Најважније из лекције
Материја: Јавља се у виду физичког поља (гравитационо, магнетно) и супстанце (изграђује физичка тела, има масу и заузима простор).
Подела супстанци:
- Чисте супстанце (сталан састав):
- Хемијски елементи – не могу се хемијски разложити (\(\text{O}_2, \text{N}_2, \text{Fe}, \text{Au}, \text{Cu}\)...).
- Хемијска једињења – сложене супстанце састављене од два или више елемената; могу се разложити (\(\text{H}_2\text{O}, \text{NaCl}, \text{CO}_2\)...).
- Смеше (произвољан састав): Мешавине чистих супстанци (ваздух, морска вода, земљиште, легуре, сокови).
Хемија је повезана са другим наукама и грана се на више ужих научних области:
- Органска и неорганска хемија – проучавају различите класе хемијских једињења;
- Биохемија – спој биологије и хемије (хемијски процеси у живим организмима);
- Физичка хемија – спој физике и хемије;
- Геохемија – спој геологије/географије и хемије;
- Фармација и медицинска хемија – производња и деловање лекова;
- Зелена хемија – најмлађа област чији је циљ развој технологија и материјала који чувају животну средину и смањују штетан утицај на природу.
Развој хемије од практичних вештина до егзактне модерне науке одвијао се кроз неколико етапа:
| Етапа | Карактеристике и достигнућа |
|---|---|
| Праисторија | Откриће ватре омогућило је топљење руда и добијање метала, производњу керамике, стакла, сапуна и алкохола. |
| Античко доба | Грчки филозофи теоријски су разматрали грађу материје кроз дискусије и размишљање (без извођења експеримената). |
| Период алхемије | Алхемичари (претече хемичара) су трагали за „каменом мудрости” (претварање метала у злато) и „еликсиром живота” (напитком за бесмртност). Иако су ови циљеви били недостижни, открили су многе супстанце и усавршили лабораторијске поступке. |
| Почетак модерне хемије | Француски научник Антоан Лавоазје (крај XVIII века) сматра се оцем модерне хемије јер је увео теразије и тачно мерење масе у току хемијских реакција. |
| Модерна хемија | Стварање нових материјала (пластике, лекова, вештачких ђубрива, боја) и заштита животне средине. |
Основни видови материје су:
- Физичко поље – посредник у узајамном деловању физичких тела (гравитационо, електрично, магнетно поље).
- Супстанца – вид материје који има масу, заузима простор (запремину), изграђује физичка тела и одликује се специфичним својствима.
- Физичка тела: стаклена чаша, свећа, дрвени сто, лептир, аутомобил.
- Супстанце: стакло, восак, памук, дрво, гвожђе, вода.
Чисте супстанце се деле на хемијске елементе и хемијска једињења:
• До данас је познато 118 елемената (око 90 се налази у природи, остали су синтетисани).
• У слободном стању у природи ретко се налазе (злато, сребро, кисеоник, азот, сумпор).
• Примери елемената: водоник (\(\text{H}\)), азот (\(\text{N}\)), кисеоник (\(\text{O}\)), сумпор (\(\text{S}\)), хлор (\(\text{Cl}\)), гвожђе (\(\text{Fe}\)), бакар (\(\text{Cu}\)), алуминијум (\(\text{Al}\)), угљеник (\(\text{C}\)).
• Једињења се могу разложити на једноставније супстанце хемијским реакцијама.
• Новонастало једињење има потпуно различита својства од полазних супстанци од којих је настало.
• Познато је преко 50 милиона једињења.
• Примери једињења: дестилована (хемијски чиста) вода (\(\text{H}_2\text{O}\)), натријум-хлорид / кухињска со (\(\text{NaCl}\)), угљен-диоксид (\(\text{CO}_2\)), плави камен, сахароза (шећер), етанол (алкохол), ацетон.
- Ваздух – смеша гасова (азот, кисеоник, аргон, угљен-диоксид, водена пара...);
- Воде у природи (морска, речна, изворска, вода из баре или чесме) – смеше воде и растворених минералних материја;
- Земљиште, стене и песак;
- Храна и пића (супа, сок, сладолед, млеко).
Задаци за вежбање
златни прстен, злато, пластична чаша, пластика, кухињска со, соник (сланик).
- Физичка тела: златни прстен, пластична чаша, соник (сланик).
- Супстанце: злато, пластика, кухињска со.
а) кисеоник, б) морска вода, в) угљен-диоксид, г) сумпор, д) ваздух, ђ) кухињска со (натријум-хлорид).
- Хемијски елементи: кисеоник, сумпор.
- Хемијска једињења: угљен-диоксид, кухињска со (натријум-хлорид).
- Смеше: морска вода, ваздух.
Пример: Хемијски чиста вода увек има исти састав без обзира на начин добијања, док смеша воде и шећера може бити више или мање слатка у зависности од тога колико шећера растворимо у води.
- Супстанца \(X\) се загревањем разлаже на две нове чисте супстанце.
- Супстанца \(Y\) се никаквим хемијским поступком не може разложити на једноставније материје.
- Супстанца \(Z\) настаје мешањем супстанци \(X\) и \(Y\) у произвољном масеном односу.
- Супстанца \(W\) је гас који се састоји од азота, кисеоника и племенитих гасова.
- \(X\) је једињење (сложена чиста супстанца која се може разложити);
- \(Y\) је хемијски елемент (једноставна чиста супстанца која се не може хемијски разложити);
- \(Z\) је смеша (настаје мешањем у произвољном односу);
- \(W\) је смеша (у питању је ваздух, мешавина различитих чистих гасова).