Najnevjerovatnije supstance. Šta je supstanca? Koje su klase supstanci?

Šta je supstanca jedno je od onih pitanja na koje se čini da je odgovor jasan, ali s druge strane, pokušajte odgovoriti na njega! Na prvi pogled, sve je jednostavno: materija je od čega se sastoje tela... nekako je ispalo nejasno. Pokušajmo to shvatiti.

Radi jednostavnosti, počnimo sa još složenijim i apstraktnijim konceptom - materijom. Danas se vjeruje da je materija objektivna stvarnost koja postoji u prostoru i mijenja se u vremenu.

Ova realnost postoji u dva oblika. Jedan od ovih oblika ima talasnu prirodu: bestežinsko stanje, kontinuitet, propusnost, sposobnost širenja brzinom svjetlosti. Priroda drugog oblika je korpuskularna: ima masu mirovanja, sastoji se od lokaliziranih čestica (atomskih jezgri i elektrona), slabo je propusna (iu nekim slučajevima potpuno neprobojna) i daleko je od brzine svjetlosti. Prvi oblik postojanja materije naziva se polje, drugi - supstancija.

Ovdje je potrebno napraviti rezervu: takva jasna podjela izvršena je u 19. stoljeću, kasnije, otkrićem čestično-valnog dualizma, to je moralo biti dovedeno u pitanje. Pokazalo se da polje i materija imaju mnogo više zajedničkog nego što se moglo očekivati, jer čak i elektron pokazuje svojstva i čestica i talasa! Međutim, to se manifestuje u mikrokosmosu, na nivou elementarnih čestica, u makrokosmosu - na nivou tela - to nije očigledno, pa je podela na materiju i polje sasvim prikladna.

No, vratimo se na našu suštinu. Kao što se svi sjećamo iz škole, može postojati u tri stanja. Jedan od njih je čvrst: molekuli su praktično nepomični, snažno privučeni jedni drugima, tako da tijelo zadržava svoj oblik. Drugi je tečan: molekuli se mogu kretati s mjesta na mjesto, tijelo poprima oblik posude u kojoj se nalazi, a da nema svoj oblik. I na kraju - plinoviti: kaotično kretanje molekula, slaba veza između njih, kao rezultat - odsustvo ne samo oblika, već i volumena: plin će ispuniti posudu bilo koje zapremine, distribuirajući se po njoj. Bilo koja tvar može biti u takvim stanjima, samo je pitanje koji su uvjeti za to potrebni - na primjer, metalni vodonik, koji je dostupan na Jupiteru, još se ne može dobiti na Zemlji čak ni u laboratoriji.

Ali postoji i četvrto stanje materije - plazma. To je jonizovani gas – tj. plin u kojem se uz neutralne atome nalaze pozitivno i negativno nabijene čestice - ioni (atomi koji su izgubili dio elektrona) i elektroni, dok se broj pozitivno i negativno nabijenih čestica međusobno balansira - to se naziva kvazineutralnost. Ovo stanje materije moguće je na veoma visokim temperaturama - hiljadama kelvina. Ovo postavlja pitanje: ako je plazma jonizovani gas, zašto bi se smatrala četvrtim agregatnim stanjem, zašto se ne bi smatrala vrstom gasa?

Ispostavilo se da ne možete! Po nekim svojstvima, plazma je suprotna od gasa. Gasovi imaju izuzetno nisku električnu provodljivost, dok plazma ima visoku električnu provodljivost. Gasovi se sastoje od čestica sličnih jedna drugoj, koje se izuzetno rijetko sudaraju, a plazma se sastoji od čestica koje se razlikuju po električni naboj, u stalnoj interakciji jedni s drugima.

Ako vam je teško da zamislite šta je plazma, nemojte se uznemiriti: vidite je svaki dan, a ako imate sreće i svake noći, jer od nje se sastoje zvezde, uključujući i naše Sunce! Čovek je takođe naučio da ga koristi: to je neonska ili argon plazma koja „radi“ u svetlećim natpisima!

