CURS CHIMIE: MATERIA

label Cursuri autorenew 2025-09-29, 16:55 history_edu sefulretelei
Capitolul INOTIUNI FUNDAMENTALE1.1.Materia. Universul este format din materie, prezenta sub doua forme: substanta si energie radianta.Materia este in continua transformare. Substanta reprezinta o forma de existenta a materiei cu o compozitie si structura definita.O anumita cantitate dintr-o substanta sub o forma si un volum oarecare, reprezinta un corp realizat din substanta respectiva (de exemplu: daca consideram ca substanta - fierul, un cui reprezinta un corp realizat din fier).Substantele se clasifica in substante pure si amestecuri.Substanta pura are o compozitie determinata, indiferent de modul de obtinere si are proprietati fizice constante (densitate, temperatura de topire, de fierbere, lichefiere etc.), iar prin procedee fizice obisnuite, nu poate fi descompusa in alte substante.In natura, in cele mai multe cazuri, substantele nu sunt pure, ci impure, adica contin si alte substante denumite "impuritati ".Purificarea substantelor impure poate fi realizata prin diferite procedee, functie de starea de agregare: filtrare, decantare, distilare, evaporare, cristalizare.Substantele pure pot fi:- substante simple, care prin metode chimice nu pot fi descompuse in alte componente - cu caracter de metal ( cupru, sodiu, calciu, fier), cu caracter de nemetal (oxigen, azot, clor, sulf, carbon)) sau cu caracter de metal si nemetal (stibiu, arsen);- substante compuse (denumite si combinatii) care rezulta din combinarea a doua sau mai multe substante simple si pot fi descompuse in substantele din care s-au obtinut ( sulfat de sodiu, sulfura de fie, carbonat de calciu).Amestecurile sunt formate din diferite cantitati de substante diferite, putand fi omogene sau eterogene.Amestecul omogen are aceleasi proprietati in tot volumul sau (de exemplu: solutia de zahar), spre deosebire de amestecul eterogen (de exemplu: laptele).In amestecuri, fiecare substanta componenta isi pastreaza proprietatile specifice (de exemplu: amestecul de pilitura de fier si sulf). in anumite conditii, de exemplu , sub actiunea caldurii, dintr-un amestec de doua sau mai multe substante se formeaza una sau mai multe substante cu proprietati diferite de cele ale componentelor; inseamna ca a avut loc o transformare chimica (reactie chimica), iar rezultatul este o combinatie chimica (de exemplu: prin incalzirea amestecului de pilitura de fier si sulf se obtine sulfura de fier). 1.2. Transformarile materieiTransformarile materiei au loc prin miscare, care reprezinta o forma de existenta a materiei. Fenomenele care au loc in univers se datoreaza diferitelor tipuri de miscare a materiei: mecanica, fizica, chimica, biologica, ce constituie obiectul de studiu a diferitelor ramuri ale chimiei. Miscarea mecanica a materiei reprezinta deplasarea unui corp in spatiu; miscarea fizica consta in miscarea moleculelor (caldura); miscarea fotonilor cauzeaza lumina, miscarea electronilor -electricitatea; miscarea chimica consta in cedarea si acceptarea de electroni ai atomilor; miscarea biologica reprezinta o forma complexa de miscare a materiei vii ( organisme vegetale, animale).Chimia este stiinta fundamentala care studiaza materia si transformarile sale.Transformarile suferite de materie pot fi de natura fizica sau chimica. Prin transformarile fizice (fenomene fizice) se modifica proprietatile fizice ale materiei, fara a rezulta substante noi, pe cand transformarile chimice (fenomenele chimice) modifica proprietatile chimice ale materiei, ducand la aparitia de substante noi.Chimia studiaza starea generala, compozitia, structura, obtinerea, proprietatile si tranformarile substantelor, cauzele si legile dupa care au loc acestea din urma. Chimia cuprinde doua mari domenii: chimia organica in cadrul careie se studiaza materia alcatuita din compusii carbonului (hidrocarburi si derivatii acestora) si chimia anorganica care studiaza subtantele care nu contin carbon, cu exceptia unor compusi simpli ai carbonului (oxizi, carbonati, carburi).Proprietatile substantelor, modalitatile si procedeele utilizate, fac obiectul de studiu si cercetare a ramurilor chimiei: -chimia fizica - studiul proprietatile fizice ale substantelor si relatia dintre energie si transformairile chimice;-electrochimia- studiul reactiilor chimice, ca urmare a efectului electricitatii si a reactiilor chimice insotite de fenomene electrice;-fotochimia - studiul proceselor chimice produse sub influenta luminii;-radiochimia - studiul proprietatilor subtantelor radioactive;-chimia analitica - identificarea si determinarea cantitativa a elementelor compomnente ale substantelor;-chimia nucleara - studiul transformarilor nucleelor atomice, procesele nucleare si a atomilor obtinuti prin reactii nucleare;-chimia industriala - studiul obtinerii substantelor chimice la scara industriala ( procedee, instalatii si tehnologii industriale);-chimia biologica (biochimia) - studiul mecanismelor in organismele vii; -chimia agricola (agrochimia))- studiul proceselor chimice din domeniul agriculturii (cultura, cresterea plantelor);-geochimia - studiul compozitiei straturilor geologice ale Pamantului. Chimia studiaza compozitia substantelor compuse, prin doua metode fundamentale:-analiza chimica, metoda de descompunere a substantei compuse in componentele din care este alcatuita ( determinarea identitatii si /sau a cantitatii fiecarui component);-sinteza chimica, obtinerea unei substante compuse din substantele componente din care trebuie formata.In natura, substantele simple se gasesc in stare libera, dar in compozitia substantelor nou formate, ele devin elemente chimice.1.2.1. Transformarile fiziceStarile de agregare ale materieiIn anumite conditii de temperatura si presiune, substanta se afla intr-o stare fizica denumita stare de agregare.in conditii obisnuite, materia poate exista in trei stari de agregare: solida, lichida, gazoasa, determinate de tendinta de apropiere si respectiv, de imprastire a particulelor componente.Starea solida- materia are forma si volum propriu; particulele componente (atomi, ioni, molecule) au energie cinetica redusa si sunt strans unite datorita unor forte de atractie puternice;- structura poate fi cristalina, ordonata, datorita particulelor care formeaza retele cristaline (zaharul, sarea) sau amorfa, neordonata (masele plastice, ceara);- relatia dintre masa, volumul si densitatea caracteristice subtantei solide este: m = V ?Starea lichida- materia are volum propriu si ia forma vasului in care se afla; nu au forma proprie (apa, laptele, vinul) datorita fortelor de atractie mai slabe dintre particule decat in cazul substantelor solide;- relatia dintre masa, volumul si densitatea lichidului este:m = V ?Starea gazoasa- materia nu are volum si forma proprie;- particulele componente au o mare mobilitate si ocupa volumul vasului in care se afla ( gaz metan, oxigen, oxid de carbon);Plasma- forma a materiei care exista numai in conditii de temperatura inalta: - este un gaz ionizat format din atomi, ioni, electroni, si fotoni ce formeaza un amestec neutru din punct de vedere electric (flacara, fulgerul, stelele, Soarele); - se gaseste in proportie de 90% in univers.in anumite conditii normale de temperatura si presiune, o substanta se poate afla in una din starile de agregare: solida, lichida sau gazoasa.