Тіла

Тіла — предмети навколо нас

Характеристики тіл

Довжина. У міжнародній системі вимі­рювання (СІ) за одиницю довжини прийнято метр (м). Використовують й інші одиниці вимірювання довжини: міліметр (мм), сантиметр (см), метр (м), кілометр (км).
Маса. У системі СІ за одиницю вимірювання маси прийнято кілограм (кг). Використовують й інші одиниці: міліграм (мг), грам (г), тонна (т).
Об’єм. Основна одиниця вимірювання об’єму — кубічний метр (м³). Об’єм рідких тіл вимірюють у літрах (л), а також мілілітрах (мл), мікролітрах (мкл).
Густина. Це маса речовини в одиниці об’єму. Основна одиниця густини — кг/м³.

Речовини

Речовини — це те, із чого складаються тіла.

Органічні речовини належать до складу живих організмів і після їхньої загибелі розкладаються до неорганічних за участю мікроорганізмів — бактерій і грибів.

Властивості речовин

Фізичні властивості речовин

Агрегатний стан. У природі речовини перебувають у твердому, рідкому та газоподібному станах.

Теплопровідність — здатність речовини проводити тепло, або процес передавання теплоти внаслідок хаотичного теплового руху молекул та атомів.
Приклад цієї властивості речовин — нагрівання повітря в приміщеннях від руху гарячої води в тепломережі.
Найбільша теплопровідність у мета­лів, найменша — у повітря.
Електропровідність. Речовини поділяються на провідники електричного струму (метали) та діелектрики (гума, пластмаса).
Температури плавлення та кипіння. Це температури, за яких речовини змінюють агрегатний стан з твердого на рідкий та з рідкого на газоподібний.

Хімічні властивості речовин

Речовини вступають у хімічні реакції — взаємодіють з іншими речовинами так, що в результаті утворюються нові сполуки.
Якщо на шматочок крейди капнути кислотою (наприклад хлоридною), то крейда зникне, залишаючи піну:
.
Органічні речовини (білки, жири, вуглеводи) вступають у складні біохімічні реакції. У результаті процесів біосинтезу організми синтезують сполуки для будування власних тіл. Органічні речовини можуть розпадатися на більш прості або неорганічні речовини. Різні класи органічних речовин можуть взаємо­перетворюватися (вуглеводи — у жири і, навпаки, білки — у жири та вуглеводи).

Молекули. Атоми. Хімічні елементи

Молекули — дрібні частинки речовини, що зберігають її хімічні властивості. Молекули складаються з атомів. Атоми — дрібні хімічні неподільні частинки молекул, або дрібні частинки хімічного елемента.
Хімічний елемент представляють атоми того ж самого виду. Хімічні елементи прийнято позначати спеціальними символами, наприклад: Оксиген — О, Карбон — С, Гідроген — Н, Іод — I.
Молекула атмосферного кисню складається з двох атомів Оксигену — . Молекула води складається з двох атомів Гідрогену й одного атома Оксигену — . Алмаз і вугілля мають однакову хімічну формулу — С. Формула молекули вуглекислого газу — . Існують молекули, до складу яких належать сотні атомів, це, наприклад, білки.
Атоми мають складну будову: ядро, що складається з протонів і нейтронів, на певній відстані від якого рухаються електрони. У кожному атомі кількість протонів (позитивно заряджених частинок) дорівнює кількості електронів (негативно заряджених частинок). У цілому атом є електронейтральним, тому що в нейтронів заряду немає. Хімічні елементи мають сталу кількість протонів (заряд ядра) і відрізняються один від одного хімічними властивостями.
Молекули в речовинах перебувають на певній відстані одна від одної. Ця відстань визначає агрегатний стан речовини. Схематично це можна позначити так:

Твердий стан	Рідкий стан	Газоподібний стан

Під час нагрівання відстань між молекулами збільшується, а внаслідок охолодження або тиску — зменшується.

