Какие свойства веществ относят к физическим

Какие свойства веществ относят к физическим thumbnail

Ê ôèçè÷åñêèì ñâîéñòâàì âåùåñòâà ïðèíÿòî îòíîñèòü òå, êîòîðûå ôèêñèðóþòñÿ íàáëþäåíèåì ëèáî èçìåðåíèåì, áåç ïåðåõîäà â èíîå âåùåñòâî.

Íàèáîëåå ñóùåñòâåííûå ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà âåùåñòâà:

àãðåãàòíîå ñîñòîÿíèå ïðè îïðåäåëåííûõ òåìïåðàòóðå è äàâëåíèè;

– çàïàõ (èëè åãî îòñóòñòâèå);

– öâåò, áëåñê (èëè èõ îòñóòñòâèå);

ïëîòíîñòü;

òåïëîïðîâîäíîñòü;

ýëåêòðîïðîâîäíîñòü (èëè íå ýëåêòðîïðîâîäíîñòü).

ðàñòâîðèìîñòü (èëè íåðàñòâîðèìîñòü) â âîäå;

òåìïåðàòóðà ïëàâëåíèÿ;

òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ;

Ñïèñîê ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ òâåðäûõ âåùåñòâ ìîæíî óâåëè÷èòü äîáàâèâ òâåðäîñòü, ïëàñòè÷íîñòü (èëè õðóïêîñòü), à äëÿ êðèñòàëëè÷åñêèõ — äîïîëíèòåëüíî è ôîðìó êðèñòàëëîâ. Îïèñûâàÿ ñâîéñòâà æèäêîñòè, óêàçàòü ïîäâèæíàÿ îíà ëèáî ìàñëÿíèñòàÿ.

Âèçóàëüíî ïîëó÷èòñÿ îöåíèòü ñëåäóþùèå ôèçè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè: öâåò, çàïàõ, âêóñ, ôîðìó êðèñòàëëîâ. Ïëîòíîñòü, ýëåêòðîïðîâîäíîñòü, òåìïåðàòóðó ïëàâëåíèÿ è êèïåíèÿ ôèêñèðóþò, âûïîëíèâ çàìåðû. Äàííûå î ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâàõ áîëüøèíñòâà âåùåñòâ ñèñòåìàòèçèðîâàíû â ïðîôèëüíûõ ñïðàâî÷íèêàõ.

Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà âåùåñòâà îáóñëîâëåíû àãðåãàòíûì ñîñòîÿíèåì. Ê ïðèìåðó, ïëîòíîñòü ëüäà, âîäû è âîäÿíîãî ïàðà ðàçíûå âåëè÷èíû. Ó ãàçîîáðàçíîãî êèñëîðîäà öâåò îòñóòñòâóåò, à ó æèäêîãî îí ãîëóáîé.

Çíàíèå ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñïîñîáñòâóåò îïðåäåëåíèþ íåìàëîãî ÷èñëà âåùåñòâ. Ê ïðèìåðó, óíèêàëüíîñòü ìåäè â òîì, ÷òî îíà åäèíñòâåííûé ìåòàëë êðàñíîãî öâåòà. Èñêëþ÷èòåëüíîñòü ïîâàðåííîé ñîëè – åå ñîëåíûé âêóñ. Öâåò òâåðäîãî éîäà áëèçîê ê ÷åðíîìó, ïðè íàãðåâå îí ñòàíîâèòüñÿ òåìíî-ôèîëåòîâûì ïàðîì.  ïðåîáëàäàþùåì ÷èñëå ñèòóàöèé äëÿ òîãî ÷òîáû «óãàäàòü» âåùåñòâà òðåáóåòñÿ àíàëèçèðîâàòü ñîâîêóïíîñòü õàðàêòåðíûõ îñîáåííîñòåé.