Dakle, možemo sa sigurnošću govoriti ne o tri, već o četiri stanja materije... nije li to ono što su antički filozofi nagađali kada su govorili o četiri elementa postojanja: "zemlja" (čvrsto), "voda" (tečnost) ), "vazduh" (gasovit) ), "vatra" (plazma)? A mi, nerazumni potomci, još uvijek tražimo neku vrstu misticizma u tome!

U životu smo okruženi raznim tijelima i predmetima. Na primjer, u zatvorenom prostoru ovo je prozor, vrata, sto, sijalica, šolja, na otvorenom - automobil, semafor, asfalt. Svako tijelo ili predmet sastoji se od materije. Ovaj članak će govoriti o tome što je supstanca.

Šta je hemija?

Voda je esencijalni rastvarač i stabilizator. Ima jak toplotni kapacitet i toplotnu provodljivost. Vodeno okruženje pogodan za nastanak osnovnih hemijskih reakcija. Odlikuje se prozirnošću i praktično je otporan na kompresiju.

Koja je razlika između neorganskih i organskih tvari?

Ne postoje posebno jake vanjske razlike između ove dvije grupe supstanci. Glavna razlika leži u strukturi, gdje anorganske tvari imaju nemolekularnu strukturu, a organske tvari imaju molekularnu strukturu.

Neorganske tvari imaju nemolekularnu strukturu, stoga su karakterizirane visoke temperature topljenja i ključanja. Ne sadrže ugljenik. Tu spadaju plemeniti gasovi (neon, argon), metali (kalcijum, kalcijum, natrijum), amfoterne supstance (gvožđe, aluminijum) i nemetali (silicijum), hidroksidi, binarna jedinjenja, soli.

Organske tvari molekularne strukture. Imaju dovoljno niske temperature otapanje i brzo se raspadaju pri zagrevanju. Uglavnom se sastoji od ugljenika. Izuzeci: karbidi, karbonati, ugljični oksidi i cijanidi. Ugljik omogućava stvaranje ogromnog broja složenih spojeva (više od 10 miliona njih je poznato u prirodi).

Većina njihovih klasa pripada biološkom porijeklu (ugljikohidrati, proteini, lipidi, nukleinske kiseline). Ova jedinjenja uključuju azot, vodonik, kiseonik, fosfor i sumpor.

Da bismo razumjeli šta je supstanca, potrebno je zamisliti kakvu ulogu igra u našim životima. U interakciji s drugim supstancama, stvara nove. Bez njih je život okolnog svijeta neodvojiv i nezamisliv. Svi predmeti se sastoje od određenih supstanci, pa igraju važnu ulogu u našim životima.

Relativna molekulska masa - masa (a.m.u.) 6,02 × 10 23 molekula složene supstance. Numerički jednak molarnoj masi, ali različit u dimenziji.

1. Atomi u molekulima povezani su jedni s drugima u određenom nizu. Promjena ovog niza dovodi do stvaranja nove tvari s novim svojstvima.
2. Kombinacija atoma se javlja u skladu sa njihovom valentnošću.
3. Svojstva supstanci ne zavise samo od njihovog sastava, već i od „ hemijska struktura“, odnosno o redu povezanosti atoma u molekulima i prirodi njihovog međusobnog utjecaja. Atomi koji su međusobno direktno povezani najjače utiču jedni na druge.

Toplotni efekat reakcije- je toplota koju sistem oslobađa ili apsorbuje dok prolazi kroz njega. hemijska reakcija. Ovisno o tome da li se reakcija odvija s oslobađanjem topline ili je praćena apsorpcijom topline, razlikuju se egzo- i endotermne reakcije. Prvi, po pravilu, uključuje sve reakcije povezivanja, a drugi - reakcije razlaganja.

Brzina hemijske reakcije- promjena količine jedne od reagujućih supstanci u jedinici vremena u jedinici reakcionog prostora.

Unutrašnja energija sistema- ukupna energija interni sistem, uključujući energiju interakcije i kretanja molekula, atoma, jezgara, elektrona u atomima, intranuklearnu i druge vrste energije, osim kinetičke i potencijalne energije sistema u cjelini.

Standardna entalpija (toplina) formiranja složene supstance- toplinski učinak reakcije stvaranja 1 mola ove tvari iz jednostavne supstance, koji su u stabilnom agregacijskom stanju u standardnim uslovima (= 298 K i pritisak 101 kPa).

