Es sind Dutzende Millionen chemischer Verbindungen bekannt, von denen jede auf einer relativ kleinen Anzahl von Partikeln basiert. Lassen Sie uns herausfinden, wie sich die Ansichten über die Struktur und Zusammensetzung von Substanzen verändert haben.

Zu wissen, woraus „was besteht“

Barren, Schmuck, Münzen aus Gold, Silber, Schwefelklumpen aus vulkanischen Quellen, metallisches Eisen und Kupfer sind seit Jahrtausenden bekannt. Alte Gelehrte versuchten, die Struktur zu erklären. Demokrit schuf Atomistik, Aristoteles wurde der "Gründungsvater" der modernen Wissenschaft. Wissenschaftler entwickelten Gedanken über Materia prima in Form von fünf primären Elementen oder Elementen: Luft, Wasser, Erde, Feuer und Äther.

Die alte Substanz oder Substanz wurde als „aus dem etwas gemacht wird“ dargestellt. Es gab Ideen über die Existenz sehr kleiner Teilchen - Atome. Dieser aus dem Griechischen übersetzte Begriff bedeutet "unteilbar".

Substanzen - Cluster sehr kleiner Komponenten

Das Studium von Partikeln ist fast eine Detektivgeschichte. Der herausragende russische Wissenschaftler M. Lomonosov verwendete häufig die Wörter "Korpuskel", "Atom" und "Molekül". Alles war sehr verwirrt: Atome sind teilbar oder nicht, woraus besteht es?

Nach der Entscheidung des Internationalen Kongresses der Chemiker von 1860 ist ein Atom das kleinste Teilchen, das Teil einer einfachen oder komplexen Substanz ist. Ein Molekül ist ein System von Kernen und Elektronen aus zwei oder mehr Atomen. Mit bloßem Auge unsichtbare Partikel werden erst bei starker Vergrößerung des Elektronenmikroskops sichtbar.

Atome, Isotope

Atome bestehen aus Kernen und Elektronen.Die ersten sind positiv geladen. Negativ geladene Elektronen bewegen sich mit großer Geschwindigkeit in die Nähe. Kerne enthalten Elementarteilchen: Protonen (positiv), Neutronen (negativ).

Wenn die Anzahl der Protonen gleich und die Anzahl der Neutronen unterschiedlich ist, haben solche Atome desselben Elements unterschiedliche Massen und Eigenschaften. Sie sind Isotope. Wasserstoff mit einem Proton im Kern - Protium - ist der häufigste im Universum. Deuterium ist ein massereicheres Isotop mit einem Proton und einem Neutron im Kern. Die Legende von "lebendem" und "totem" Wasser entstand wahrscheinlich aufgrund der Toxizität von schwerem Wasser, das Deuterium enthält.

Die ganze Vielfalt an anorganischen Substanzen, Mineralien, Gesteinen und einer Fülle organischer Verbindungen ist zurückzuführen auf:

• die Identität der Partikel einer Substanz;
• das Vorhandensein verschiedener Struktureinheiten (Atome, Moleküle, Ionen);
• Unterschiede in Ladungen, Massen und Größen von Atomtypen (chemische Elemente);
• die Fähigkeit von Atomen und Molekülen, Elektronen zu verlieren oder aufzunehmen und sich in ionengeladene Teilchen zu verwandeln;
• eine große Anzahl elektronischer Konfigurationen, Kristallstrukturen;
• Unterschiede im Energiezustand von Partikeln.

Interessante Tatsache: Na-, K-, Ca- und Cl-Atome sind lebensbedrohlich, wenn sie in den Körper gelangen. Na + -, K + -, Ca2 + - und Cl- -Ionen sind sicher und lebenswichtig für den Körper.

Merkmale der Struktur von Substanzen

Substanzen können molekular und ionisch sein. Gasförmiger Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Stickstoff, Chlor und Ammoniak bestehen aus kleinen Molekülen mit einer kleinen Masse.Sie haben relativ niedrige Schmelz- und Siedepunkte.

Salze sind überwiegend ionische Substanzen. Inertgase, Diamant, Graphit bestehen nur aus Atomen. Die Besonderheit der Struktur von Metallen ist das Vorhandensein von Atomen, Ionen und "Elektronengas". In der Chemie, der Herstellung von Arzneimitteln und anderen Produkten werden verschiedene chemisch reine und hochreine Substanzen verwendet.

Interessante Tatsache: Die Kenntnis von Substanzen ist für normale Menschen von praktischem Interesse. Sie können beim Kauf von Medikamenten sparen. Der Preis für Originalarzneimittel beinhaltet Marketingkosten (bis zu 90% der Arzneimittelkosten). Generika sind billige Analoga der Originalmedikamente. Sie enthalten die gleichen Wirkstoffe und unterscheiden sich in Produktion, Bestandteilen und Umfang der klinischen Studien.

Einzelne Substanzen und Gemische

Destilliertes Wasser ist H2O-Moleküle ohne Verunreinigungen. Eine solche Flüssigkeit wird nicht zum Trinken und Kochen verwendet. Ionen aus der Zusammensetzung löslicher Substanzen (Elektrolyte) müssen zusammen mit Wasser in den menschlichen Körper gelangen. Natürliches, mineralisches Leitungswasser enthält neben Wassermolekülen auch Metallionen und Salze. Viele von ihnen sind wichtig für die Gesundheit.
Ionen von Makro- und Mikroelementen in Produkten werden fälschlicherweise als Mineralien bezeichnet. Letztere sind feste natürliche Körper, zum Beispiel Quarz, Feuerstein, Topas. Es ist besser, die Namen "anorganische Nährstoffe", "mineralische Zusatzstoffe" zu verwenden.

Interessante Tatsache: Wenn ein chemisches Element in Form eines Ions oder von Molekülen in Lebensmitteln fehlt, fühlt sich eine Person nicht gesättigt.Es besteht ein unbewusster Wunsch, das bestehende Defizit aufgrund anderer Bestandteile der Nahrung auszugleichen, was häufig zu Stoffwechselstörungen und Fettleibigkeit führt.

Um uns herum dominieren Gemische, die zwei oder mehr einfache oder komplexe Substanzen enthalten. Atmosphärische Luft ist eine Mischung von Gasen. Einwohner von Industriegebieten, Städten atmen neben gasförmigem Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid die Verbrennungsprodukte aller Arten von Brennstoffen, Mikropartikel aus Blei, Quecksilber und anderen Schwermetallen ein. Die toxische Wirkung eines solchen „Cocktails“ ist viel gefährlicher als die Schädigung einzelner Komponenten.

Die Substanzen um und in lebenden Organismen sind vielfältig und bestehen aus Atomen, Molekülen und Ionen. Es gibt nur wenige Arten von Partikeln, aber sie erzeugen eine große Vielfalt einfacher und komplexer Verbindungen. Zumindest im Allgemeinen muss man sich vorstellen, woraus Wasser, Luft, Medikamente und Lebensmittel bestehen. Dieses Wissen bringt Vorteile im Leben, hilft, besser in der Welt um uns herum zu navigieren, um unsere Sicherheit und unser Überleben zu gewährleisten.