kemia on aineen tieteellinen tutkimus. Kemistinä voisi tarkastella, kuinka paljon tilaa esine voi täyttää (tiheys). Kemistinä voisit mitata atomien energiaa (aineen tilaa). Kemistit tarkastelevat myös sitä, miten hapot voivat liuottaa tiettyjä yhdisteitä (reaktioita). Kemia palaa aina aineen tutkimiseen. Kemistit ovat tuhansien vuosien aikana oppineet ymmärtämään monia eri tapoja, joilla aine muuttuu ja liikkuu universumissa.
jos kemia on aineen tutkimusta, mikä on Materia? Materia on ainetta ympärilläsi. Materia on ilma, jota hengität, vesi, jota juot, maa, jolla kävelet, kukat, jotka haistat, ja ruoka, jota maistat. Kaikki esine, jonka näet, haistat tai kosketat, on tehty aineesta. On myös hyvin pieniä ainepaloja, joita ei voi nähdä tai koskettaa. Kemistit käyttävät erikoisvälineitä tutkiessaan noita pikkumiehiä. Tutkijat teoretisoivat kaiken havaitsemamme aineen muodostavan noin 5% maailmankaikkeudesta. Loppu koostuu pimeästä aineesta ja pimeästä energiasta.
aineella on kaksi pääominaisuutta. Materia vie tilaa. Pienetkin hiukkaset ja atomien kappaleet vievät jonkin verran tilaa. Materialla on myös massa. Teknisesti massa on aineen määrä. Toistaiseksi massaa voi ajatella painon perusteella. Ei tarvitse kemiaa kertoa, että norsulla on paljon massaa, perhosella vähemmän massaa ja atomilla vielä vähemmän massaa. Esineen hallussapito kertoo esineen painon ja antaa hyvän kuvan sen massasta verrattuna muihin esineisiin.
Just to you know, massa ja paino ovat erilaisia. Massa on aineen määrä, joka on sama kaikkialla maailmankaikkeudessa. Kilogrammalla rautaa (Fe) on sama massa maassa tai kuussa. Paino perustuu ympäristön painovoimaan. Tuo kilo rautaa painaa maapallolla enemmän, koska maan painovoima on voimakkaampi kuin kuun. Koska Jupiter on paljon suurempi kuin maa (voimakkaampi painovoima), tuon raudan paino Jupiterissa on paljon raskaampi. Massa pysyy samana.

atomit kemiassa

atomit ovat pienimpiä ja alkeellisimpia aineen yksiköitä, joilla on alkuaineen ominaisuudet. Kaikilla atomeilla on samat perusosat (elektronit, protonit ja neutronit), mutta ne ovat järjestyneet eri tavoin. Koska niissä on eri määrä osia, jokaisen alkuaineen atomeilla on eri massat. Vedyn (H) keskimääräinen atomimassa on 1, kun taas hiilen (C) on noin 12 ja kalsiumin (Ca) noin 40.
voisi sanoa, ” miksi kemia ei keskity elektroneihin? Eikö kemistien pitäisi työskennellä pienimpien ainepalojen kanssa?”Niin, elektronit ovat pienempiä kuin atomit, ja on subatomisia hiukkasia, jotka ovat pienempiä kuin elektronit. Mutta noilla pikkuruisilla hiukkasilla ei ole alkuaineen ominaisuuksia. Kun pienet osat yhdistetään atomeiksi, kemistit voivat alkaa nähdä ominaisuuksia ja kuvioita niiden käyttäytymisessä.

Mitä ovat elementit?

alkuaineet ovat ainekappaleita, joissa kaikilla atomeilla on samat kemialliset ominaisuudet. Alkuaineet koostuvat samanlaisista atomeista. Haluamme sanoa, että atomit ovat täsmälleen samat, mutta se ei ole aivan totta. Alkuaine koostuu atomeista, joilla on sama määrä protoneja. Jos atomeja on yksi erä ja niillä kaikilla on sama määrä protoneja, ne ovat kaikki yhtä alkuainetta.
esimerkiksi jos kaikilla atomeilla on neljä protonia, ne ovat beryllium (Be) – atomeja. Joillakin näistä atomeista voi olla neljä elektronia (neutraalia). Joillakin atomeilla voi olla kolme elektronia, jolloin atomille jää positiivinen varaus (ioneja). Näitä ioneja pidetään edelleen berylliumatomeina. Neutronit toimivat samalla tavalla. Sinulla voi olla neljä neutronia, mutta sinulla voi olla myös kolme tai viisi neutronia. Atomeja, joissa on sama määrä protoneja ja eri määrä neutroneja, kutsutaan alkuaineen isotoopeiksi. Isotoopit ja ionit ovat edelleen sama alkuaine, vaikka niillä on eri määrä neutroneja ja elektroneja.

Mitä ovat kemialliset reaktiot?

– nyt tiedät, että kemia on aineen tutkimusta…
– ja pienet ainekappaleet yhdistyvät atomeiksi…
– ja eri alkuaineiden atomit voivat yhdistyä muodostaen yhdisteitä.
– kemialliset reaktiot tapahtuvat, kun eri yhdisteet yhdistyvät ja synnyttävät uusia yhdisteitä.
– kemia tutkii näiden yhdisteiden kemiallisten sidosten muodostumista ja tuhoutumista.
esimerkiksi kemian kokeessa voitaisiin tutkia ruostuvaa putkea. Putki alkaa rautana (Fe). Ajan myötä putki alkaa hapettua ja muodostuu rautaoksidia (Fe2O3). Aineen perushiukkaset ovat edelleen samat. Kiertävät elektronit ovat edelleen elektroneja ja ytimen protonit ovat edelleen protoneja, mutta niiden sijainnit ja yhteydet ovat muuttuneet. Kaksi rauta-atomia on sitoutunut kolmeen happi (O) – atomiin kovalenttisilla sidoksilla. Kuten sanoimme, kemia tutkii rauta-ja happiatomien välisten kemiallisten sidosten muodostumista ja tuhoutumista.

muistettavia kohtia

aiheeseen liittyvä Video…