Chemia w klasie 7, dział 1 to fascynująca podróż do podstawowych pojęć, które stanowią fundament całej chemii. Zaczynamy od zrozumienia, czym właściwie jest materia i jakie są jej podstawowe właściwości.
Czym jest materia?
Materia to wszystko, co nas otacza, co ma masę i zajmuje przestrzeń. Czyli Ty, ja, książka, powietrze – wszystko! Nawet to, czego nie widzimy gołym okiem, jak bakterie czy gazy, też jest materią. Istnieją różne formy materii, które różnią się swoimi właściwościami.
Ważnym pojęciem jest masa. Masa to miara ilości materii w danym obiekcie. Im więcej materii zawiera obiekt, tym większa jest jego masa. Mierzymy ją najczęściej w kilogramach (kg) lub gramach (g). Nie mylmy masy z ciężarem! Ciężar to siła, z jaką Ziemia przyciąga dany obiekt, i zależy od masy obiektu oraz siły grawitacji. Na Księżycu, gdzie grawitacja jest mniejsza, będziemy ważyć mniej, ale nasza masa pozostanie taka sama.
Kolejnym ważnym pojęciem jest objętość. Objętość to przestrzeń, którą zajmuje dany obiekt. Mierzymy ją najczęściej w litrach (L) lub mililitrach (mL) dla cieczy i gazów, a w metrach sześciennych (m3) lub centymetrach sześciennych (cm3) dla ciał stałych. Na przykład, butelka wody ma objętość 1 litra.
Właściwości materii
Właściwości materii opisują, jak materia się zachowuje i jak reaguje na różne bodźce. Możemy podzielić je na właściwości fizyczne i właściwości chemiczne.
Właściwości fizyczne
Właściwości fizyczne to te, które możemy zmierzyć lub zaobserwować bez zmiany składu chemicznego substancji. Należą do nich między innymi:
- Stan skupienia: Materia może występować w trzech podstawowych stanach skupienia: stałym (np. lód), ciekłym (np. woda) i gazowym (np. para wodna). Każdy stan skupienia charakteryzuje się innymi właściwościami, np. kształtem i objętością.
- Barwa: To, jaki kolor ma dana substancja. Na przykład, siarka jest żółta, a miedź jest czerwona.
- Zapach: To, jak dana substancja pachnie. Niektóre substancje mają bardzo intensywny zapach (np. amoniak), inne są bezwonne (np. tlen).
- Gęstość: To masa substancji przypadająca na jednostkę objętości. Mierzymy ją najczęściej w kg/m3 lub g/cm3. Na przykład, żelazo jest bardziej gęste niż woda.
- Temperatura wrzenia i topnienia: To temperatury, w których dana substancja zmienia stan skupienia. Na przykład, woda wrze w temperaturze 100°C i topi się w temperaturze 0°C.
- Rozpuszczalność: To zdolność danej substancji do rozpuszczania się w innej substancji (rozpuszczalniku). Na przykład, cukier rozpuszcza się w wodzie, a piasek nie.
- Przewodnictwo elektryczne i cieplne: To zdolność danej substancji do przewodzenia prądu elektrycznego lub ciepła. Na przykład, metale są dobrymi przewodnikami ciepła i elektryczności, a plastik jest izolatorem.
Właściwości chemiczne
Właściwości chemiczne opisują, jak dana substancja reaguje z innymi substancjami, czyli czy ulega reakcjom chemicznym. Należą do nich między innymi:
- Palność: To zdolność danej substancji do spalania się w obecności tlenu. Na przykład, drewno jest palne, a kamień nie.
- Reaktywność: To zdolność danej substancji do reagowania z innymi substancjami. Na przykład, sód bardzo gwałtownie reaguje z wodą.
- Kwasowość i zasadowość: To właściwości, które opisują, czy dana substancja ma charakter kwasowy, zasadowy czy obojętny. Mierzymy je za pomocą skali pH.
- Korozja: To proces niszczenia materiałów pod wpływem czynników zewnętrznych, np. tlenu, wody czy kwasów. Na przykład, żelazo rdzewieje w obecności tlenu i wody.
Substancje i mieszaniny
Materię możemy podzielić na substancje i mieszaniny.
Substancja to materia o stałym składzie chemicznym i określonych właściwościach. Może być to pierwiastek (np. żelazo, tlen, siarka) lub związek chemiczny (np. woda, sól kuchenna, cukier). Pierwiastki składają się z atomów jednego rodzaju, a związki chemiczne z atomów różnych pierwiastków połączonych ze sobą w określonych proporcjach.
Mieszanina to połączenie dwóch lub więcej substancji, które nie reagują ze sobą chemicznie. Skład mieszaniny może być różny w różnych jej częściach. Mieszaniny dzielimy na jednorodne i niejednorodne.
Mieszanina jednorodna to mieszanina, w której nie można rozróżnić poszczególnych składników gołym okiem lub za pomocą mikroskopu. Przykładem jest roztwór soli w wodzie lub powietrze. Składniki mieszaniny jednorodnej są równomiernie rozproszone.
Mieszanina niejednorodna to mieszanina, w której można rozróżnić poszczególne składniki gołym okiem lub za pomocą mikroskopu. Przykładem jest piasek z wodą lub zupa warzywna. Składniki mieszaniny niejednorodnej nie są równomiernie rozproszone.
Metody rozdzielania mieszanin
Mieszaniny możemy rozdzielać na poszczególne składniki za pomocą różnych metod fizycznych, wykorzystując różnice we właściwościach fizycznych tych składników. Do najpopularniejszych metod należą:
- Sączenie (filtracja): Wykorzystuje różnicę w wielkości cząstek. Pozwala oddzielić ciało stałe od cieczy. Przykład: Oddzielenie piasku od wody za pomocą filtra.
- Odparowywanie: Wykorzystuje różnicę w temperaturze wrzenia. Pozwala oddzielić substancję rozpuszczoną od rozpuszczalnika. Przykład: Otrzymywanie soli z roztworu soli w wodzie poprzez odparowanie wody.
- Dekantacja: Wykorzystuje różnicę w gęstości. Pozwala oddzielić ciecze niemieszające się lub ciało stałe od cieczy. Przykład: Ostrożne zlanie cieczy znad osadu.
- Destylacja: Wykorzystuje różnicę w temperaturze wrzenia. Pozwala oddzielić ciecze mieszające się o różnych temperaturach wrzenia. Przykład: Otrzymywanie alkoholu z zacieru.
- Chromatografia: Wykorzystuje różnicę w zdolności do adsorpcji (przylegania do powierzchni) składników mieszaniny na fazie stacjonarnej. Stosowana do rozdzielania bardzo skomplikowanych mieszanin.
Zrozumienie tych podstawowych pojęć jest kluczowe do dalszej nauki chemii. Pamiętaj, żeby powtarzać i utrwalać wiedzę, a chemia stanie się Twoją ulubioną dziedziną!