  

Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå

Ðåøåíèå çàäà÷ ïî ôèçèêå, ïîäãîòîâêà ê ÝÃÅ è ÃÈÀ, ìåõàíèêà òåðìîäèíàìèêà è äð.
Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå
  

Êàëüêóëÿòîðû ïî õèìèè

Õèìèÿ îíëàéí íà íàøåì ñàéòå äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ è óðàâíåíèé.
Êàëüêóëÿòîðû ïî õèìèè
  

Õèìè÷åñêèå âåùåñòâà

Ìîëåêóëÿðíîå ñòðîåíèå âåùåñòâ, ôèçè÷åñêèå è õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà âåùåñòâ, ñòðîåíèå âåùåñòâà.
Õèìè÷åñêèå âåùåñòâà
  

Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ

Îñíîâíàÿ èíôîðìàöèÿ ïî êóðñó ôèçèêè äëÿ îáó÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè â ýêçàìåíàì, ÃÂÝ, ÅÃÝ, ÎÃÝ, ÃÈÀ
Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ
  

Õèìèÿ 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ

Îñíîâíàÿ èíôîðìàöèÿ ïî êóðñó õèìèè äëÿ îáó÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè â ýêçàìåíàì, ÃÂÝ, ÅÃÝ, ÎÃÝ, ÃÈÀ
Õèìèÿ 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ
  

Âåùåñòâî. Õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà.

Õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà — óìåíèå âåùåñòâ ( õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ , ïðîñòûõ âåùåñòâ è õèìè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ) âçàèìîäåéñòâîâàòü ñ èíûìè âåùåñòâàìè ëèáî âèäîèçìåíÿòüñÿ ïîä âîçäåéñòâèåì íåêîòîðûõ ôàêòîðîâ.
Âåùåñòâî. Õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà.

Источник

Разнообразие веществ

За последние 200 лет человечество изучило свойства веществ лучше, чем за всю историю развития химии. Естественно, количество веществ так же стремительно растет, это связано, прежде всего, с освоением различных методов получения веществ.

В повседневной жизни мы сталкиваемся с множеством веществ. Среди них – вода, железо, алюминий, пластмасса, сода, соль и множество других. Вещества, существующие в природе, например, кислород и азот, содержащиеся в воздухе, вещества, растворенные в воде, и имеющие природное происхождение, называются природными веществами. Алюминия, цинка, ацетона, извести, мыла, аспирина, полиэтилена и многих других веществ в природе не существует.

Их получают в лаборатории, и производит промышленность. Искусственные вещества не встречаются в природе, их создают из природных веществ. Некоторые вещества, существующие в природе, можно получить и в химической лаборатории.

Так, при нагревании марганцовки выделяется кислород, а при нагревании мела – углекислый газ. Ученые научились превращать графит в алмаз, выращивают кристаллы рубина, сапфира и малахита. Итак, наряду с веществами природного происхождения существует огромное множество и искусственно созданных веществ, не встречающихся в природе.

Вещества, не встречающиеся в природе, производятся на различных предприятиях: фабриках, заводах, комбинатах и т.п.

В условиях исчерпания природных ресурсов нашей планеты, сейчас перед химиками стоит важная задача: разработать и внедрить методы, при помощи которых можно искусственно, в условиях лаборатории, или промышленного производства, получать вещества, являющиеся аналогами природных веществ. Например, запасы топливных ископаемых в природе на исходе.

Может настать тот момент, когда нефть и природный газ закончатся. Уже сейчас ведутся разработки новых видов топлива, которые были бы такими же эффективными, но не загрязняли окружающую среду. На сегодняшний день человечество научилось искусственно получать различные драгоценные камни, например, алмазы, изумруды, бериллы.

Агрегатное состояние вещества

Вещества могут существовать в нескольких агрегатных состояниях, три из которых вам известны: твердое, жидкое, газообразное. Например, вода в природе существует во всех трех агрегатных состояниях: твердом (в виде льда и снега), жидком (жидкая вода) и газообразном (водяной пар). Известны вещества, которые не могут существовать в обычных условиях во всех трех агрегатных состояниях. Например, таким веществом является углекислый газ. При комнатной температуре это газ без запаха и цвета. При температуре –79°С данное вещество «замерзает» и переходит в твердое агрегатное состояние. Бытовое (тривиальное) название такого вещества «сухой лед». Такое название дано этому веществу из-за того, что «сухой лед» превращается в углекислый газ без плавления, то есть, без перехода в жидкое агрегатное состояние, которое присутствует, например, у воды.