Razlika između materije i polja

Polje, za razliku od supstanci, karakterizira kontinuitet, poznata su elektromagnetna i gravitacijska polja, polje nuklearnih sila i valna polja raznih elementarnih čestica.

Moderna prirodna nauka eliminiše razliku između materije i polja, s obzirom da se i materija i polja sastoje od različitih čestica koje imaju čestično-valnu (dvostruku) prirodu. Identifikacija bliskog odnosa između polja i materije dovela je do produbljivanja ideja o jedinstvu svih oblika i strukture materijalnog svijeta.

Homogenu tvar karakterizira gustina - omjer mase tvari i njenog volumena:

Gdje ρ - gustina supstance, m- masa supstance, V- zapremina supstance.

Fizička polja nemaju takvu gustinu.

Svojstva materije

Svaka supstanca ima skup specifična svojstva- objektivne karakteristike koje određuju individualnost određene supstance i na taj način omogućavaju njeno razlikovanje od svih drugih supstanci. Najkarakterističnija fizička i hemijska svojstva obuhvataju konstante - gustinu, tačku topljenja, tačku ključanja, termodinamičke karakteristike, parametre kristalne strukture. Glavne karakteristike supstance uključuju njenu Hemijska svojstva.

Raznolikost supstanci

Broj supstanci je u principu neograničen; Određenom broju tvari stalno se dodaju nove tvari, kako otkrivene u prirodi, tako i umjetno sintetizirane.

Pojedinačne supstance i smeše

Agregatna stanja

Sve supstance, u principu, mogu postojati u tri agregatna stanja - čvrstom, tečnom i gasovitom. Dakle, led, tečna voda i vodena para su čvrsta, tečna i gasovita stanja iste supstance - vode H 2 O. Čvrsti, tečni i gasoviti oblici nisu individualne karakteristike supstanci, već odgovaraju samo različitim, zavisno od spoljašnjih fizičkih uslovljava stanja postojanja supstanci. Stoga je nemoguće vodi pripisati samo znak tečnosti, kiseoniku - znaku gasa, a natrijum-hloridu - znaku čvrstog stanja. Svaka od ovih (i sve druge supstance), kada se uslovi promene, može se transformisati u bilo koje drugo od tri agregatna stanja.

Prilikom prelaska sa idealnih modela čvrstog, tekućeg i gasovitog stanja u realna stanja materije, otkriveno je nekoliko graničnih međutipova, od kojih su dobro poznati amorfno (staklasto) stanje, stanje tečnog kristala i visoko elastično (polimerno). ) stanje. U tom smislu, često se koristi širi koncept „faze“.

U fizici se smatra četvrto agregatno stanje materije - plazma, djelomično ili potpuno ionizirano stanje u kojem je gustoća pozitivnih i negativnih naboja ista (plazma je električki neutralna).

Kristali

Kristali su čvrste tvari koje imaju prirodni vanjski oblik pravilnih simetričnih poliedara, na osnovu unutrašnja struktura, odnosno na jednom od nekoliko specifičnih pravilnih rasporeda sastavnih čestica materije (atoma, molekula, jona). Kristalna struktura, kao individualna za svaku supstancu, odnosi se na osnovna fizička i hemijska svojstva. Sastavne čestice ove čvrste supstance formiraju kristalnu rešetku. Ako su kristalne rešetke stereometrijski (prostorno) identične ili slične (imaju istu simetriju), onda geometrijska razlika između njih leži, posebno, u različitim udaljenostima između čestica koje zauzimaju mjesta rešetke. Udaljenosti između samih čestica nazivaju se parametri rešetke. Parametri rešetke, kao i uglovi geometrijskih poliedara, određuju se fizičkim metodama strukturne analize, na primjer, metodama rendgenske strukturne analize.

Često čvrste materije formiraju (u zavisnosti od uslova) više od jednog oblika kristalne rešetke; takvi oblici se nazivaju polimorfne modifikacije. Na primjer, među jednostavnim tvarima poznati su rombični i monoklinski sumpor, grafit i dijamant, koji su heksagonalne i kubične modifikacije ugljika; među složenim tvarima, kvarc, tridimit i kristobalit su različite modifikacije silicijum dioksida.