Рух молекул

Атоми та молекули в речовинах перебувають у постійному безладному русі. Тверді частинки речовини, розчиненої в рідинах або газах, постійно зіштовхуються з молекулами, що безладно рухаються, і змінюють напрямок свого руху. Це явище отримало назву броунівський рух за прізвищем англійського ботаніка Роберта Броуна, який описав його у 1827р.

Дифузія

Візьмімо склянку з водою й обережно (по краю) налиймо в неї невелику кількість розчиненої акварельної фарби. Спочатку межа між рідинами добре помітна, але через якийсь час розчин без перемішування стає однорідним. У процесі змішування двох розчинів речовини перемішуються, переходячи з області високої концентрації в область меншої концентрації.

Прості та складні речовини

<Речовини поділяються на прості та складні. Молекули простих речовин складаються з атомів одного виду (, , C).
Молекули складних речовин складаються з атомів різних видів (, , CO). Складні речовини в хімічних ре­акціях можуть розпадатися на більш прості:
.

Чисті речовини й суміші

Чисті речовини містять молекули одного виду й мають суворо постійні фізичні властивості.
Суміші містять молекули різних видів. Майже всі речовини в природі зустрічаються у вигляді сумішей.
Суміші бувають однорідними й не­однорідними. В однорідних сумішах навіть за допомогою мікроскопа не можна виявити частинки інших речовин (наприклад, розчини солі й цукру у воді). У неоднорідних сумішах неозброєним оком або за допомогою мікроскопа можна знайти частинки інших речовин (наприклад, суміш води з крейдою або глиною).

Основні способи розділення сумішей

Повітря — природна суміш

 

Атмосфера

<Простір навколо нас наповнений повітрям. Повітря утворює атмосферу — газову оболонку Землі, що сягає висоти 100 км над поверхнею планети.

Вуглекислий газ і водяна пара змінюють процентне співвідношення залежно від різних умов. Вуглекислого газу багато в повітрі промислових міст, а водяної пари — у повітрі над водяною поверхнею.

Властивості повітря

Повітря є прозорим. Товстий шар повітря має блакитний колір.
Повітря (кисень повітря) підтримує горіння (один зі способів гасіння пожеж — використання цупкої тканини, яка перепиняє доступ повітря до вогню).
Повітря погано проводить тепло. Візьмемо дві склянки з гарячою водою й накриймо одну скляною ємністю, у відкритій склянці вода холоне швидше, тому що другу склянку захищено шаром повітря — принцип термоса.
Тепле повітря підіймається вгору, а холодне — опускається донизу. Процес переміщування повітряних шарів, коли нагріте повітря піднімається вгору, а на його місце приходить прохолодніше, називається конвекцією. Завдяки конвекції в природі переміщуються великі об’єми повітря.

Значення повітря

Переважна більшість живих організмів має аеробне дихання, тобто використовує кисень повітря.
Повітря є скрізь, де існують живі організми: на суходолі, у воді, у ґрунті.

Вода — найпоширеніша речовина на Землі. Розчини в природі та побуті

Властивості води

а) Чиста вода є безбарвною, прозорою, не має запаху та смаку.
б) Агрегатні стани води

Температура кипіння води — 100 °С, температура замерзання — 0 °С.
У верхніх шарах атмосфери з крапельок води утворюється град, а взимку з кристаликів криги — сніжинки.
Випаровуючись з поверхні водойм, вода перетворюється на дрібні крапельки, з яких формуються хмари.
в) Вода — добрий розчинник. Сто­совно води всі речовини поділяються на три групи:
— розчинні (сіль, цукор);
— слабкорозчинні;
— нерозчинні (жири, крейда).
Добре розчинні у воді речовини називають гідрофільними, а нерозчинні — гідрофобними.

Розчини в природі та побуті

Прикладами розчинів у природі є солона морська вода, мінеральна вода природних джерел, рідинні середовища живих організмів (кров, лімфа), клітинний сік рослин. У побуті ми зустрічаємось з різними розчинами, такими як чай, кофе та інші напої, миючі засоби, будівельні суміші.