Когда мы начинаем изучать новый предмет в школе одной из первых тем в учебнике стоит вопрос о том, что же изучает этот самый предмет и химия в этом плане не исключение. Чтобы на него ответить сперва нужно ввести несколько базовых понятий.
Итак, все окружающие нас предметы и сам человек (в научной и учебной литературе для обозначения окружающих нас предметов используют понятие физические тела) состоят из различных веществ. Например, ваза состоит из стекла, стол из древесины, а украшения из золота и т.д. (Рис. 1) Думаю, логика здесь понятна.
Следующее понятие, о котором стоит заранее поговорить это термин явление, под которым понимают процессы, которые происходят вокруг нас. Например, кипение воды, горение свечи, выпадение осадков и т.д.
Все эти явления делят на две большие группы - физические и химические. Теперь возникает вопрос как эти явления отличить друг от друга?
Для того, чтобы на него ответить давайте рассмотрим следующие примеры.
Пример 1. Испарение воды при нагревании.
С этим явлением мы сталкиваемся каждый день, когда что-то готовим на кухне или просто греем воду, чтобы навести чай или кофе (Рис. 2). Процесс испарения воды, формула которой H2O, сопровождается ее переходом из жидкого в газообразное состояние (пар). Можно сказать, что в результате этого действия меняется только ее форма (в научных кругах используют термин агрегатное состояние), а состав остается тем же H2O. Подобные явления, которые сопровождаются изменением только агрегатного состояния вещества (жидкость -> пар) и в результате которых не происходит образования новых веществ называют физическими явлениями. Помимо испарения воды, к физическим явлениям относят: выпадение осадков, таяние льда, образование инея, свечение лампочки, гром и много другое.
Пример 2. Появление ржавчины
Вы, должно быть, замечали, что со временем на железных поверхностях образуется коричневый налет. К какому явлению Вы бы отнесли этот процесс?
Давайте разбираться вместе. Как правило, новоприобретенная железная вещь (вещество железо имеет формулу Fe) имет красивый металлический блеск (Рис. 3, слева), но под воздействием воды и кислорода воздуха железо постепенно разрушается с образованием новых веществ, Fe2O3 и Fe(OH)3, которые как раз и придают поверхности железных изделий некрасивый коричневый цвет (Рис. 3, справа). Эти новые вещества нам больше известны под общим названием ржавчина. На основании вышесказанного можно сделать вывод, что появление ржавчины или "ржавление" это химическое явление, так как в результате этого процесса одно вещество превратилось в другое. Именно подобные процессы являются объектом изучения химии. Помимо вышеописанного примера к химическим явлениям также относятся: горение свечи, сгорание топлива в двигателе, брожение виноградного сока и т.д.
Химическим явленим является и один из самых важных процессов на планете - фотосинтез (Рис. 4). Из школьного курса по биологии мы, наверное, помним, что растения поглощают углекислый газ (CO2) из атмосферы и затем под действием солнечного света вырабатывают кислород (O2).
Естественно, без хороших базовых знаний по химии и физике очень сложно понять с чем мы имеем дело в данном случае, однако, есть помощники, которые подскажут нам правильный ответ. Если в результате рассматриваемого явления мы наблюдаем хотя бы один из следующих пунктов:
1. Изменение цвет,
2. Выпадение / растворение осадка,
3. Появление запаха,
4. Выделение газа,
5. Выделение теплоты и света,
то мы имеет дело с химическим явлением, а значит эти процессы являются предметом изучения химии.
После того как мы рассмотрели основные понятия, мы можем сделать вывод и дать ответ на интересующий нас вопрос: "Что изучает химия?".
Химия - это наука о веществах и их превращениях
Надеюсь, статья показалась Вам интересной и познавательной.
До встречи!
