Биднийг хүрээлж буй бүх зүйл өөрийн гэсэн физик, химийн шинж чанартай байдаг. Бодис гэж юу вэ, ямар төрлүүд байдаг вэ? Энэ нь тодорхой химийн найрлагатай физик бодис юм. Латин хэлээр "бодис" гэдэг үгийг эрдэмтэд ихэвчлэн ашигладаг субстанци гэдэг нэр томъёогоор илэрхийлдэг. Энэ юу вэ?
Өнөөдөр 20 сая гаруй төрлийн бодис мэдэгдэж байна. Бүх төрлийн хий нь агаар, далай, далай, гол мөрөнд байдаг - эрдэс давстай ус. Манай гаригийн гадаргуугийн хатуу давхарга нь олон тооны чулуулгаас бүрддэг. Аливаа амьд организмд асар олон тооны өөр өөр бодисууд байдаг.
Ерөнхий ойлголт
Орчин үеийн химийн шинжлэх ухаанд бодисын төрөл гэж ойлгогдох бодис нь тайван масстай байдаг. Энэ нь энгийн бөөмс эсвэл хагас бөөмсөөс бүрдэнэ. Аливаа бодисын салшгүй шинж чанар нь түүний масс юм. Дүрмээр бол харьцангуй бага нягтрал, температурт түүний найрлагад электрон, нейтрон, протон гэх мэт энгийн хэсгүүд ихэвчлэн олддог. -аасСүүлийн хоёр нь атомын цөм юм. Эдгээр бүх энгийн хэсгүүд нь молекул, талст гэх мэт бодисуудыг үүсгэдэг. Үндсэндээ тэдний атомын бодис (атом) нь электрон, протон, нейтроноос тогтдог.
Биологийн үүднээс авч үзвэл "бодис" гэдэг нь аливаа организмын эд эсийг бүрдүүлдэг бодисын тухай ойлголт юм. Энэ нь эсэд байдаг органеллуудын нэг хэсэг юм. Ерөнхий утгаараа "бодис" гэдэг нь бүх бие махбодоос үүссэн материйн хэлбэр юм.
Материйн шинж чанарууд
Бодисын шинж чанарууд нь бие даасан шинж чанарыг тодорхойлдог объектив шинж чанарууд юм. Тэд нэг бодисыг нөгөөгөөс нь ялгах боломжийг олгодог. Бодисын хамгийн онцлог физик, химийн шинж чанарууд:
• нягт;
• Буцлах ба хайлах цэг;
• термодинамик шинж чанар;
• химийн шинж чанар;
• болор бүтцийн утгууд.
Бүх жагсаасан параметрүүд тогтмол байна. Бүх бодисууд бие биенээсээ ялгаатай байдаг тул тэдгээр нь тодорхой физик шинж чанартай байдаг. Энэ ойлголт нь юу гэсэн үг вэ? Бодисын шинж чанар нь түүнийг өөр бодис болгон хувиргахгүйгээр хэмжилт, ажиглалтаар тодорхойлогддог шинж чанарууд юм. Тэдгээрийн хамгийн чухал нь:
• нэгтгэсэн төлөв;
• өнгө, гялбаа;
• үнэр;
• амт;
• усанд уусдаггүй эсвэл уусах чадвар;
• хайлах ба буцлах цэг;
• нягт;
• цахилгаан дамжуулах чанар;
•дулаан дамжуулалт;
• хатуулаг;
• эмзэг байдал;
• хуванцар.
Болор бодисууд нь мөн хэлбэр гэх мэт физик шинж чанартай байдаг. Өнгө, амт, үнэрийг нүдээр, мэдрэхүйн тусламжтайгаар тодорхойлно. Нягт, хайлах ба буцлах цэг, цахилгаан дамжуулах чадвар зэрэг физик үзүүлэлтүүдийг янз бүрийн хэмжилт ашиглан тооцоолно. Ихэнх бодисуудын физик шинж чанаруудын талаархи мэдээллийг тусгай лавлах номонд оруулсан болно. Эдгээр нь тухайн бодисын нийт төлөв байдлаас хамаарна. Тэгэхээр ус, мөс, уурын нягтрал огт өөр. Хүчилтөрөгч нь хийн төлөвт өнгөгүй, харин шингэн төлөвт хөх өнгөтэй байдаг. Физик шинж чанарын ялгаатай байдлаас шалтгаалан олон бодисыг ялгаж салгаж болно. Тиймээс зэс бол улаавтар өнгөтэй цорын ганц металл юм. Зөвхөн чулуун давс нь давслаг амттай байдаг. Ихэнх тохиолдолд бодисыг тодорхойлохын тулд түүний мэдэгдэж буй хэд хэдэн шинж чанарыг харгалзан үзэх шаардлагатай.
