Elus ümbritsevad meid mitmesugused kehad ja objektid. Näiteks siseruumides on see aken, uks, laud, lambipirn, tass, tänaval - auto, valgusfoor, asf alt. Iga keha või objekt koosneb ainest. Selles artiklis käsitletakse, mis aine on.
Mis on keemia?
See on loodusteadus, mis uurib orgaanilisi ja anorgaanilisi aineid, nende struktuuri, omadusi ja muundumisi keemiliste reaktsioonide tulemusena. Keemia kuulub ühte tohutusse loodusteaduse valdkonda ja tegeleb molekulide ja aatomite vastastikmõjude uurimisega. See annab selge arusaama sellest, mis aine on, ja on väga tihed alt seotud füüsika ja bioloogiaga ning kuulub seetõttu loodusteaduste hulka.
Keemia tähtsus inimese elus
Mineraalid, elusorganismid, kivimid ja atmosfäär koosnevad samade elementide erinevatest vahekordadest. Peamine erinevus elava ja eluta looduse vahel seisneb selles, millised molekulid moodustusid teatud keemilistest elementidest. Meie biosfääri elutegevuse aluseks saab olemakeemiliste elementide tsükkel.
Inimese elu on võimatu ilma tööstuskaupadeta (toit, vitamiinid, ravimid, kosmeetika, tehiskiud, ehitusmaterjalid, erinevad lakid ja värvid, mineraalväetised ja palju muud).
Molekulid ja aatomid
Kõik ained koosnevad väga väikestest osakestest, mida nimetatakse molekulideks (ladina keelest – mass). Kõik molekulid koosnevad veelgi mikroskoopilisematest osakestest – aatomitest või õigemini tuumadest, mida ümbritsevad sisemised ja välised elektronid, mis moodustavad keemilisi sidemeid. Aatomitel on teatud mass, seega on aine koostis konstantne. Molekuli ehituse põhijooned avastati keemiliste reaktsioonide teadusliku uurimise, keemiliste ühendite analüüsi ja füüsikaliste meetodite rakendamise käigus. Aatomid molekulides on omavahel ühendatud keemiliste sidemetega. Molekulis olevad mikroskoopilised osakesed võivad olla kas positiivselt või negatiivselt laetud.
Aine mõiste
Mis on aine? Ainet loetakse aineks, millest koosnevad kõik ümbritsevas looduses olevad kehad ja objektid. Kõik ained sisaldavad molekule ja molekulid koosnevad omakorda aatomitest. Näiteks raudnael on keha ja raud on aine. Igal ainel on teatud hulk füüsikalisi ja keemilisi omadusi.
Füüsikalised omadused hõlmavad omadusi, mis eristavad üht ainet teisest. Nende hulka kuuluvad: agregaatseisund, tihedus, lahustuvus, värvus, läige, temperatuur (keemis- või sulamistemperatuur), elektrijuhtivus.
Keemilised omadused – ainete omadused reageerida ja avalduda keemilistes protsessides (reaktsioonides).
Keemia ülesanne on tutvuda aine füüsikaliste ja keemiliste omadustega.
Ainete mitmekesisus
On ainete klasse, mis on lihtsad ja keerulised. Lihtained on ained, mis koosnevad ühe keemilise elemendi aatomitest. Näiteks inertgaaside (neoon, argoon, hapnik, broom, jood) molekulid. Kompleksainete hulka kuuluvad kõik ained, mis tekkisid erinevate aatomite (vesi, lauasool, süsinikdioksiid, kaaliumpermanganaat, sahharoos) koosmõjul. Toimeained – keemilistes reaktsioonides osalevad ained, mis võivad pinnale koondumisel vähendada pindpinevust.
Orgaaniline aine
Sellesse kategooriasse kuuluvad kõik süsinikku sisaldavad ained. Erandiks on karbiidid, süsinikoksiidid, karbonaadid ning süsinikku sisaldavad tsüaniidid ja gaasid.