Это интересно:  Химические свойства кислорода

Таким образом, можно сделать важный вывод. Вещество при переходе из одного агрегатного состояния в другое не превращается в другие вещества. Сам процесс некоего изменения, превращения, называется явлением.

Физические явления. Физические свойства веществ.

Явления, при которых вещества изменяют агрегатное состояние, но при этом не превращаются в другие вещества, называют физическими. Каждое индивидуальное вещество обладает определенными свойствами. Свойства веществ могут быть различными или сходными друг с другом. Каждое вещество описывают при помощи набора физических и химических свойств. Рассмотрим в качестве примера воду. Вода замерзает и превращается в лед при температуре 0°С, а закипает и превращается в пар при температуре +100°С. Данные явления относятся к физическим, так как вода не превратилась в другие вещества, происходит только изменение агрегатного состояния. Данные температуры замерзания и кипения – это физические свойства, характерные именно для воды.

Свойства веществ, которые определяют измерениями или визуально при отсутствии превращения одних веществ в другие, называют физическими

Испарение спирта, как и испарение воды – физические явления, вещества при этом изменяют агрегатное состояние. После проведения опыта можно убедиться, что спирт испаряется быстрее, чем вода – это физические свойства этих веществ.

К основным физическим свойствам веществ можно отнести следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, растворимость в воде, плотность, температура кипения, температура плавления, теплопроводность, электропроводность. Такие физические свойства как цвет, запах, вкус, форма кристаллов, можно определить визуально, с помощью органов чувств, а плотность, электропроводность, температуру плавления и кипения определяют измерением. Сведения о физических свойствах многих веществ собраны в специальной литературе, например, в справочниках. Физические свойства вещества зависят от его агрегатного состояния. Например, плотность льда, воды и водяного пара различна.

Газообразный кислород бесцветный, а жидкий – голубой Знание физических свойств помогает «узнавать» немало веществ. Например, медь – единственный металл красного цвета. Соленый вкус имеет только поваренная соль. Иод – почти черное твердое вещество, которое при нагревании превращается в фиолетовый пар. В большинстве случаев для определения вещества нужно рассматривать несколько его свойств. В качестве примера охарактеризуем физические свойства воды:

  • цвет – бесцветная (в небольшом объеме)
  • запах – без запаха
  • агрегатное состояние – при обычных условиях жидкость
  • плотность – 1 г/мл,
  • температура кипения – +100°С
  • температура плавления – 0°С
  • теплопроводность – низкая
  • электропроводность – чистая вода электричество не проводит

Кристаллические и аморфные вещества

При описании физических свойств твердых веществ принято описывать структуру вещества. Если рассмотреть образец поваренной соли под увеличительным стеклом, можно заметить, что соль состоит из множества мельчайших кристаллов. В соляных месторождениях можно встретить и весьма крупные кристаллы. Кристаллы – твердые тела, имеющие форму правильных многогранников Кристаллы могут иметь различную форму и размер. Кристаллы некоторых веществ, таких как поваренная сольхрупкие, их легко разрушить. Существуют кристаллы довольно твердые. Например, одним из самых твердых минералов считается алмаз. Если рассматривать кристаллы поваренной соли под микроскопом, можно заметить, что все они имеют похожее строение. Если же рассмотреть, например, частицы стекла, то все они будут иметь различное строение – такие вещества называют аморфными. К аморфным веществам относят стекло, крахмал, янтарь, пчелиный воск. Аморфные вещества – вещества, не имеющие кристаллического строения

Химические явления. Химическая реакция.

Если при физических явлениях вещества, как правило, лишь изменяют агрегатное состояние, то при химических явлениях происходит превращение одних веществ в другие вещества. Приведем несколько простых примеров: горение спички сопровождается обугливанием древесины и выделением газообразных веществ, то есть, происходит необратимое превращение древесины в другие вещества. Другой пример: со временем бронзовые скульптуры покрываются налетом зеленого цвета. Дело в том, что в состав бронзы входит медь. Этот металл медленно взаимодействует с кислородом, углекислым газом и влагой воздуха, в результате на поверхности скульптуры образуются новые вещества зеленого цвета Химические явления – явления превращений одних веществ в другие Процесс взаимодействия веществ с образованием новых веществ называют химической реакцией. Химические реакции происходят повсеместно вокруг нас. Химические реакции происходят и в нас самих. В нашем организме непрерывно происходят превращения множества веществ, вещества реагируют друг с другом, образуя продукты реакции. Таким образом, в химической реакции всегда есть реагирующие вещества, и вещества, образовавшиеся в результате реакции.

  • Химическая реакция – процесс взаимодействия веществ, в результате которого образуются новые вещества с новыми свойствами
  • Реагенты – вещества, вступающие в химическую реакцию
  • Продукты – вещества, образовавшиеся в результате химической реакции

Химическая реакция изображается в общем виде схемой реакции РЕАГЕНТЫ -> ПРОДУКТЫ

  • реагенты – исходные вещества, взятые для проведения реакции;
  • продукты – новые вещества, образовавшиеся в результате протекания реакции.

Любые химические явления (реакции) сопровождаются определенными признаками, при помощи которых химические явления можно отличить от физических. К таким признакам можно отнести изменение окраски веществ, выделение газа, образование осадка, выделение тепла, излучение света.

Многие химические реакции сопровождаются выделением энергии в виде тепла и света. Как правило, такими явлениями сопровождаются реакции горения. В реакциях горения на воздухе вещества реагируют с кислородом, содержащимся в воздухе. Так, например, металл магний вспыхивает и горит на воздухе ярким слепящим пламенем. Именно поэтому вспышку магния использовали при создании фотографий в первой половине ХХ века. В некоторых случаях возможно выделение энергии в виде света, но без выделения тепла. Один из видов тихоокеанского планктона способен испускать ярко-голубой свет, хорошо заметный в темноте. Выделение энергии в виде света – результат химической реакции, которая протекает в организмах данного вида планктона.

Итог статьи:

  • Существуют две большие группы веществ: вещества природного и искусственного происхождения
  • В обычных условиях вещества могут находиться в трех агрегатных состояниях
  • Свойства веществ, которые определяют измерениями или визуально при отсутствии превращения одних веществ в другие, называют физическими
  • Кристаллы – твердые тела, имеющие форму правильных многогранников
  • Аморфные вещества – вещества, не имеющие кристаллического строение
  • Химические явления – явления превращений одних веществ в другие
  • Реагенты – вещества, вступающие в химическую реакцию
  • Продукты – вещества, образующиеся в результате химической реакции
  • Химические реакции могут сопровождаться выделением газа, осадка, тепла, света; изменением окраски веществ
  • Горение – сложный физико-химический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания в ходе химической реакции, сопровождающийся интенсивным выделением тепла и света (пламени)

Источник

Кроме агрегатного состояния к важнейшим свойствам веществ относят:

  • запах;
  • цвет;
  • вкус;
  • твёрдость;
  • температуру кипения и плавления;
  • плотность;
  • растворимость;
  • ковкость;
  • пластичность;
  • способность проводить тепло и электричество.

Рассмотрим некоторые из них.

Запах

Есть вещества без запаха.

Например, кислород, вода, сахар, глицерин.

У некоторых веществ есть свой характерный запах.

Например, резкий удушливый запах имеют нашатырный спирт, озон, кристаллический иод.

Следует иметь в виду, что запах воспринимается людьми индивидуально. То есть то, что один человек будет воспринимать как нечто приятное, другому может показаться пахнущим отвратительно. Кроме того, некоторые люди в силу особенностей организма вообще не ощущают запахи.

Обрати внимание!

Нюхать вещества надо очень осторожно, не приближая лицо (нос) к горлышку сосуда, а направляя к себе ладонью газ или пары жидкости.

Некоторые вещества являются бесцветными.

Например, такие как кислород, вода, глицерин, кварц.

Многие вещества имеют характерную окраску.

Например:

  • белого  цвета крахмал, мел, сахарная пудра;
  • чёрного цвета сажа;
  • красного цвета медь и гемоглобин (белок крови, отвечает за транспортировку кислорода в организме);
  • зелёного цвета хлорофилл (пигмент, содержащийся в растительных клетках, участвующих в процессе фотосинтеза);
  • жёлтого цвета сера и золото;
  • большинство металлов имеет серебристо-белый или серебристо-серый цвет.

Вкуса не имеют:  стекло (мы не чувствуем вкус стекла, когда пьём воду из стакана), азот, вода.

Некоторые вещества имеют характерный вкус.

Например:

  • солёный вкус имеет поваренная соль;
  • кислый  вкус имеют кислоты (лимонная, молочная и другие);
  • сладкий  вкус у сахарозы (свекловичного и тростникового сахара), глюкозы, фруктозы;
  • горький  вкус имеет хинин.

Обрати внимание!

Восприятие цвета и вкуса зависит от физиологического состояния человека. При различных заболеваниях и с возрастом способность человека определять запах, цвет и вкус веществ может изменяться.

Твёрдость веществ

Под твёрдостью понимается способность вещества противостоять какому-либо механическому воздействию на него, обычно царапанью или вдавливанию.

Для измерения твёрдости существует несколько шкал (методов измерения). По шкале Мооса самым твёрдым веществом является алмаз, на втором месте — корунд, а замыкает шкалу тальк.

Шкала Мооса (минералогическая шкала твёрдости):

Эталонный минерал

Твёрдость

Обрабатываемость

Другие минералы

с такой твёрдостью

 Тальк

(1)

 Царапается ногтем Графит
 Гипс

(2)

 Царапается ногтем Галит
 Кальцит

(3)

 Царапается медной монетой Золото, серебро
 Флюорит

(4)

 Царапается ножом, оконным стеклом Доломит,  сфалерит
 Апатит

(5)

 Царапается ножом, оконным стеклом Гематит, лазурит
 Ортоклаз

(6)

 Царапается напильником Опал, рутил
 Кварц

(7)

 Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло Гранат, турмалин
 Топаз

(8)

 Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло Берилл, шпинель
 Корунд

(9)

 Поддаётся обработке алмазом, царапает стекло

 Алмаз

(10)

 Режет стекло

Температура плавления и кипения

Температура плавления и кристаллизации — температура, при которой твёрдое вещество переходит в жидкое агрегатное состояние и наоборот.

Например, температура плавления и кристаллизации воды — (0) °С.

Температуру, при которой жидкость переходит в газообразное агрегатное состояние, называют температурой кипения. При такой же температуре происходит обратный переход, то есть конденсация паров.

Например, вода кипит, а также водяной пар конденсируется при температуре (+100) °С.

Плотность —  физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму.

Например, плотность воды (при температуре (+4) °С) (ρ = 1000) кг/м³, плотность алюминия — (2700) кг/м³.

Ковкость и пластичность веществ

Ковкость — это способность металлов и сплавов подвергаться ковке (высокотемпературной обработке) и другим видам обработки давлением (прокатке, волочению, прессованию, штамповке). 

Ковкость характеризуется двумя показателями — пластичностью, то есть способностью металла подвергаться деформации под давлением без разрушения, и сопротивлением деформации.У ковких металлов (сталь, латунь, дюралюминий и некоторые другие медные, алюминиевые, магниевые, никелевые сплавы) относительно высокая пластичность сочетается с низким сопротивлением деформации.
 

К числу весьма пластичных материалов относятся медь, алюминий, латунь, золото.
Менее пластичными являются дюралюминий и бронза.

К числу слабо пластичных материалов относятся многие легированные стали.

Способность проводить тепло и электричество

Очень хорошо проводят тепло и электричество металлы (серебро, золото, медь, алюминий) и графит.

Плохо проводят тепло и практически не проводят электричество (являются изоляторами) другие вещества, например, воздух, стекло, пластмассы, резина.

Вода также практически не проводит электрический ток. Это примечание не относится к природной воде — она хороший проводник, поскольку содержит растворённые в ней соли.

Источник