebo viacerými atómami. Častice neviditeľné voľným okom sú viditeľné iba so silným zväčšením elektrónového mikroskopu.
Atómy, izotopy
Atómy sa skladajú z jadier a elektrónov.Prvý z nich je kladne nabitý. Negatívne nabité elektróny sa pohybujú veľmi blízko. Jadrá obsahujú elementárne častice: protóny (pozitívne), neutróny (negatívne).
Pokiaľ je počet protónov rovnaký a počet neutrónov je odlišný, potom také atómy toho istého prvku majú rôzne hmotnosti a vlastnosti. Sú to izotopy. Vodík s jedným protónom v jadre - protium - je najbežnejším vo vesmíre. Deutérium je masívnejší izotop s jedným protónom a jedným neutrónom v jadre. Legenda o „živej“ a „mŕtvej“ vode pravdepodobne vznikla kvôli toxicite ťažkej vody obsahujúcej deutérium.
Celá škála anorganických látok, minerálov, hornín, množstvo organických zlúčenín je spôsobená:
- totožnosť častíc jednej látky;
- prítomnosť rôznych štruktúrnych jednotiek (atómov, molekúl, iónov);
- rozdiely v nábojoch, hmotnostiach a veľkostiach typov atómov (chemické prvky);
- schopnosť atómov a molekúl stratiť alebo získať elektróny, premieňať sa na častice nabité iónmi;
- obrovské množstvo elektronických konfigurácií, kryštálových štruktúr;
- rozdiely v energetickom stave častíc.
Zaujímavý fakt: Atómy Na, K, Ca, Cl sú život ohrozujúce, keď vstupujú do tela, Na +, K +, Ca2 +, Cl- ióny sú pre telo bezpečné a životne dôležité.
Vlastnosti štruktúry látok
Látky môžu byť molekulárne a iónové. Plynný vodík, kyslík, oxid uhličitý, dusík, chlór, amoniak sa skladajú z malých molekúl s malou hmotnosťou.Majú relatívne nízke teploty topenia a varu.
Soli sú prevažne iónové látky. Inertné plyny, diamant, grafit pozostávajú iba z atómov. Zvláštnosťou štruktúry kovov je prítomnosť atómov, iónov a „elektrónového plynu“. V chémii, pri výrobe liekov a iných výrobkov sa používajú rôzne chemicky čisté a vysoko čisté látky.
Zaujímavý fakt: znalosť látok je v praktickom záujme bežných ľudí. Môžete ušetriť na nákupe liekov. Cena originálnych liekov zahŕňa marketingové náklady (až do výšky 90% nákladov na lieky). Generiká sú lacné analógy pôvodných liekov. Obsahujú rovnaké účinné látky a rozdiely sú vo výrobe, zložkách, objeme klinických skúšok.
Jednotlivé látky a zmesi
Destilovanou vodou sú molekuly H2O bez nečistôt. Takáto tekutina sa nepoužíva na pitie a varenie. Spolu s vodou musia ióny zo zloženia rozpustných látok (elektrolyty) vstúpiť do ľudského tela. Prírodná minerálna voda z vodovodu obsahuje okrem molekúl vody ióny kovov, soli. Mnohé z nich sú dôležité pre zdravie.
Ióny makro- a mikroelementov vo výrobkoch sa mylne nazývajú minerály. Posledne menované sú pevné prírodné telieska, napríklad kremeň, pazúrik, topaz. Je lepšie používať názvy „anorganické živiny“, „minerálne prísady“.
Zaujímavý fakt: ak v potravinách chýba chemický prvok vo forme iónu alebo molekúl, necíti sa osoba nasýtená.Existuje podvedomie túžba vyrovnať existujúci deficit v dôsledku iných zložiek potravín, čo často vedie k metabolickým poruchám, obezite.
Okolo nás dominujú zmesi, ktoré obsahujú dve alebo viac jednoduchých alebo komplexných látok. Atmosférický vzduch je zmesou plynov. Obyvatelia priemyselných oblastí, miest okrem plynného kyslíka, dusíka a oxidu uhličitého vdychujú produkty spaľovania všetkých druhov palív, mikročastíc olova, ortuti a iných ťažkých kovov. Toxický účinok takého „koktailu“ je omnoho nebezpečnejší ako poškodenie jednotlivých komponentov.
Látky v okolí a vnútri živých organizmov sú rozmanité, pozostávajú z atómov, molekúl, iónov. Existuje len málo druhov častíc, ale vytvárajú veľké množstvo jednoduchých a komplexných zlúčenín. Je potrebné si aspoň všeobecne predstaviť, z čoho voda, vzduch, lieky a potravinové výrobky pozostávajú. Takéto znalosti dávajú v živote výhody, pomáhajú lepšie sa orientovať vo svete okolo nás, zaisťujú našu bezpečnosť a prežitie.