Chemia jest naukowym badaniem materii. Jako chemik możesz przyjrzeć się ilości przestrzeni, jaką obiekt może wypełnić (gęstość). Jako chemik możesz mierzyć energię atomów (stan materii). Chemicy przyglądają się również sposobowi, w jaki kwasy mogą rozpuszczać pewne związki (reakcje). Chemia zawsze wraca do badania materii. Przez tysiące lat chemicy zrozumieli wiele różnych sposobów, w jakie Materia zmienia się i porusza we wszechświecie.
jeśli chemia jest badaniem materii, to czym jest materia? Materia to rzeczy wokół ciebie. Materia to powietrze, którym oddychasz, woda, którą pijesz, ziemia, po której chodzisz, kwiaty, które pachniesz, i jedzenie, które smakujesz. Każdy obiekt, który możesz zobaczyć, powąchać lub dotknąć, jest wykonany z materii. Są też bardzo małe kawałki materii, których nie można zobaczyć ani dotknąć. Chemicy używają specjalnego sprzętu do badania tych maluchów. Naukowcy teoretyzują, że cała materia, którą możemy zaobserwować, stanowi około 5% wszechświata. Reszta składa się z ciemnej materii i ciemnej energii.
istnieją dwie główne cechy materii. Materia zajmuje przestrzeń. Nawet najmniejsze cząstki i kawałki atomów zajmują trochę miejsca. Materia ma również masę. Technicznie rzecz biorąc, masa to ilość materii jaką posiadasz. Na razie można myśleć o masie w kategoriach wagi. Nie potrzeba chemii, żeby powiedzieć, że słoń ma dużo masy, motyl ma mniej masy, a atom ma jeszcze mniej masy. Trzymanie obiektu powie Ci wagę obiektu i da ci dobre wyobrażenie o jego masie w porównaniu z innymi obiektami.
tak dla twojej wiadomości, masa i waga są różne. Masa jest ilością materii, która jest taka sama wszędzie we wszechświecie. Jeden kilogram żelaza (Fe) będzie miał taką samą masę na ziemi lub na Księżycu. Waga opiera się na grawitacji środowiska. Ten kilogram żelaza będzie ważył więcej na Ziemi, ponieważ Ziemia ma silniejszą grawitację niż Księżyc. Ponieważ Jowisz jest znacznie większy niż Ziemia (silniejsza siła grawitacji), masa tego żelaza na Jowiszu będzie znacznie cięższa. Masa będzie taka sama.

Atomy w chemii

Atomy są najmniejszymi i najbardziej podstawowymi jednostkami materii, które mają właściwości pierwiastka. Wszystkie atomy mają te same podstawowe części (elektrony, protony i neutrony), ale są ułożone w różny sposób. Ponieważ mają różne liczby części, Atomy każdego elementu mają różne masy. Wodór (H) ma średnią masę atomową 1, podczas gdy węgiel (C) wynosi około 12, A wapń (Ca) około 40.
Można by powiedzieć: „dlaczego chemia nie skupia się na elektronach? Czy chemicy nie powinni pracować z najmniejszymi kawałkami materii?”Tak, elektrony są mniejsze niż atomy i są cząstki subatomowe, które są mniejsze niż elektrony. Ale te maleńkie cząstki nie mają właściwości pierwiastka. Gdy małe części są połączone w Atomy, chemicy mogą zacząć widzieć właściwości i wzory w ich zachowaniu.

czym są pierwiastki?

pierwiastki są kawałkami materii, w których wszystkie atomy mają te same właściwości chemiczne. Pierwiastki zbudowane są z podobnych atomów. Chcemy powiedzieć, że atomy są dokładnie takie same, ale to nie do końca prawda. Element składa się z atomów, które mają taką samą liczbę protonów. Jeśli mamy partię atomów i wszystkie mają taką samą liczbę protonów, to wszystkie są jednym elementem.
na przykład, jeśli wszystkie atomy mają cztery protony, są to Atomy berylu (Be). Niektóre z tych atomów mogą mieć cztery elektrony (neutralne). Niektóre atomy mogą mieć trzy elektrony, pozostawiając atom z ładunkiem dodatnim (jony). Jony te są nadal uważane za Atomy berylu. Neutrony działają tak samo. Możecie mieć cztery neutrony, ale możecie też mieć trzy lub pięć neutronów. Atomy o tej samej liczbie protonów i różnej liczbie neutronów nazywane są izotopami pierwiastka. Izotopy i jony są nadal tym samym pierwiastkiem, mimo że mają różną liczbę neutronów i elektronów.

jakie są reakcje chemiczne?

– teraz już wiesz, że chemia to nauka o materii…
– a małe kawałki materii łączą się tworząc Atomy…
– a atomy różnych pierwiastków mogą się łączyć tworząc związki.
– reakcje chemiczne zachodzą, gdy różne związki łączą się i tworzą nowe związki.
– Chemia bada powstawanie i niszczenie wiązań chemicznych w tych związkach.
na przykład eksperyment chemiczny może badać rdzewiejącą rurę. Rura zaczyna się jako żelazo (Fe). Z czasem rura zaczyna się utleniać i powstaje tlenek żelaza (Fe2O3). Podstawowe cząstki materii są nadal takie same. Orbitujące elektrony nadal są elektronami, a protony w jądrze nadal są protonami, ale ich położenie i połączenia uległy zmianie. Dwa atomy żelaza są połączone z trzema atomami tlenu (O) wiązaniami kowalencyjnymi. Jak powiedzieliśmy, Chemia bada tworzenie i niszczenie wiązań chemicznych między atomami żelaza i tlenu.

punkty do zapamiętania