ในชีวิต เราถูกห้อมล้อมไปด้วยร่างกายและสิ่งของที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น ในอาคาร มันคือหน้าต่าง ประตู โต๊ะ หลอดไฟ ถ้วย บนถนน - รถยนต์ สัญญาณไฟจราจร ยางมะตอย วัตถุหรือวัตถุใดๆ ประกอบขึ้นจากสสาร บทความนี้จะพูดถึงว่าสารคืออะไร
เคมีคืออะไร
นี่คือศาสตร์แห่งธรรมชาติ ศึกษาสารอินทรีย์และอนินทรีย์ โครงสร้าง คุณสมบัติ และการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมี เคมีเป็นส่วนหนึ่งของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่กว้างใหญ่และเกี่ยวข้องกับการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลและอะตอม มันให้แนวคิดที่ชัดเจนว่าสารคืออะไร และเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับฟิสิกส์และชีววิทยา ดังนั้นจึงเป็นของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ
ความสำคัญของเคมีในชีวิตมนุษย์
แร่ธาตุ สิ่งมีชีวิต หิน และชั้นบรรยากาศประกอบด้วยอัตราส่วนที่แตกต่างกันของธาตุเดียวกัน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างธรรมชาติที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตคือโมเลกุลที่เกิดจากองค์ประกอบทางเคมีบางชนิด พื้นฐานของกิจกรรมที่สำคัญของชีวมณฑลของเราจะเป็นวัฏจักรขององค์ประกอบทางเคมี
ชีวิตมนุษย์เป็นไปไม่ได้หากไม่มีสินค้าอุตสาหกรรม (อาหาร วิตามิน ยา เครื่องสำอาง เส้นใยประดิษฐ์ วัสดุก่อสร้าง น้ำยาเคลือบเงาและสีต่างๆ ปุ๋ยแร่ และอื่นๆ อีกมากมาย)
โมเลกุลและอะตอม
สารทั้งหมดประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กมากที่เรียกว่าโมเลกุล (จากภาษาละติน - มวล) โมเลกุลทั้งหมดประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กมาก อะตอมหรือมากกว่านิวเคลียสซึ่งล้อมรอบด้วยอิเล็กตรอนภายในและภายนอกที่สร้างพันธะเคมี อะตอมมีมวลจำนวนหนึ่ง ดังนั้นองค์ประกอบของสสารจึงคงที่ คุณสมบัติหลักของโครงสร้างของโมเลกุลถูกค้นพบในระหว่างการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมี การวิเคราะห์สารประกอบทางเคมี และการใช้วิธีการทางกายภาพ อะตอมในโมเลกุลเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมี อนุภาคขนาดเล็กในโมเลกุลสามารถมีประจุบวกหรือลบได้
แนวคิดของสสาร
สารคืออะไร? สสารถือเป็นสิ่งที่ร่างกายและวัตถุทั้งปวงในธรรมชาติโดยรอบประกอบด้วย สารทั้งหมดมีโมเลกุลและโมเลกุลก็ประกอบด้วยอะตอม ตัวอย่างเช่น ตะปูเหล็กจะเป็นตัว และเหล็กจะเป็นสสาร สารใด ๆ มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่แน่นอน
ลักษณะทางกายภาพรวมถึงคุณลักษณะที่แยกความแตกต่างของสารหนึ่งจากอีกสารหนึ่ง ซึ่งรวมถึง: รวมสภาพ ความหนาแน่น ความสามารถในการละลาย สี ความเงา อุณหภูมิ (เดือดหรือหลอมเหลว) การนำไฟฟ้า
คุณสมบัติทางเคมี - คุณสมบัติของสารที่จะทำปฏิกิริยาและแสดงออกในกระบวนการทางเคมี (ปฏิกิริยา)
หน้าที่ของเคมีคือทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของสสาร
สารต่างๆ
มีชั้นของสารที่ง่ายและซับซ้อน สารธรรมดาคือสารที่ประกอบด้วยอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเดียว ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของก๊าซเฉื่อย (นีออน อาร์กอน ออกซิเจน โบรมีน ไอโอดีน) สารที่ซับซ้อนรวมถึงสารทั้งหมดที่เกิดขึ้นจากการรวมกันของอะตอมต่างๆ (น้ำ, เกลือแกง, คาร์บอนไดออกไซด์, โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต, ซูโครส) สารออกฤทธิ์ - สารในปฏิกิริยาเคมีที่สามารถลดแรงตึงผิวเมื่อเข้มข้นบนพื้นผิว
อินทรีย์วัตถุ
หมวดนี้รวมสารทั้งหมดที่มีคาร์บอน ข้อยกเว้นคือคาร์ไบด์ คาร์บอนออกไซด์ คาร์บอเนต และไซยาไนด์และก๊าซที่มีคาร์บอน