Үзэл баримтлалын хамаарал
Олон хүмүүс "химийн элемент", "атом", "энгийн бодис" гэсэн ойлголтыг андуурдаг. Үнэндээ тэд бие биенээсээ ялгаатай. Тиймээс атом нь үнэхээр байдаг тул тодорхой ойлголт юм. Химийн элемент - хийсвэр (хамтын) тодорхойлолт. Байгальд энэ нь зөвхөн холбоотой буюу чөлөөт атом хэлбэрээр л байдаг. Өөрөөр хэлбэл, энэ нь энгийн буюу нарийн төвөгтэй бодис юм. Химийн элемент бүр өөрийн гэсэн тэмдэгтэй байдаг - тэмдэг (тэмдэг). Зарим тохиолдолд энэ нь энгийн бодисын (B, C, Zn) найрлагыг илэрхийлдэг. Гэхдээ ихэнхдээ энэ тэмдэгзөвхөн химийн элементийг илэрхийлдэг. Үүнийг хүчилтөрөгчийн томъёогоор тодорхой харуулж байна. Тэгэхээр O бол зүгээр л химийн элемент бөгөөд энгийн хүчилтөрөгчийг O2 томъёогоор тэмдэглэв.
Эдгээр ойлголтуудын хооронд өөр ялгаа бий. Бөөмийн цуглуулга болох энгийн бодис ба тодорхой төрлийн атом болох химийн элементийн шинж чанар (шинж чанар) хоёрыг ялгах шаардлагатай. Нэрийн хувьд ч гэсэн зарим нэг ялгаа бий. Ихэнхдээ химийн элемент ба энгийн бодисын тэмдэглэгээ ижил байдаг. Гэхдээ энэ дүрэмд үл хамаарах зүйл бий.
Бодисын ангилал
Шинжлэх ухааны үүднээс бодисыг юу гэж нэрлэдэг вэ? Төрөл бүрийн бодисын тоо маш их байдаг. Тодорхойлолт нь байгалийн гарал үүсэлтэй холбоотой байгалийн бодис нь органик болон органик бус байж болно. Хүн зохиомлоор олон нэгдлүүдийг нэгтгэж сурсан. "Бодис" гэсэн тодорхойлолт нь энгийн (бие даасан) бодис, холимогт хуваагдахыг хэлнэ. Ангилалд хандах хандлага нь тэдгээрийн хэд нь багтсанаас хамаарна.
Энгийн бодисын тодорхойлолт нь хийсвэр ойлголтыг ойлгодог бөгөөд энэ нь физик, химийн тодорхой хуулийн дагуу харилцан холбогдсон атомуудын цогцыг хэлнэ. Гэсэн хэдий ч зарим бодис нь хувьсах найрлагатай байдаг тул түүний болон хольцын хоорондох хил хязгаар нь маш тодорхой бус байдаг. Тэдний хувьд яг нарийн томъёог хараахан санал болгоогүй байна. Энгийн бодисын хувьд зөвхөн эцсийн цэвэршилтэд хүрэх боломжтой байдаг тул энэ ойлголт нь хийсвэр зүйл хэвээр байна. Өөрөөр хэлбэл, тэдгээрийн аль нэгэнд нь химийн элементүүдийн холимог байдагнэг нь давамгайлж байна. Ихэнхдээ бодисын цэвэр байдал нь түүний шинж чанарт шууд нөлөөлдөг. Ерөнхий утгаараа энгийн бодис нь нэг химийн элементийн атомаас үүсдэг. Жишээлбэл, хүчилтөрөгчийн хийн молекул нь 2 ижил атом агуулдаг (О2).
