К концу этого раздела вы сможете:
- Обсудить отношения между веществом, массой, элементами, соединениями, атомами и субатомными частицами.
- Различить атомный номер и массовый номер.
- Определить ключевое различие между изотопами одного и того же элемента.
- Объяснить, как электроны занимают электронные оболочки и их вклад в относительную стабильность атома.
Вещество Вселенной - от песчинки до звезды - называется веществом. Ученые определяют материю как все, что занимает пространство и имеет массу. Масса и вес объекта являются взаимосвязанными понятиями, но не совсем одинаковыми. Масса объекта - это количество вещества, содержащегося в объекте, и масса объекта одинакова независимо от того, находится ли этот объект на Земле или в невесомости космического пространства.
С другой стороны, весом объекта является его масса, подверженная действию силы тяжести. Там, где гравитация сильно тянет за массу предмета, ее вес больше, чем там, где гравитация менее сильна. Объект с определенной массой весит, например, меньше на Луне, чем на Земле, поскольку Луна имеет меньшую плотность, чем Земля. Другими словами, вес меняется и зависит от силы тяжести. Кусок сыра, весящий на Земле фунт, весит всего несколько унций на Луне.
Элементы и соединения
Все вещества в мире природы состоят из элементов. Элемент - это чистое вещество, которое отличается от всех других веществ тем, что не может быть создано или разложено обычными химическими средствами. Хотя ваше тело может собирать многие химические соединения, необходимые для жизни, из составляющих их элементов, оно не может создавать элементы. Они должны исходить из окружающей среды.
Знакомым примером элемента, который необходимо принимать, является кальций (Ca++). Кальций необходим для организма человека, он поглощается и используется для ряда процессов, в том числе для укрепления костей. Когда вы потребляете молочные продукты, ваша пищеварительная система расщепляет пищу на компоненты, достаточно маленькие, чтобы попасть в кровоток.
К ним относится кальций, который, поскольку он является элементом, не может быть разложен далее. Элементарный кальций в сыре, таким образом, такой же, как и кальций, который образует ваши кости. Некоторые другие элементы, с которыми вы можете быть знакомы, это кислород, натрий и железо. Имя каждого элемента может быть заменено на однобуквенный или двухбуквенный символ; с некоторыми из них вы познакомитесь в ходе данного курса. Все элементы в вашем теле происходят из продуктов, которые вы едите, и воздуха, которым вы дышите.
В природе элементы редко встречаются в одиночку. Вместо этого они образуют соединения. Соединение - это вещество, состоящее из двух или более элементов, соединенных химическими связями. Например, соединение глюкозы является важным топливом организма. Он всегда состоит из одних и тех же трех элементов: углерода, водорода и кислорода.
Более того, элементы, входящие в состав того или иного соединения, всегда присутствуют в одном и том же относительном количестве. В глюкозе на каждые двенадцать единиц водорода всегда приходится шесть углеродных и шесть кислородных единиц. Но что это за "единицы" элементов?
