Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4.8: Фізико-хімічні властивості

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    25309

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання

    Відокремити фізичні від хімічні властивості.

    Вся матерія має фізико-хімічні властивості. Фізичні властивості - це характеристики, які вчені можуть виміряти, не змінюючи складу досліджуваного зразка, такі як маса, колір і обсяг (кількість місця, зайнятого зразком). Хімічні властивості описують характерну здатність речовини реагувати з утворенням нових речовин; до них відносять його горючість і сприйнятливість до корозії. Всі зразки чистої речовини мають однакові хімічні і фізичні властивості. Наприклад, чиста мідь завжди червонувато-коричнева тверда речовина (фізична властивість) і завжди розчиняється в розведеній азотній кислоті, утворюючи синій розчин і коричневий газ (хімічна властивість).

    Фізична власність

    Фізична властивість - це характеристика речовини, яку можна спостерігати або вимірювати без зміни ідентичності речовини. Срібло - блискучий метал, який дуже добре проводить електрику. Його можна формувати в тонкі листи, властивість називається податливістю. Сіль тьмяна і крихка і проводить електрику, коли її розчиняють у воді, що робить досить легко. Фізичні властивості речовини включають колір, твердість, ковкість, розчинність, електропровідність, щільність, температуру плавлення та температуру кипіння.

    Для елементів колір не сильно змінюється від одного елемента до іншого. Переважна більшість елементів безбарвні, сріблясті або сірі. Деякі елементи мають відмінні кольори: сірка і хлор жовті, мідь (звичайно) кольору міді, а елементарний бром - червоний. Однак щільність може бути дуже корисним параметром для ідентифікації елемента. З матеріалів, які існують у вигляді твердих речовин при кімнатній температурі, йод має дуже низьку щільність порівняно з цинком, хромом та оловом. Золото має дуже високу щільність, як і платина. Чиста вода, наприклад, має щільність 0,998 г/см 3 при 25°C Середня щільність деяких поширених речовин наведені в таблиці\(\PageIndex{1}\). Примітка, що кукурудзяна олія має більш низьке співвідношення маси до обсягу, ніж вода. Це означає, що при додаванні в воду кукурудзяна олія буде «плавати».

    Таблиця\(\PageIndex{1}\): Щільності поширених речовин
    Речовина Щільність при 25° C (г/см3)
    крові 1.035
    жирових відкладень 0,918
    незбиране молоко 1.030
    кукурудзяна олія 0,922
    майонез 0,910
    мед 1.420

    Твердість допомагає визначити, як елемент (особливо метал) може бути використаний. Багато елементів досить м'які (наприклад, срібло і золото), тоді як інші (такі як титан, вольфрам і хром) набагато твердіше. Вуглець - цікавий приклад твердості. У графіті («свинець», який міститься в олівцях) вуглець дуже м'який, тоді як вуглець у алмазі приблизно в сім разів твердий.

    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Олівець (зліва) і кільце з діамантом (праворуч). Обидва є формою вуглецю, але проявляють дуже різні фізичні властивості.

    Точки плавлення та кипіння є дещо унікальними ідентифікаторами, особливо сполук. Крім того, що дає деяке уявлення про ідентичність з'єднання, можна отримати важливу інформацію про чистоту матеріалу.

    Хімічні властивості

    Хімічні властивості речовини описують її потенціал зазнати деяких хімічних змін або реакції в силу свого складу. Елементи, електрони та зв'язки, які присутні, дають матерію потенціал для хімічних змін. Визначити хімічну властивість без використання слова «змінити» досить складно. Врешті-решт, вивчивши хімію протягом деякого часу, ви повинні мати можливість подивитися на формулу з'єднання і заявити деякі хімічні властивості. Наприклад, водень може зайняти і вибухнути за умови правильних умов - це хімічна властивість. Метали взагалі мають хімічну властивість вступати в реакцію з кислотою. Цинк реагує з соляною кислотою, утворюючи водневий газ - це хімічна властивість.

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Сильна іржа на ланках ланцюга біля мосту Золоті Ворота в Сан-Франциско; вона постійно піддавалася впливу вологи та сольових бризок, спричиняючи руйнування поверхні, розтріскування та відшаровування металу. (CC BY-SA 3.0; Марліт).

    Хімічною властивістю заліза є його здатність поєднуватися з киснем утворювати оксид заліза, хімічна назва іржі (рис.\(\PageIndex{2}\)). Більш загальним терміном для іржавіння та інших подібних процесів є корозія. Інші терміни, які зазвичай використовуються в описі хімічних змін, - це опік, гниття, вибух, розкладання та бродіння. Хімічні властивості дуже корисні при виявленні речовин. Однак, на відміну від фізичних властивостей, хімічні властивості можна спостерігати лише в міру зміни речовини на іншу речовину.

    Таблиця\(\PageIndex{2}\): Контрастні фізико-хімічні властивості
    Фізичні властивості Хімічні властивості
    Галій метал плавиться при температурі 30 o С. Залізний метал іржавіє.
    Ртуть - дуже щільна рідина. Зелений банан жовтіє при дозріванні.
    Золото блискуче. Горить сухий аркуш паперу.
    Приклад\(\PageIndex{1}\)

    Яке з перерахованого є хімічна властивість заліза?

    1. Залізо роз'їдає у вологому повітрі.
    2. Щільність = 7,874 г/см 3
    3. Залізо м'яке в чистому вигляді.
    4. Залізо плавиться при 1808 К.

    Рішення

    «Залізо роз'їдає у вологому повітрі» - єдина хімічна властивість заліза зі списку.

    Вправа\(\PageIndex{1A}\)

    Що з перерахованого нижче є фізичною властивістю матерії?

    1. корозійність
    2. рН (кислотність)
    3. щільність
    4. займистість
    Відповідь
    c
    Вправа\(\PageIndex{1B}\)

    Що з перерахованого нижче має хімічну властивість?

    1. займистість
    2. температура плавлення
    3. температура кипіння
    4. щільність
    Відповідь
    a

    Резюме

    Фізична властивість - це характеристика речовини, яку можна спостерігати або вимірювати без зміни ідентичності речовини. Фізичні властивості включають колір, щільність, твердість, а також температури плавлення та кипіння. Хімічна властивість описує здатність речовини зазнавати специфічні хімічні зміни. Щоб виявити хімічну властивість, ми шукаємо хімічну зміну. Хімічна зміна завжди виробляє один або кілька видів речовини, які відрізняються від речовини, присутньої до зміни. Утворення іржі - це хімічна зміна, оскільки іржа - це інший вид речовини, ніж залізо, кисень та вода, присутні перед утворенням іржі.