Нэгдмэл бодис гэж юу вэ? Ийм химийн нэгдэл нь молекулыг бүрдүүлдэг янз бүрийн атомуудыг агуулдаг. Үүнийг заримдаа химийн холимог бодис гэж нэрлэдэг. Нарийн төвөгтэй бодисууд нь хоёр ба түүнээс дээш элементийн атомаас молекулууд үүсдэг хольц юм. Жишээлбэл, усны молекулд нэг хүчилтөрөгч, 2 устөрөгчийн атом байдаг (Н2О). Нарийн төвөгтэй бодисын тухай ойлголт нь янз бүрийн химийн элементүүдийг агуулсан молекултай тохирдог. Ийм бодисууд энгийн бодисоос олон байдаг. Эдгээр нь байгалийн болон хиймэл байж болно.
Үзэл баримтлал нь зарим талаараа дур зоргоороо байдаг энгийн ба нийлмэл бодисууд шинж чанараараа ялгаатай. Жишээлбэл, титан нь хүчилтөрөгчийн атомаас зуун хувь хүрэхгүй байх үед л хүчтэй болдог. Химийн тодорхойлолтыг нь ойлгоход бага зэрэг төвөгтэй, энгийн бодис нь органик бус ба органик гэсэн хоёр төрөлтэй байж болно.
Органик бус бодис
Органик бус гэдэг нь нүүрстөрөгч агуулаагүй бүх химийн нэгдлүүд юм. Энэ бүлэгт мөн энэ элементийг агуулсан зарим бодис (цианид, карбонат, карбид, нүүрстөрөгчийн исэл болон бусад хэд хэдэн бодис) орно. Тэдэнд органик бодисын араг ясны шинж чанар байдаггүй. бодисыг нэрлэМенделеевийн үечилсэн систем, химийн сургуулийн хичээлийн ачаар хүн бүр томъёог ашиглаж болно. Тэдгээрийг бүгдийг нь латин үсгээр тэмдэглэв. Энэ тохиолдолд бодисыг юу гэж нэрлэдэг вэ? Бүх органик бус бодисыг дараах бүлэгт хуваана:
• энгийн бодисууд: металлууд (Mg, Na, Ca); металл бус (P, S); сайн хий (He, Ar, Xe); амфотер бодис (Al, Zn, Fe);
• цогцолбор: давс, исэл, хүчил, гидроксид.
Органик бодис
Органик бодисын тодорхойлолт маш энгийн. Эдгээр бодисуудад нүүрстөрөгч агуулсан химийн нэгдлүүд орно. Энэ ангиллын бодис нь хамгийн өргөн хүрээтэй юм. Үнэн, энэ дүрэмд үл хамаарах зүйлүүд байдаг. Тиймээс органик бодисуудад нүүрстөрөгчийн исэл, карбид, карбонат, нүүрстөрөгчийн хүчил, цианид, тиоцианатууд ороогүй болно.
"Органик бодисыг нэрлэ" гэсэн асуултын хариулт нь хэд хэдэн нийлмэл нэгдлүүдийг агуулдаг. Үүнд: амин, амид, кетон, ангидрид, альдегид, нитрил, карбоксилын хүчил, хүхрийн органик нэгдлүүд, нүүрсустөрөгч, спирт, эфир ба эфир, амин хүчил.
Биологийн органик бодисын үндсэн ангилалд липид, уураг, нуклейн хүчил, нүүрс ус орно. Тэд нүүрстөрөгчөөс гадна устөрөгч, хүчилтөрөгч, фосфор, хүхэр, азотыг агуулдаг. Органик бодис ямар шинж чанартай байдаг вэ? Тэдний олон янз байдал, бүтцийн олон талт байдал нь гинжээр холбогдсон үед хүчтэй холбоо үүсгэх чадвартай нүүрстөрөгчийн атомуудын онцлог шинж чанараар тайлбарлагддаг. Үүний үр дүнд маш тогтвортой молекулууд үүсдэг. Нүүрстөрөгчийн атомууд зигзаг гинж үүсгэдэг.органик бодисын онцлог шинж чанар юм. Энэ тохиолдолд молекулуудын бүтэц нь химийн шинж чанарт шууд нөлөөлдөг. Органик бодис дахь нүүрстөрөгчийг задгай болон мөчлөгт (хаалттай) гинж болгон нэгтгэж болно.