โมเลกุลของสารแซคคาไรด์ประกอบด้วยสามองค์ประกอบและเป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับสิ่งมีชีวิต โมโนแซ็กคาไรด์เป็นสารประกอบที่ไม่ตกผลึก โอลิโกแซ็กคาไรด์ (ซูโครส แลคโตส มอลโทส) ประกอบด้วยโมเลกุลโมโนแซ็กคาไรด์สอง สามหรือสี่โมเลกุล อยู่ภายใต้การตกผลึก โพลีแซ็กคาไรด์ (ไกลโคเจน แป้ง อาหรับ ไซแลน) ไม่มีรสหวานและไม่ละลายในน้ำ หน้าที่หลักของพวกเขาคือการเชื่อมต่อ การติดกาว และการผูกมัดของเซลล์ ลิปิดเป็นกลุ่มของสารประกอบที่พบในเซลล์ที่มีชีวิตทั้งหมด พวกมันดูเหมือนสายคาร์บอนธรรมดาหรือเศษของโมเลกุลวัฏจักร พวกมันแบ่งออกเป็นไขมัน (ไตรกลีเซอไรด์และเป็นกลาง) และไขมัน เหล่านี้เป็นอีเธอร์ที่ยากลำบาก กรดไขมัน (สเตียริก, ริซิน) ยังพบได้ในสิ่งมีชีวิต Lipoids เป็นสารคล้ายไขมันที่มีความสำคัญเนื่องจากโครงสร้าง พวกมันสร้างเลเยอร์ที่เน้นอย่างชัดเจน เอ็นไซม์รวมถึงตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพของกระบวนการที่มีลักษณะโปรตีน พวกมันจะไม่ถูกทำลายโดยปฏิกิริยาและแตกต่างจากตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีตรงที่พวกมันสามารถเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาภายใต้สภาวะปกติ
สารอนินทรีย์
สารอนินทรีย์ ได้แก่ น้ำ ออกซิเจน คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน โพแทสเซียม แคลเซียม โซเดียม ฟอสฟอรัส กำมะถัน
น้ำเป็นตัวทำละลายและสารทำให้คงตัวที่ขาดไม่ได้ มีความจุความร้อนสูงและการนำความร้อน สภาพแวดล้อมทางน้ำเอื้อต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมีพื้นฐาน มีความโปร่งแสงและทนต่อการบีบอัดได้ดี
ไนโตรเจนเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบที่ไม่ใช่โปรตีนหลายชนิด กำมะถันมีส่วนร่วมในการก่อสร้าง สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่มีฟอสฟอรัสในรูปแร่ธาตุ โพแทสเซียมพบได้ในเซลล์ในรูปของไอออน กระตุ้นความสมดุลของเอนไซม์โปรตีน โซเดียมเป็นส่วนหนึ่งของเลือดและมีบทบาทสำคัญในการควบคุมสมดุลของน้ำในร่างกายทั้งหมด ธาตุเหล็กมีส่วนสำคัญในกระบวนการหายใจ การสังเคราะห์แสง และเป็นส่วนประกอบของฮีโมโกลบิน ในอาหารคนได้รับทองแดง 2 มก. ทุกวัน การขาดสารอาหารเผยให้เห็นโรคโลหิตจาง ความอยากอาหารบกพร่อง และโรคหัวใจ แมงกานีสส่งผลต่อกระบวนการต่ออายุในพืช สังกะสีสลายกรดคาร์บอนิก โบรอนมีผลต่อการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ในกรณีที่ไม่มีอยู่ในดิน ดอกไม้และช่องทางนำจะตายในพืช โมลิบดีนัมทำลายปรสิตอย่างแข็งขันและได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในการผลิตพืชผล
อนินทรีย์และสารอินทรีย์ต่างกันอย่างไร
ไม่มีความแตกต่างภายนอกที่ชัดเจนระหว่างสารทั้งสองกลุ่มนี้ ความแตกต่างหลักอยู่ที่โครงสร้าง ซึ่งสารอนินทรีย์มีโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุล และสารอินทรีย์มีโครงสร้างโมเลกุล
สารอนินทรีย์มีโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุล จึงมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง พวกเขาไม่มีคาร์บอน เหล่านี้รวมถึงก๊าซมีตระกูล (นีออน อาร์กอน) โลหะ (แคลเซียม แคลเซียม โซเดียม) สารแอมโฟเทอริก (เหล็ก อะลูมิเนียม) และอโลหะ (ซิลิกอน) ไฮดรอกไซด์ สารประกอบไบนารี เกลือ
สารอินทรีย์โครงสร้างโมเลกุล. มีจุดหลอมเหลวค่อนข้างต่ำและสลายตัวอย่างรวดเร็วเมื่อถูกความร้อน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาร์บอน ข้อยกเว้น: คาร์ไบด์ คาร์บอเนต ออกไซด์ของคาร์บอนและไซยาไนด์ คาร์บอนทำให้เกิดสารประกอบเชิงซ้อนจำนวนมาก (มากกว่า 10 ล้านเป็นที่รู้จักในธรรมชาติ)
ชั้นเรียนส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพ (คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ลิปิด กรดนิวคลีอิก) สารประกอบเหล่านี้ได้แก่ ไนโตรเจน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน
เพื่อให้เข้าใจว่าสารคืออะไร คุณต้องจินตนาการว่าสารนั้นมีบทบาทอะไรในชีวิตเรา เมื่อทำปฏิกิริยากับสารอื่น ๆ ก็จะเกิดสารใหม่ หากไม่มีพวกเขา กิจกรรมที่สำคัญของโลกรอบข้างจะแยกออกและคิดไม่ถึง วัตถุทั้งหมดประกอบด้วยสารบางอย่าง ดังนั้นจึงมีบทบาทสำคัญในชีวิตของเรา