Sahhariidaine molekul koosneb kolmest elemendist ja on elusorganismide peamine energiaallikas. Monosahhariidid on ühendid, mis ei kristalliseeru. Oligosahhariidid (sahharoos, laktoos, m altoos) koosnevad kahest, kolmest või neljast monosahhariidi molekulist. allutatud kristallisatsioonile. Polüsahhariidid (glükogeen, tärklis, arabaanid, ksülaanid) on maitselt magustamata ega lahustu vees. Nende peamine ülesanne onrakkude ühendamine, liimimine ja sidumine. Lipiidid on rühm ühendeid, mida leidub kõigis elusrakkudes. Need näevad välja nagu lihtsad süsinikahelad või tsükliliste molekulide jäänused. Need jagunevad rasvadeks (triglütseriidid ja neutraalsed) ja lipoidideks. Need on rasked eetrid. Rasvhappeid (steariin, ritsiin) leidub ka elusorganismides. Lipoidid on rasvataolised ained, mis on olulised oma struktuuri tõttu. Need moodustavad selgelt orienteeritud kihid. Ensüümid hõlmavad valguliste protsesside aktiivseid bioloogilisi kiirendajaid. Neid ei hävita reaktsioonid ja need erinevad keemilistest katalüsaatoritest selle poolest, et nad on võimelised norma altingimustes reaktsioonikiirust suurendama.
Anorgaanilised ained
Anorgaaniliste ainete hulka kuuluvad: vesi, hapnik, süsinik, vesinik, lämmastik, kaalium, k altsium, naatrium, fosfor, väävel.
Vesi on asendamatu lahusti ja stabilisaator. Sellel on tugev soojusmahtuvus ja soojusjuhtivus. Veekeskkond on soodne põhiliste keemiliste reaktsioonide toimumiseks. See on poolläbipaistev ja praktiliselt survekindel.
Lämmastik on osa paljudest mittevalguühenditest. Väävel osaleb aktiivselt nende ehitamisel. Enamik elusorganisme sisaldab fosforit mineraalsel kujul. Kaaliumi leidub rakkudes ioonide kujul. See aktiveerib valguensüümide tasakaalu. Naatrium on osa verest ja mängib suurt rolli kogu organismi veetasakaalu reguleerimisel. Raud osaleb aktiivselt hingamis- ja fotosünteesi protsessides ning on hemoglobiini komponent. Dieedisinimene saab iga päev 2 mg vaske. Selle puudus paljastab aneemia, söögiisu ja südamehaigused. Mangaan mõjutab taimede uuenemisprotsesse. Tsink lagundab süsihapet. Boor mõjutab erinevate organismide kasvu. Selle puudumisel mullas surevad taimedes lilled ja juhtivad kanalid. Molübdeen hävitab aktiivselt parasiite ja on saavutanud laialdase populaarsuse taimekasvatuses.
Mis vahe on anorgaanilistel ja orgaanilistel ainetel?
Eriti tugevaid väliseid erinevusi nende kahe ainerühma vahel ei ole. Peamine erinevus seisneb struktuuris, kus anorgaanilistel ainetel on mittemolekulaarne struktuur ja orgaanilistel ainetel on molekulaarne struktuur.
Anorgaanilistel ainetel on mittemolekulaarne struktuur, mistõttu neid iseloomustab kõrge sulamis- ja keemistemperatuur. Need ei sisalda süsinikku. Nende hulka kuuluvad väärisgaasid (neoon, argoon), metallid (k altsium, k altsium, naatrium), amfoteersed ained (raud, alumiinium) ja mittemetallid (räni), hüdroksiidid, kahekomponentsed ühendid, soolad.
Molekulaarstruktuuriga orgaanilised ained. Neil on üsna madal sulamistemperatuur ja need lagunevad kuumutamisel kiiresti. Koosneb peamiselt süsinikust. Erandid: karbiidid, karbonaadid, süsinikoksiidid ja tsüaniidid. Süsinik võimaldab moodustada tohutul hulgal kompleksühendeid (looduses on teada üle 10 miljoni).
Enamik nende klassidest kuulub bioloogilisele päritolule (süsivesikud, valgud, lipiidid, nukleiinhapped). Nende ühendite hulka kuuluvad lämmastik, vesinik, hapnik, fosfor ja väävel.
Et mõista, mis aine on, peate ette kujutama, millist rolli see meie elus mängib. Teiste ainetega suheldes moodustab see uusi. Ilma nendeta on ümbritseva maailma elutähtis tegevus lahutamatu ja mõeldamatu. Kõik objektid koosnevad teatud ainetest, seega mängivad nad meie elus olulist rolli.
