Основные составляющие веществ из чего состоят все субстанции (8 видео)

Все субстанции, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, состоят из определенных основных составляющих. Знаете ли вы, что каждый предмет вокруг нас скрывает в себе настоящий микрокосм, в котором важную роль играют атомы и молекулы? Заглянем в этот удивительный мир веществ и попробуем разгадать их секреты.

Один из основных строительных блоков веществ – атомы. Атом – это наименьшая частица вещества, которая может находиться в состоянии химической реакции. Атомы объединяются в молекулы, которые являются основными единицами химических веществ. Чтобы молекулы стабильно существовали и выполняли свои функции, они должны быть составлены из различных элементов. В нашей природе существует около ста стабильных химических элементов, каждый из которых имеет свой уникальный набор электронов, протонов и нейтронов.

Некоторые из этих элементов являются основными для большинства веществ. Например, вода, без которой невозможна жизнь на планете Земля, состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Вещества могут также быть составлены из ионов – заряженных атомов или молекул – которые могут притягивать или отталкивать друг друга. Между молекулами веществ возникают различные силы притяжения, которые определяют их свойства и связаны с физическими процессами, такими как плавление, кипение или изменение фазы.

Таким образом, окунувшись в мир микрочастиц, мы можем увидеть, как все вещества вокруг нас становятся совсем иными. Знание о базовых строительных единицах веществ позволяет нам лучше понять, как они взаимодействуют друг с другом и определяют свойства материи в целом. История исследования атомов, молекул и элементов насчитывает сотни лет, и до сих пор этот удивительный мир представляет для ученых неиссякаемый источник открытий и возможностей.

Содержание

Атомы: основные строительные блоки веществ
Химические элементы: различные типы атомов
Водород: самый легкий элемент
Углерод: основной компонент органических соединений
Молекулы: образование связей между атомами
Ковалентные связи: сильные и устойчивые
Ионные связи: образование ионы
Металлические связи: электронное облако
Ионы: заряженные частицы веществ
Катионы: положительно заряженные ионы
Натрий: важный катион для нервной системы
Калий: регулирует водно-солевой баланс
Органические соединения: основной компонент организмов
Углеводороды: состоят только из углерода и водорода
📸 Видео

Видео:Окружающий мир 3 класс (Урок№5 - Тела, вещества, частицы. Разнообразие веществ.)Скачать

Атомы: основные строительные блоки веществ

Протоны имеют положительный заряд, нейтроны не имеют заряда, а электроны имеют отрицательный заряд. В результате сбалансированного количества протонов и электронов, атом остается нейтральным по заряду.

Атомы различаются по количеству протонов в ядре, что определяет их химические свойства.

Когда атомы объединяются между собой, образуется молекула. Различные комбинации атомов дают нам разнообразные вещества, которые мы встречаем в нашей повседневной жизни.

Атомы являются строительными блоками всех веществ в нашей Вселенной. Знание об атомах и их структуре позволяет нам лучше понять мир, в котором мы живем.

Видео:Компоненты крови - из чего состоит кровь? Эритроциты, лейкоциты, плазма и дрСкачать

Химические элементы: различные типы атомов

В Менделеевской таблице химических элементов представлено огромное количество различных типов атомов. Каждый элемент обладает уникальным атомным номером, а также символом, который используется для его обозначения. Некоторые химические элементы известны с давних времен, такие как углерод (C), кислород (O) и железо (Fe). Другие элементы же были открыты более недавно и получили названия после открытия, например, фермий (Fm) и нихоний (Nh).

Каждый тип атома имеет свою уникальную структуру, состоящую из протонов, нейтронов и электронов. Количество протонов определяет атомный номер элемента и его положение в Менделеевской таблице, а количество электронов определяет его химические свойства и способность формирования химических связей.

Примеры химических элементов:

Углерод (C) — имеет атомный номер 6 и находится в группе 14 Менделеевской таблицы. Углерод обладает свойствами тетраэдра и способен образовывать множество соединений, включая органические соединения.
Кислород (O) — имеет атомный номер 8 и находится в группе 16 Менделеевской таблицы. Кислород является одним из самых распространенных элементов в земной коре и обладает высокой химической активностью.
Железо (Fe) — имеет атомный номер 26 и находится в группе 8 периодической системы. Железо является важным элементом для живых организмов и широко используется в промышленности.