Нэгдсэн муж
Хими дэх "бодис" гэсэн тодорхойлолт нь түүний нэгтгэх төлөв байдлын талаар нарийвчилсан ойлголт өгдөггүй. Тэдгээр нь молекулуудын харилцан үйлчлэл нь тэдний оршин тогтнох явцад гүйцэтгэдэг үүргээрээ ялгаатай байдаг. Материйн 3 нийлбэр төлөв байдаг:
• Молекулууд хоорондоо нягт холбоотой байдаг хатуу. Тэдний хооронд хүчтэй таталт бий. Хатуу төлөвт бодисын молекулууд чөлөөтэй хөдөлж чадахгүй. Тэд зөвхөн хэлбэлзэлтэй хөдөлгөөн хийх боломжтой. Үүний үр дүнд хатуу биетүүд хэлбэр, эзэлхүүнээ төгс хадгалдаг.
• Молекулууд нь илүү чөлөөтэй, нэг газраас нөгөөд шилжих боломжтой шингэн. Эдгээр шинж чанаруудын ачаар ямар ч шингэн сав хэлбэртэй болж урсаж чаддаг.
• Бодисын энгийн хэсгүүд чөлөөтэй, санамсаргүй байдлаар хөдөлдөг хий хэлбэртэй. Энэ төлөв дэх молекулын холбоо нь маш сул тул бие биенээсээ хол зайд оршдог. Хийн төлөвт бодис их хэмжээгээр дүүргэх чадвартай.
Мөс, шингэн, уур хоёрын ялгааг уснаас жишээ болгон авахад маш амархан. Эдгээр бүх нэгтгэх төлөвүүд нь химийн бодисын бие даасан шинж чанарт хамаарахгүй. Эдгээр нь зөвхөн гадаад физик нөхцлөөс хамаарах бодисын оршин тогтнох төлөвт нийцдэг. Тийм ч учраасУсанд шингэний шинж чанарыг тодорхой зааж өгөх боломжгүй. Гадны нөхцөл өөрчлөгдөхөд олон химийн бодисууд нэгтгэх төлөвөөс нөгөөд шилждэг. Энэ процессын явцад завсрын (хил) төрлүүд нээгддэг. Эдгээрээс хамгийн алдартай нь аморф төлөв буюу шиллэг төлөв юм. Химийн "бодис"-ын энэхүү тодорхойлолт нь түүний бүтэцтэй холбоотой (Грек хэлнээс орчуулсан amorphos - хэлбэр дүрсгүй).
Физикийн хувьд нэгтгэх өөр нэг төлөвийг плазм гэж үздэг. Энэ нь бүрэн буюу хэсэгчлэн ионжсон бөгөөд сөрөг ба эерэг цэнэгийн ижил нягтралаар тодорхойлогддог. Өөрөөр хэлбэл: плазм нь цахилгаан саармаг юм. Бодисын энэ төлөв нь зөвхөн маш өндөр температурт тохиолддог. Заримдаа тэд хэдэн мянган келвин хүрдэг. Зарим шинж чанараараа плазм нь хийн эсрэг байдаг. Сүүлийнх нь бага цахилгаан дамжуулах чадвартай. Хий нь бие биетэйгээ төстэй хэсгүүдээс тогтдог. Гэсэн хэдий ч тэд ховор уулздаг. Плазм нь өндөр цахилгаан дамжуулах чадвартай. Энэ нь цахилгаан цэнэгээрээ ялгаатай энгийн хэсгүүдээс бүрдэнэ. Тэд бие биетэйгээ байнга харилцдаг.
Шингэн болор ба полимер (өндөр уян харимхай) зэрэг бодисын завсрын төлөвүүд бас байдаг. Эдгээр шилжилтийн хэлбэрүүд байгаатай холбогдуулан мэргэжилтнүүд "үе шат" гэсэн ойлголтыг илүү өргөн хүрээнд ашигладаг. Тодорхой нөхцөлд ердийнхөөс эрс ялгаатай зарим бодисууд хэт дамжуулагч ба хэт шингэн зэрэг онцгой төлөвт шилждэг.
Болор
Болор нь ердийн олон талт хэлбэртэй хатуу биетүүд юм. Энэ нь тэдгээрийн дотоод бүтцэд суурилдаг бөгөөд түүнийг бүрдүүлэгч атом, молекул, ионуудын зохион байгуулалтаас хамаардаг. Химийн шинжлэх ухаанд үүнийг болор тор гэж нэрлэдэг. Энэ бүтэц нь бодис бүрийн хувьд бие даасан байдаг тул физик, химийн үндсэн үзүүлэлтүүдийн нэг юм.
