Pro chemiky je nejzákladnějším stavebním prvkem hmoty atom. I když je jistě pravda, že atom lze rozdělit na ještě elementárnější stavební prvky, právě na úrovni atomu se začínají objevovat první výrazné „chemické“ vlastnosti. Jak můžete vidět v periodické tabulce prvků, existuje mnoho různých typů atomů, z nichž každý má své charakteristické chemické vlastnosti. Z těchto atomů lze sestavit molekuly. Molekuly jsou skupiny atomů držené pohromadě silami, které se nazývají chemické vazby.
Stavy hmoty
Hmotu můžeme rozdělit do tří různých stavů:
- PEVNÁ – má určitý objem, určitý tvar a je pevná.
- TEKUTÁ – má určitý objem, ale nemá určitý tvar.
- PLYN – nemá určitý objem, nemá určitý tvar a lze jej snadno stlačit, aby zaujal menší objem.
- Cl2(g), Br2(l), I2(s)
- Ponoř Br2(l) do kapalného dusíku a vytvoř Br2(s)
Směsi
Látka obsahující pouze jeden druh atomu nebo jeden druh molekuly je čistá látka. Většina látek kolem nás se však skládá ze směsí čistých látek. Vzduch, dřevo, kameny a hlína jsou příklady takových směsí. Směsi lze dále rozdělit na homogenní a heterogenní.
Homogenní směsi
Homogenní směsi jsou rovnoměrně smíšené na atomární nebo molekulární úrovni. Tyto typy směsí se také nazývají roztoky. Níže uvádíme několik příkladů homogenních směsí.
Vzduch je homogenní směs (plynný roztok) plynů N2, O2, H2O a CO2. Naproti tomu nádoba s každým plynem sama o sobě by byla čistou látkou. Teprve když se smíchají na molekulární úrovni, jsou homogenní směsí (nebo plynným roztokem).
Mosaz je homogenní směs (pevný roztok) mědi a zinku. Každý kov sám o sobě je opět čistou látkou. Teprve když jsou smíchány na atomární úrovni, jsou homogenní směsí (nebo pevným roztokem).
Pivo je homogenní směs (kapalný roztok) H2O, C2H5OH a několika dalších látek. (Neexistuje žádná molekula piva. Molekulou, která dodává pivu opojnou vlastnost, je ethanol.“
- Smícháním vody a ethanolu vznikne homogenní roztok – ukažte také pojem molární objem.
Heterogenní směsi
Heterogenní směsi nejsou rovnoměrně smíšené na atomární nebo molekulární úrovni. Například
Sůl a pepř, čokoládové sušenky nebo tyčinka Twix™, …
jsou příklady heterogenních směsí, kde se látky nemíchají na molekulární úrovni.
- Oddělte železné piliny a síru pomocí magnetu.
- Rozdělte hroznovou sodu na oranžový a modrý roztok pomocí chromatografie.
Všechny směsi, heterogenní i homogenní, lze oddělit na čisté látky pomocí fyzikálních metod, například destilací nebo chromatografií.
Fyzikální změna
Každá změna hmoty, která nemění typ atomů a molekul uvnitř hmoty, se nazývá fyzikální změna. Příkladem fyzikální změny je vaření vody. Když voda vře, mění se z kapalného stavu na plynný. Chemici by tento proces znázornili takto:
H2O(l) → H2O(g)
Zde (l) znamená kapalinu a (g) znamená plyn. Protože se jedná o fyzikální změnu, molekula H2O se nemění.
- CO2(s) → CO2(g)
- H2O2(l) → H2O2(g)
Chemická změna
Molekuly se naopak mohou štěpit nebo spojovat a vytvářet jiné typy molekul. Proces, při kterém se molekula přemění na jinou molekulu, se nazývá chemická změna.
- C2H5OH + 2 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O2(g)
Abychom lépe pochopili pojem chemická změna, prozkoumejme, proč jsou žárovky vyrobeny tak, jak jsou. Žárovka funguje tak, že wolframovým drátem uvnitř žárovky prochází elektrický proud. Wolframový drát je uzavřen uvnitř skleněné baňky, protože kdybyste to dělali na vzduchu, žárovka by velmi rychle shořela. Je to proto, že wolframový drát podléhá chemické reakci s plynem O2 ve vzduchu za vzniku oxidu wolframu.
2W+3O2→ 2WO3
Aby k této reakci nedošlo, je ze vzduchu uzavřeného uvnitř žárovky odstraněn veškerý kyslík.
Pokud do žárovky unikne kyslík, pak wolframový drát reaguje na oxid wolframu a zoxidovaný drát již nebude snadno propouštět elektrický proud. Pokud se pokusíte oxidovaným drátem propustit elektrický proud, rychle se zahřeje a přeruší. To znamená, že žárovka shoří.
- Žárovka s vyvrtaným otvorem v baňce.
Domácí úkol z učebnice Chemie, ústřední nauka, 10. vyd.
1.1, 1.2, 1.9, 1.19, 1.21
Napsat komentář