Разнообразие сложных веществ

Раздел: 
Русская Химия

6. Разнообразие сложных веществ

Разнообразие сложных веществ настолько широкое, что не поддаётся счёту. Нет смысла говорить, что сложных веществ – десять, двадцать или сто миллионов; их, в принципе, может быть сколько угодно.

Вещества различаются тогда, когда, во-первых, слипшимися оказываются разные атомы. Это – самый простой признак различия.

При соединении кислорода с водородом получается жидкая вода. Когда тот же кислород соединяется с углеродом, получается углекислый газ. Если кислород соединился с железом, образовалась ржавчина.

Во-вторых, сложное вещество возникает и тогда, когда изменяется соотношение разных атомов.

Та же ржавчина бывает разной. Если атомы кислорода и железа соединяются в соотношении один к одному (OFe), то получается один вид ржавчины. Если на один атом железа приходятся два атома кислорода (O2Fe), то ржавчина – другая. Возможны и иные сочетания атомов в них. Внешне ржавчины различаются по цвету: от ярко красного до тёмно коричневого.

И в-третьих, новые вещества образуются и тогда, когда атомы слипаются по-разному. Иногда это различие в слипании выражается отчётливо, как, например, в соединениях углерода и водорода (CH2, C2H4, C3H6  и другие), иногда – мало заметно, например при термической обработке сложных веществ.

Атом углерода имеет четыре петли. Ими он может соединяться как с атомами водорода, так и с другими атомами углерода. Даже при одном и том же соотношении чисел атомов углерода и водорода возможны различные комбинации соединений атомов углерода между собой.

В общем в группе пропанов на каждые 3 атома углерода приходятся 8 атомов водорода (C3H8). Но разные их перестроения образуют различные вещества; их называют изопропанами.

Подобные структуры возникают в клетках живой природы, в частности в растительных волокнах.

Неограниченность разнообразия сложных веществ можно показать на примере материала лезвия кухонного ножа.

При определённой добавке к железу так называемых легирующих металлов, в основном – никеля, полученный  сплав становится нержавеющим.

 Но переход от ржавеющего материала к нержавеющему не является ступенчатым. С увеличением добавок никеля ржавление постепенно отступает. Формально можно сказать, что каждый дополнительный атом никеля создаёт новый материал.

Лезвие кухонного ножа должно быть не только нержавеющим, но и прочным и острым.

Прочность и способность сохранять остроту придают материалу ножа термические обработки; их называют закалкой. При термических обработках атомы не перестраиваются полностью, но изменяют своё положение, подстраиваясь под соседей. Такое изменение положений атомов может либо ослабить их усилия слипания, либо усилить. При усилении слипания прочность материала ножа увеличивается.

Изменять своё положение атомы могут не только при термообработке, но и в обычных условиях. Такой процесс специалисты называют старением материала. В процессе старения острая кромка лезвия ножа может округляться и нож теряет остроту.

Старение материала ножа можно рассматривать как видоизменение вещества.

К оглавлению                Назад        обсуждение        Далее                Следующий раздел или книга