Химические элементы представляют собой основу для изучения химии и играют важную роль во множестве областей, включая физику, биологию и науку о материалах.

Водород: самый легкий элемент

Водород встречается в природе в свободном состоянии в виде двух изотопов: протия и дейтерия. Протий имеет атомный номер 1 и лишь один протон в ядре, а дейтерий содержит один протон и один нейтрон.

В связи с его низкой плотностью, водород является важным компонентом воздуха и воды. Он также входит в состав большого количества органических соединений, таких как углеводороды и белки. Водород используется в промышленности для производства аммиака, водородной ионосферы и других химических соединений.

Свойство	Значение
Атомный номер	1
Атомная масса	1,00784 у.е.
Плотность	0,0895 г/см³
Температура плавления	-259,16°C
Температура кипения	-252,87°C

Водород является важным элементом в нашей жизни, играющим существенную роль в химических реакциях и энергетике. Его уникальные свойства делают его неотъемлемой частью многих процессов и веществ, с которыми мы ежедневно сталкиваемся.

Углерод: основной компонент органических соединений

Углерод имеет уникальную способность образовывать длинные цепочки и кольца атомов, что позволяет ему образовывать огромное разнообразие органических соединений. Это разнообразие соединений включает в себя углеводороды, кислородсодержащие соединения, аминокислоты, нуклеиновые кислоты и другие важные молекулы.

Углерод также способен образовывать двойные и тройные связи с другими атомами, что позволяет создавать сложные и стабильные структуры. Это делает углерод основным строительным блоком жизни и позволяет создавать разнообразные сложные молекулы, необходимые для функционирования организмов.

Органические соединения, содержащие углерод, играют важную роль в живой природе. Они являются основными компонентами биомолекул, таких как белки, углеводы и липиды. Эти соединения обеспечивают энергию и структуру клеток, участвуют в обмене веществ и передаче генетической информации.

Углерод имеет множество применений в различных областях науки и технологии. Он используется в производстве материалов, таких как пластик и композиты, и в производстве электрических и электронных устройств. Углеродные наноматериалы, такие как графен, имеют уникальные свойства и могут быть использованы в различных технологиях будущего.

Углерод является основным компонентом органических соединений.
Он способен образовывать длинные цепочки и кольца атомов.
Углерод может образовывать двойные и тройные связи с другими атомами.
Органические соединения, содержащие углерод, играют важную роль в живой природе.
Углерод используется в различных областях науки и технологии.

Видео:Строение клетки за 8 минут (даже меньше)Скачать

Молекулы: образование связей между атомами

В атоме есть положительно заряженное ядро, состоящее из протонов и нейтронов, а также отрицательно заряженные электроны, движущиеся по энергетическим уровням вокруг ядра. Чтобы стабилизироваться, атомы образуют связи между собой, обменивая или делая общими свои электроны.

Одна из наиболее распространенных форм связей между атомами — ковалентная связь. В этом типе связи электроны образуются парой, принадлежащей обоим атомам, что позволяет им стабилизироваться. Ковалентные связи обладают различной степенью прочности и могут быть одинарными, двойными или тройными, в зависимости от количества общих электронных пар.

Другой тип связи — ионная связь, которая образуется между атомами с различной электрической зарядкой. В этом случае один атом отдает один или несколько электронов другому атому, создавая ионы с противоположной зарядкой. Положительные ионы привлекают отрицательные, формируя таким образом ионную связь.

Также существуют слабые взаимодействия, такие как ван-дер-ваальсово притяжение и гидрофобные взаимодействия. Они не так сильны, как ковалентные или ионные связи, но все же оказывают влияние на структуру вещества.

Образование связей между атомами позволяет молекулам образовывать различные структуры и иметь различные свойства. Это обеспечивает разнообразие веществ и является основой для понимания и изучения множества физических и химических процессов.