Organska materija

Književnost

• Hemija: Referenca. ur./ W. Schröter, K.-H. Lautenschläger, H. Bibrak et al.: Trans. s njim. - M.: Hemija, 1989

vidi takođe

Stvar
fizika
Visoka kvaliteta karakteristika	Supstanca Hadronska materija Neutronska materija atomska supstanca

SUPSTANCA

SUPSTANCA

vrsta materije, koja za razliku od fizičke. polje, ima masu odmora. Konačno, svemir se sastoji od elementarnih čestica čiji mir nije nula. (uglavnom od elektrona, protona, neutrona). U klasici fizika V. i fizička. nule bile su apsolutno suprotstavljene jedna drugoj kao dvije vrste materije, od kojih je prva diskretna, a druga kontinuirana. Quantum, koji je uveo ideju dualiteta. Talasna priroda bilo kog mikro-objekta dovela je do nivelisanja ove opozicije. Otkriće bliskog odnosa između energije i polja dovelo je do produbljivanja ideja o strukturi materije. Na osnovu toga, V. i materija su bili strogo razgraničeni pl. stoljeća poistovjećena i sa filozofijom i naukom, i Filozof značenje je ostalo na kategoriji materije, a V. je zadržao naučno u fizici i hemiji. U zemaljskim uslovima, energija se nalazi u četiri stanja: gasovi, tečnosti, čvrste materije i plazma. Navodi se da V. može postojati i u posebnom, super-gustom (npr. u neutronima) stanje.

Vavilov S.I., Razvoj ideje materije, Zbirka. op., T. 3, M., 1956, With.-41-62; Struktura i oblici materije. [Sat. čl.], M., 1967.

I. S. Aleksejev.

Filozofski enciklopedijski rječnik. - M.: Sovjetska enciklopedija. Ch. montaža: L. F. Iljičev, P. N. Fedosejev, S. M. Kovaljev, V. G. Panov. 1983 .

SUPSTANCA

njegovo značenje je blisko pojmu stvar, ali ne i potpuno ekvivalentno tome. Dok se riječ “” pretežno povezuje s idejama o gruboj, inertnoj, mrtvoj stvarnosti, u kojoj dominiraju isključivo mehanički zakoni, supstancija je “materijal” koji, zahvaljujući prijemu forme, evocira dizajn, vitalnost i oplemenjenost. Cm. Geštalt tkanje.

Filozofski enciklopedijski rječnik. 2010 .

SUPSTANCA

jedan od osnovnih oblika materije. V. uključuje makroskopski. tijela u svim agregacijskim stanjima (gasovi, tekućine, kristali itd.) i čestice koje ih formiraju, a koje imaju svoju masu („masa mirovanja“). Poznat je veliki broj vrsta čestica: „elementarne“ čestice (elektroni, protoni, neutroni, mezoni, pozitroni, itd.), atomska jezgra, atomi, molekuli, joni, slobodni radikali, koloidne čestice, makromolekule itd. (vidi Elementarne čestice materije).

Lit.: Engels F., Dijalektika prirode, M., 1955; njegov, Anti-Dühring, M., 1957; Lenjin V.I., Materijalizam i empirijska kritika, Radovi, 4. izdanje, tom 14; Vavilov S.I., Razvoj ideje materije, Zbirka. soč., tom 3, M., 1956; njegov, Lenjin i moderna, ibid.; on, Lenjin i filozofski problemi moderne fizike, ibid.; Goldansky V., Leikin E., Transformacije atomskih jezgara, M., 1958; Kondratiev V.N., Struktura i hemijska svojstva molekula, M., 1953; "Napredak u fizičkim naukama", 1952, v. 48, br. 2 (posvećen problemu mase i energije); Ovčinnikov N.F., Koncepti mase i energije..., M., 1957; Kedrov B. M., Evolucija pojma elementa u hemiji, M., 1956; Novozhilov Yu. V., Elementarne čestice, M., 1959.

Philosophical Encyclopedia. U 5 tomova - M.: Sovjetska enciklopedija. Uredio F. V. Konstantinov. 1960-1970 .

Sinonimi: