ცხოვრებაში ჩვენ გარშემორტყმული ვართ სხვადასხვა სხეულებითა და საგნებით. მაგალითად, შენობაში ეს არის ფანჯარა, კარი, მაგიდა, ნათურა, ჭიქა, ქუჩაში - მანქანა, შუქნიშანი, ასფალტი. ნებისმიერი სხეული ან ობიექტი შედგება მატერიისგან. ეს სტატია განიხილავს რა არის ნივთიერება.
რა არის ქიმია?
ეს არის მეცნიერება ბუნების შესახებ, რომელიც შეისწავლის ორგანულ და არაორგანულ ნივთიერებებს, მათ სტრუქტურას, თვისებებს და ქიმიური რეაქციების შედეგად გარდაქმნებს. ქიმია ეკუთვნის საბუნებისმეტყველო მეცნიერების ერთ-ერთ უზარმაზარ სფეროს და ეხება მოლეკულებსა და ატომებს შორის ურთიერთქმედების შესწავლას. ის იძლევა მკაფიო კონცეფციას იმის შესახებ, თუ რა არის ნივთიერება და ძალიან მჭიდროდ არის დაკავშირებული ფიზიკასა და ბიოლოგიასთან და, შესაბამისად, მიეკუთვნება საბუნებისმეტყველო მეცნიერებებს.
ქიმიის მნიშვნელობა ადამიანის ცხოვრებაში
მინერალები, ცოცხალი ორგანიზმები, ქანები და ატმოსფერო შედგება ერთი და იგივე ელემენტების სხვადასხვა თანაფარდობისაგან. ცოცხალ და უსულო ბუნებას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, თუ რომელი მოლეკულები წარმოიქმნა გარკვეული ქიმიური ელემენტებისგან. ჩვენი ბიოსფეროს სასიცოცხლო აქტივობის საფუძველი იქნებაქიმიური ელემენტების ციკლი.
ადამიანის სიცოცხლე შეუძლებელია სამრეწველო საქონლის გარეშე (საკვები, ვიტამინები, მედიკამენტები, კოსმეტიკა, ხელოვნური ბოჭკოები, სამშენებლო მასალები, სხვადასხვა ლაქები და საღებავები, მინერალური სასუქები და მრავალი სხვა).
მოლეკულები და ატომები
ყველა ნივთიერება შედგება ძალიან მცირე ნაწილაკებისგან, რომელსაც ეწოდება მოლეკულები (ლათინურიდან - მასა). ყველა მოლეკულა შედგება კიდევ უფრო მიკროსკოპული ნაწილაკებისგან - ატომებისგან, უფრო სწორად, ბირთვებისგან, რომლებიც გარშემორტყმულია შიდა და გარე ელექტრონებით, რომლებიც ქმნიან ქიმიურ კავშირებს. ატომებს აქვთ გარკვეული მასა, ამიტომ მატერიის შემადგენლობა მუდმივია. მოლეკულის სტრუქტურის ძირითადი მახასიათებლები აღმოაჩინეს ქიმიური რეაქციების, ქიმიური ნაერთების ანალიზისა და ფიზიკური მეთოდების გამოყენების მეცნიერული კვლევის დროს. მოლეკულებში ატომები დაკავშირებულია ქიმიური ბმებით. მიკროსკოპული ნაწილაკები მოლეკულაში შეიძლება იყოს დადებითად ან უარყოფითად დამუხტული.
მატერიის ცნება
რა არის ნივთიერება? ნივთიერებად ითვლება ის, საიდანაც შედგება გარემომცველი ბუნების ყველა სხეული და ობიექტი. ყველა ნივთიერება შეიცავს მოლეკულებს და მოლეკულები, თავის მხრივ, შედგება ატომებისგან. მაგალითად, რკინის ლურსმანი იქნება სხეული, რკინა კი ნივთიერება. ნებისმიერ ნივთიერებას აქვს ფიზიკური და ქიმიური თვისებების გარკვეული ნაკრები.
ფიზიკური მახასიათებლები მოიცავს თვისებებს, რომლებიც განასხვავებს ერთ ნივთიერებას მეორისგან. მათ შორისაა: აგრეგატიმდგომარეობა, სიმკვრივე, ხსნადობა, ფერი, სიპრიალის, ტემპერატურა (დუღილი ან დნობა), ელექტრული გამტარობა.