Видео:Из чего состоит всё? Частицы ВселеннойСкачать

Ковалентные связи: сильные и устойчивые

Ковалентные связи имеют несколько ключевых особенностей:

1. Силу связи	Ковалентные связи являются одними из самых сильных связей, которые возникают между атомами. Они обеспечивают структурную целостность и устойчивость молекул и кристаллов.
2. Общий электронный облако	В ковалентной связи электроны распределяются между атомами, образуя общее электронное облако. Это облако связывает атомы вместе и создает силу взаимодействия.
3. Длина связи	Длина ковалентной связи зависит от типа связывающих атомов и их расстояния друг от друга. Чем короче связь, тем сильнее она.
4. Углы связи	В ковалентных связях может образовываться различное количество атомов. Это позволяет образовывать различные формы молекул с различными углами связи.
5. Полярность	Ковалентные связи могут быть полярными или неполярными в зависимости от разности электроотрицательности связывающих атомов. Полярные связи обусловлены неравномерным распределением электронной плотности.

Ковалентные связи – это основная составляющая субстанций и играют ключевую роль в химических реакциях и процессах, таких как образование и разрушение молекул.

Ионные связи: образование ионы

Ионные связи образуются между атомами, которые имеют различные электроотрицательности. Электроотрицательность — это способность атома притягивать электроны к себе. Если один атом обладает бóльшей электроотрицательностью, чем другой, то он притягивает электроны ото второго атома сильнее, чем второй атом.

В результате такого притяжения электроны переносятся от атома с меньшей электроотрицательностью к атому с большей электроотрицательностью. Атом, который потерял или получил электроны, превращается в ион. Ионы с положительным зарядом называются катионами, а ионы с отрицательным зарядом — анионами.

Соединение, образованное ионами, называется ионным соединением или солью. Ионные соединения обладают характерными свойствами, такими как высокая температура плавления и кипения, хорошая электропроводность в расплавленном или растворенном состоянии и кристаллическая структура.

Например, ионы натрия (Na⁺) и ионы хлора (Cl^—) образуют ионное соединение — хлорид натрия (NaCl), которое является солью.

Металлические связи: электронное облако

В металлических связях электронное облако играет ключевую роль. Это особое состояние электронов, которое характеризуется их высокой подвижностью и отсутствием строго определенной локализации.

В металлах электроны не привязаны к определенным атомам, а образуют свободное электронное облако, которое окутывает положительные ионы металла. Такое облако электронов создает специфические связи между атомами металла и обеспечивает его высокую электропроводность и теплопроводность.

Электроны в металлическом облаке могут двигаться свободно от одного атома к другому под воздействием электрического поля. Они обладают энергией, близкой к энергии проводимости, что делает металлы хорошими проводниками электричества и тепла.

Такая свободность движения электронов в металлическом облаке также приводит к тому, что металлы обладают высокой механической прочностью и пластичностью. Электронное облако способно деформироваться и перемещаться в металлической решетке, что делает металлы гибкими и податливыми к обработке.

Металлические связи с электронным облаком играют важнейшую роль в различных отраслях промышленности, таких как металлургия, электроника, строительство и другие. Понимание природы металлических связей и их влияния на свойства металлов позволяет создавать новые материалы с уникальными характеристиками и применять их в различных сферах деятельности человека.

Видео:СТРОЕНИЕ АТОМА ХИМИЯ 8 класс // Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать

Ионы: заряженные частицы веществ

Положительные ионы называются катионами, а отрицательные ионы – анионами. Катионы образуются, когда атом теряет один или несколько электронов. Анионы образуются, когда атом приобретает один или несколько электронов.

Ионы играют важную роль во многих химических реакциях. Они могут образовывать различные соединения и стабилизировать состояние вещества. Ионы могут быть как одиночными, так и группами, образующими сложные ионы.

Видео:ДНК и РНК • нуклеиновые кислоты • строение и функцииСкачать

Катионы: положительно заряженные ионы

Катионы обладают свойствами, которые позволяют им взаимодействовать с анионами – отрицательно заряженными ионами. В результате такого взаимодействия образуются ионные соединения, которые имеют кристаллическую структуру и обладают высокой устойчивостью.

Катионы широко распространены в природе и встречаются в различных соединениях. Некоторые катионы, такие как Na+, K+, Mg2+, Ca2+, являются необходимыми для нормальной жизнедеятельности организмов, а также участвуют в регуляции основных биохимических процессов.

