§ 14. Атоми. Молекули. Речовини. Різноманітність речовин
Поміркуйте
Із чого складаються речі, що нас оточують?
Пригадайте
Атоми
У початковій школі ви дізналися, що всі тіла складаються з дуже маленьких частинок, які неможливо побачити неозброєним оком. Ці частинки називають атомами.
Атоми — це частинки, із яких складаються всі тіла навколо нас і навіть ми самі.
Про існування атомів здогадувалися ще мислителі Давньої Греції. Грецьке слово «атомос» означає «неподільний». Але вони не володіли знаннями про будову атома.
Сьогодні достеменно відомо, що атом складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів, що обертаються навколо нього.
Позитивний заряд ядра (+) компенсується негативним зарядом усіх електронів (–), тому сам атом електричного заряду не має (є електронейтральним).
Одна зі спрощених моделей атома чимось нагадує будову Сонячної системи. Вона так і називається — планетарна модель атома.
Існує 118 різновидів атомів: більшість із них трапляються в природі, а деякі були добуті науковцями штучно під час експериментів. Кожен вид атомів має свою назву та позначення (хімічний символ, утворений із перших літер латинської назви). Наприклад: Оксиген (О), Гідроген (Н), Нітроген (N), Карбон (С), Кальцій (Са).
Назви атомів завжди пишуть із великої літери.
Атоми надзвичайно малі.
Уявіть, якщо яблуко збільшити до розмірів Землі, то збільшений у стільки ж разів атом буде мати розмір яблука.
Завдання 1
Молекули
Атоми можуть сполучатися між собою й утворювати молекули. Давньогрецький філософ Демокрит уважав, що всі атоми мають гачки, за допомогою яких вони з’єднуються. Насправді ніяких гачків в атомів немає, а в молекули вони сполучаються особливими хімічними зв’язками.
Молекула — це найменша частина речовини, яка зберігає властивості цієї речовини.
Молекули кожної речовини мають свою будову, яку позначають спеціальними хімічними формулами. Ці формули показують, із яких атомів складається речовина і скільки атомів кожного виду міститься у складі молекули цієї речовини.
Наприклад: молекула води утворена двома атомами Гідрогену й одним атомом Оксигену та має відому формулу — Н2О.
Молекули дуже малі.
Уявіть: в одній краплині води містяться мільярди мільярдів молекул!
Завдання 2
Речовини
Усі тіла навколо нас складаються з речовин. Деякі з них створила природа (пісок, кисень, вода), а деякі — людина (пластмаса, скло, гума).
Багато природних речовин використовується людством. Наприклад, вуглець, що є складником корисної копалини вугілля, — це паливо, фосфор і сірку застосовують для виготовлення сірників, водень є екологічно чистим пальним тощо.
Усі речовини також поділяють на прості та складні.
Як видно з таблиці, прості речовини утворені однаковими атомами, а складні — різними.
Отже, прості речовини складаються з атомів одного виду, а складні — з атомів двох або більше видів. Складних речовин існує значно більше, ніж простих. Це пояснюється тим, що різні види атомів можуть сполучатися один з одним у різних варіантах.
Є речовини, молекули яких утворені невеликою кількістю атомів, — це кисень (О2), вода (Н2О), азот (N2), вуглекислий газ (CO2) тощо. А існують великі молекули, у складі яких міститься багато різних атомів — сахароза, або цукор (С12Н22О11), глюкоза (С6Н12О6), аспірин (С9Н8О4) тощо.
Речовини, із яких утворені тіла неживої природи, називають неорганічними. До таких речовин належать відомі вам вода, сіль, крейда.
Органічні речовини утворюються в процесах життєдіяльності рослин та тварин. Також органічні речовини синтезуються науковцями в лабораторіях.
Прикладами органічних речовин є білки, жири, вуглеводи — складники живих організмів (у тому числі людини), вони також є у складі нашої їжі.
Атоми, молекули та речовини вивчає наука хімія.
Завдання 3
Різноманітність речовин
Шість цеглинок «Лего» можна скласти багатьма способами.
Так само відбувається і з атомами. Але їх не шість, а значно більше. Речовин, утворених цими природними «цеглинками», існує величезна кількість — понад 50 мільйонів! І щороку науковці створюють нові речовини.
У природи замість деталей конструктора — атоми.
Речовини відрізняються за певними ознаками: кольором, смаком, твердістю, розчинністю у воді, агрегатним станом, здатністю взаємодіяти з іншими речовинами, проводити тепло тощо.
Усі ці ознаки називають властивостями речовин і поділяють на фізичні й хімічні. Детальніше ви вивчатимете їх на уроках фізики та хімії.
Завдання 4
Дізнайтеся більше
Молекули можуть складатися з великої кількості різних атомів. Наприклад, молекула вітаміну В12 має ось таку формулу — С63Н88СоN14О14Р.
Однією з речовин, які значно дорожчі за золото, є каліфорній. Він не трапляється в природі, його добувають менше одного грама на рік у лабораторіях. Вартість каліфорнію сягає 27 мільйонів доларів за 1 грам!
Підсумуємо
Завдання 5
Завдання 6
Завдання 7
Ключова ідея
Усі тіла у Всесвіті утворені з атомів, які складаються з ядра та електронів. Ядро атома має позитивний заряд (+), а електрони — негативний (–).
Молекули складаються як із однакових атомів, так і з різних. Речовини поділяють на природні та створені людиною, прості та складні, органічні та неорганічні.
Запитання для повторення й засвоєння
- Чи справді атом є неподільним, як уважали в давнину?
- Чи має атом заряд? Чому?
- Чому назви атомів і речовин записують по-різному?
- На прикладах поясніть, чим прості речовини відрізняються від складних.