ქიმიური თვისებები - ნივთიერებების თვისებები, რომ რეაგირება მოახდინონ და გამოვლინდნენ ქიმიურ პროცესებში (რეაქციებში).
ქიმიის ამოცანაა გაეცნოს მატერიის ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს.
ნივთიერებების მრავალფეროვნება
არსებობს ნივთიერებების კლასები, რომლებიც მარტივი და რთულია. მარტივი ნივთიერებები არის ნივთიერებები, რომლებიც შედგება ერთი ქიმიური ელემენტის ატომებისგან. მაგალითად, ინერტული აირების მოლეკულები (ნეონი, არგონი, ჟანგბადი, ბრომი, იოდი). რთული ნივთიერებები მოიცავს ყველა ნივთიერებას, რომელიც წარმოიქმნება სხვადასხვა ატომების (წყალი, სუფრის მარილი, ნახშირორჟანგი, კალიუმის პერმანგანატი, საქაროზა) კომბინაციის შედეგად. აქტიური ნივთიერებები - ნივთიერებები ქიმიურ რეაქციებში, რომლებსაც შეუძლიათ ზედაპირული დაძაბულობის შემცირება ზედაპირზე კონცენტრირებისას.
ორგანული ნივთიერება
ამ კატეგორიაში შედის ყველა ნივთიერება, რომელიც შეიცავს ნახშირბადს. გამონაკლისია კარბიდები, ნახშირბადის ოქსიდები, კარბონატები და ნახშირბადის შემცველი ციანიდები და აირები.
საქარიდული ნივთიერების მოლეკულა შედგება სამი ელემენტისგან და წარმოადგენს ცოცხალი ორგანიზმების ენერგიის ძირითად წყაროს. მონოსაქარიდები არის ნაერთები, რომლებიც არ განიცდიან კრისტალიზაციას. ოლიგოსაქარიდები (საქაროზა, ლაქტოზა, მალტოზა) შედგება ორი, სამი ან ოთხი მონოსაქარიდის მოლეკულისგან. ექვემდებარება კრისტალიზაციას. პოლისაქარიდები (გლიკოგენი, სახამებელი, არაბანი, ქსილანები) გემოთი უშაქროა და წყალში არ იხსნება. მათი მთავარი ფუნქციააუჯრედების შეერთება, წებოვნება და შეკვრა. ლიპიდები არის ნაერთების ჯგუფი, რომელიც გვხვდება ყველა ცოცხალ უჯრედში. ისინი ჰგავს უბრალო ნახშირბადის ჯაჭვებს ან ციკლური მოლეკულების ნარჩენებს. ისინი იყოფა ცხიმებად (ტრიგლიცერიდები და ნეიტრალური) და ლიპოიდებად. ეს რთული ეთერებია. ცხიმოვანი მჟავები (სტეარინი, რიცინი) ასევე გვხვდება ცოცხალ ორგანიზმებში. ლიპოიდები ცხიმის მსგავსი ნივთიერებებია, რომლებიც მნიშვნელოვანია მათი სტრუქტურის გამო. ისინი ქმნიან მკაფიოდ ორიენტირებულ ფენებს. ფერმენტები მოიცავს ცილოვანი ხასიათის პროცესების აქტიურ ბიოლოგიურ ამაჩქარებლებს. ისინი არ ნადგურდებიან რეაქციებით და განსხვავდებიან ქიმიური კატალიზატორებისგან იმით, რომ ნორმალურ პირობებში შეუძლიათ რეაქციის სიჩქარის გაზრდა.
არაორგანული ნივთიერებები
არაორგანული ნივთიერებებია: წყალი, ჟანგბადი, ნახშირბადი, წყალბადი, აზოტი, კალიუმი, კალციუმი, ნატრიუმი, ფოსფორი, გოგირდი.
წყალი შეუცვლელი გამხსნელი და სტაბილიზატორია. მას აქვს ძლიერი სითბოს ტევადობა და თბოგამტარობა. წყლის გარემო ხელსაყრელია ძირითადი ქიმიური რეაქციების წარმოქმნისთვის. ის არის გამჭვირვალე და პრაქტიკულად მდგრადია შეკუმშვის მიმართ.