Катионы также широко используются в различных отраслях промышленности и научных исследованиях. Они применяются в производстве лекарственных препаратов, электролитов для аккумуляторов, катализаторов для химических реакций и многих других областях.

Натрий: важный катион для нервной системы

В качестве одного из ключевых катионов в организме натрий играет важную роль. Он участвует в регуляции водного баланса, поддерживает кислотно-щелочное равновесие и контролирует осмотическое давление. Кроме того, натрий имеет особое значение для нервной системы.

Натрий играет важную роль в передаче нервных импульсов. Когда нервная клетка генерирует импульс, натриевые и калиевые ионы проходят через мембрану клетки, что приводит к изменению электрического потенциала. Это электрическое возбуждение передается от одной нервной клетки к другой, обеспечивая нормальную работу нервной системы.

Натрий также необходим для правильного функционирования мышц. Он участвует в регуляции сократительной активности скелетных мышц и поддерживает нормальную работу сердечной мышцы.

Организм получает натрий из пищи, в основном из соли, источниками которой являются морепродукты, мясо, молочные продукты и консервы. Однако избыток натрия в организме может привести к проблемам с сердечно-сосудистой системой и повышенному артериальному давлению, поэтому важно умеренно употреблять продукты, богатые натрием.

Калий: регулирует водно-солевой баланс

Калий влияет на работу многих клеток и тканей, в том числе мышц и нервной системы. Он помогает поддерживать правильный уровень влаги в организме, особенно в клетках. Благодаря этому, калий играет важную роль в регуляции давления и сердечного ритма.

Большое количество калия содержится во многих продуктах, таких как фрукты, овощи, зелень, семена и орехи. Также его можно получить из специальных препаратов или добавок питания.

Недостаток калия в организме может привести к различным проблемам со здоровьем, таким как мышечная слабость, нарушение сердечного ритма, ухудшение работы почек и раздражение нервной системы. Поэтому важно поддерживать оптимальный уровень калия в организме ежедневным употреблением продуктов, богатых этим элементом.

Видео:Атомы и молекулы. Простые и сложные вещества. 7 класс.Скачать

Органические соединения: основной компонент организмов

Атом углерода является основной строительной единицей органических соединений. Углерод способен образовывать четыре ковалентных связи с другими атомами, что позволяет ему образовывать молекулы различной сложности и структуры. Кроме углерода, в органических соединениях присутствуют атомы водорода, кислорода и азота, которые также образуют ковалентные связи с углеродом и друг с другом.

Органические соединения могут быть простыми или сложными. Простые органические соединения, такие как метан и этан, состоят из одного углеродного атома и соответственно четырех и восьми водородных атомов. Сложные органические соединения, такие как аминокислоты и нуклеотиды, состоят из нескольких углеродных атомов, связанных в цепочки или кольца.

Органические соединения имеют разнообразные функции в организмах. Они являются строительным материалом для клеток, образуют гены и ДНК, участвуют в химических реакциях и метаболических процессах. Органические соединения обеспечивают энергию для организма и участвуют в передаче сигналов между клетками. Они также играют важную роль в обмене веществ и росте организма.

Видео:ОКСИДЫ, КИСЛОТЫ, СОЛИ И ОСНОВАНИЯ ХИМИЯ 8 класс / Подготовка к ЕГЭ по Химии - INTENSIVСкачать

Углеводороды: состоят только из углерода и водорода

Углеводороды являются основными составляющими не только нефти и газа, но и других природных и синтетических материалов. Они широко используются в различных отраслях, включая нефтехимию, фармацевтику, пищевую промышленность и т.д.

Углеводороды делятся на несколько классов в зависимости от структуры и количества атомов углерода в молекуле. Это может быть простейший углеводород – метан, состоящий из одного атома углерода и четырех атомов водорода, или сложный углеводород, такой как алкан или алкен.

Важно отметить, что углеводороды могут быть насыщенными или ненасыщенными. Насыщенные углеводороды содержат только одинарные связи между атомами углерода, например, алканы. Ненасыщенные углеводороды содержат двойные или тройные связи между атомами углерода, например, алкены и алкины.

Углеводороды представляют собой одну из основных групп органических соединений и играют важную роль в химии и науке в целом. Изучение их свойств и структуры является важной задачей органической химии и находится в центре многих исследований.