Кристалуудыг бүрдүүлэгч хэсгүүдийн хоорондох зайг торны параметр гэж нэрлэдэг. Тэдгээрийг бүтцийн шинжилгээний физик аргыг ашиглан тодорхойлно. Хатуу бодис нь нэгээс олон төрлийн болор тортой байх нь ердийн зүйл биш юм. Ийм бүтцийг полиморф өөрчлөлт гэж нэрлэдэг. Энгийн бодисуудын дунд ромбик ба моноклиник хэлбэрүүд түгээмэл байдаг. Ийм бодисууд нь нүүрстөрөгчийн зургаан өнцөгт ба куб өөрчлөлтүүд болох бал чулуу, алмаз, хүхэр орно. Энэ хэлбэр нь цахиурын давхар ислийн өөрчлөлт болох кварц, кристобалит, тридимит зэрэг нарийн төвөгтэй бодисуудад бас ажиглагддаг.
Бодис нь материйн хэлбэр
Хэдийгээр "бодис" ба "матери" гэсэн ойлголтууд утгаараа маш ойрхон боловч тэдгээр нь бүрэн дүйцэхүйц биш юм. Үүнийг олон эрдэмтэд нотолж байна. Тиймээс, "матери" гэсэн нэр томъёог дурдахад тэдгээр нь ихэвчлэн механик хуулиудын ноёрхсон бүдүүлэг, идэвхгүй, үхсэн бодит байдлыг илэрхийлдэг. "Бодис" гэсэн тодорхойлолтыг хэлбэр дүрсээрээ амьдрахад тохиромжтой, хэлбэр дүрстэй гэсэн санааг төрүүлдэг материал гэж илүү ойлгодог.
Өнөөдөр эрдэмтэд бодисыг дотор нь оршдог объектив бодит байдал гэж үздэгорон зай ба цаг хугацааны өөрчлөлт. Үүнийг хоёр хэлбэрээр танилцуулж болно:
• Эхнийх нь долгионы шинж чанартай. Үүнд жингүйдэл, нэвчилт, тасралтгүй байдал орно. Энэ нь гэрлийн хурдаар хөдөлж чадна.
• Хоёр дахь нь корпускуляр, амрах масстай. Энэ нь нутагшуулалтаараа ялгаатай энгийн хэсгүүдээс бүрдэнэ. Энэ нь нэвтрэлт багатай эсвэл огт байхгүй бөгөөд гэрлийн хурдаар явах боломжгүй.
Матери оршихуйн эхний хэлбэрийг талбар, хоёр дахь хэлбэрийг бодис гэж нэрлэдэг. Электронууд хүртэл бөөмс, долгионы шинж чанартай байдаг тул тэд маш олон нийтлэг зүйлтэй байдаг. Тэд бичил ертөнцийн түвшинд гарч ирдэг. Ийм учраас талбар, бодис гэж хуваах нь маш тохиромжтой.
Матери ба талбайн нэгдэл
Материйн энгийн бөөмс хэдий чинээ масс, том байх тусам түүний хувийн шинж чанар, хил хязгаар нь илүү тод илэрдэг болохыг эрдэмтэд эртнээс нотолсон. Үүний зэрэгцээ тасралтгүй байдлаар тодорхойлогддог матери ба талбайн хоорондох ялгаа илүү тод харагдаж байна. Бодисын энгийн тоосонцор бага байх тусам түүний масс бага байна. Энэ тохиолдолд талбайтай харьцуулах нь илүү хэцүү болно. Төрөл бүрийн бичил долгионы зууханд энэ нь ерөнхийдөө утга учираа алддаг, учир нь янз бүрийн энгийн хэсгүүд нь өөр өөр талбайн төлөв байдалд (цахилгаан соронзон - фотон, цөмийн - мезон) квант өдөөгддөг.
Матери ба талбайн нэгдмэл байдал, тэдгээрийн хооронд тодорхой хил хязгаар байхгүй нь тодорхой нөхцөлд бөөмс нь талбайн улмаас үүсдэг ба бусад тохиолдолд эсрэгээр илэрхийлэгддэг. Үүний сайн жишээ байж болноустах (энгийн бөөмсийг хувиргах үзэгдэл) гэх мэт үзэгдлийг үйлчилдэг. Аливаа материаллаг бие нь түүний элементүүдийг талбараар холбосноор боломжтой тогтвортой бүхэл юм.