აზოტი არის მრავალი არაცილოვანი ნაერთის ნაწილი. მათ მშენებლობაში აქტიურ მონაწილეობას იღებს გოგირდი. ცოცხალი ორგანიზმების უმეტესობა შეიცავს ფოსფორს მინერალური სახით. კალიუმი უჯრედებში გვხვდება იონების სახით. ის ააქტიურებს ცილის ფერმენტების ბალანსს. ნატრიუმი სისხლის ნაწილია და დიდ როლს ასრულებს მთელი ორგანიზმის წყლის ბალანსის რეგულირებაში. რკინა აქტიურ მონაწილეობას იღებს სუნთქვის, ფოტოსინთეზის პროცესებში და წარმოადგენს ჰემოგლობინის კომპონენტს. დიეტაშიადამიანი ყოველდღიურად იღებს 2 მგ სპილენძს. მისი დეფიციტი ავლენს ანემიას, მადის დაქვეითებას და გულის დაავადებებს. მანგანუმი გავლენას ახდენს მცენარეების განახლების პროცესებზე. თუთია არღვევს ნახშირმჟავას. ბორი გავლენას ახდენს სხვადასხვა ორგანიზმების ზრდაზე. ნიადაგში მისი არარსებობის შემთხვევაში მცენარეებში ყვავილები და გამტარი არხები იღუპება. მოლიბდენი აქტიურად ანადგურებს პარაზიტებს და ფართო პოპულარობა მოიპოვა მოსავლის წარმოებაში.
რა განსხვავებაა არაორგანულ და ორგანულ ნივთიერებებს შორის?
არ არსებობს განსაკუთრებით ძლიერი გარეგანი განსხვავებები ნივთიერებების ამ ორ ჯგუფს შორის. მთავარი განსხვავება მდგომარეობს სტრუქტურაში, სადაც არაორგანულ ნივთიერებებს აქვთ არამოლეკულური სტრუქტურა, ხოლო ორგანულ ნივთიერებებს აქვთ მოლეკულური სტრუქტურა.
არაორგანულ ნივთიერებებს აქვთ არამოლეკულური აგებულება, ამიტომ ისინი ხასიათდებიან მაღალი დნობისა და დუღილის წერტილებით. ისინი არ შეიცავს ნახშირბადს. მათ შორისაა კეთილშობილი აირები (ნეონი, არგონი), ლითონები (კალციუმი, კალციუმი, ნატრიუმი), ამფოტერული ნივთიერებები (რკინა, ალუმინი) და არამეტალები (სილიციუმი), ჰიდროქსიდები, ორობითი ნაერთები, მარილები.
მოლეკულური სტრუქტურის ორგანული ნივთიერებები. მათ აქვთ საკმაოდ დაბალი დნობის წერტილი და გაცხელებისას სწრაფად იშლება. ძირითადად შედგება ნახშირბადისგან. გამონაკლისები: კარბიდები, კარბონატები, ნახშირბადის ოქსიდები და ციანიდები. ნახშირბადი იძლევა უზარმაზარი რაოდენობის რთული ნაერთების წარმოქმნის საშუალებას (10 მილიონზე მეტი ცნობილია ბუნებაში).
მათი კლასების უმეტესობა ეკუთვნის ბიოლოგიურ წარმოშობას (ნახშირწყლები, ცილები, ლიპიდები, ნუკლეინის მჟავები). ეს ნაერთები მოიცავს აზოტს, წყალბადს, ჟანგბადს, ფოსფორს და გოგირდს.
იმისათვის, რომ გაიგოთ რა არის ნივთიერება, უნდა წარმოიდგინოთ რა როლს ასრულებს ის ჩვენს ცხოვრებაში. სხვა ნივთიერებებთან ურთიერთქმედებისას ის აყალიბებს ახალს. მათ გარეშე გარემომცველი სამყაროს სასიცოცხლო აქტივობა განუყოფელი და წარმოუდგენელია. ყველა საგანი შედგება გარკვეული ნივთიერებებისგან, ამიტომ ისინი მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ჩვენს ცხოვრებაში.
