化學(xué)中物質(zhì)的定義是什么
物質(zhì)有六種存在形態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、等離子態(tài)、玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)、費(fèi)米子凝聚態(tài)下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的化學(xué)中物質(zhì)的簡(jiǎn)介，希望能幫到大家!
化學(xué)中物質(zhì)的定義
1、天然存在的化學(xué)物質(zhì)(Naturally Occurring Chemical Substance)：指任何自然環(huán)境中存在的未經(jīng)加工的物質(zhì)或者僅通過(guò)人力、機(jī)械或重力方式，通過(guò)溶解在水中、浮選、或通過(guò)加熱脫水而沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化的過(guò)程從自然環(huán)境中提取出來(lái)的任何物質(zhì)。
2、有準(zhǔn)確定義的化學(xué)物質(zhì)(Well-defined chemical substance)：指可以用完整的化學(xué)結(jié)構(gòu)式和特定的分子式描述的化學(xué)物質(zhì)，盡管這類物質(zhì)中取代基的位次是未知的或可變的，但取代基的數(shù)量等信息卻是已知的。
3、沒(méi)有準(zhǔn)確定義的化學(xué)物質(zhì)(Poorly-defined chemical substance)：指無(wú)法用完整的化學(xué)結(jié)構(gòu)或/和特定的分子式描述的化學(xué)物質(zhì)。
4、現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)(Existing Chemical Substance)：指在法律規(guī)定期間，為了商業(yè)目的在中國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)或已經(jīng)從國(guó)外進(jìn)口并且已經(jīng)列入《中國(guó)現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)名錄》中的化學(xué)物質(zhì)。
5、新化學(xué)物質(zhì)(New Chemical Substance)：指任何未包括在《中國(guó)現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)名錄》中的化學(xué)物質(zhì)。
6、研究與開發(fā)用化學(xué)物質(zhì)(Research and Development Chemical Substance)：指任何制造或進(jìn)口的僅僅用來(lái)進(jìn)行科學(xué)研究與開發(fā)或分析測(cè)試的化學(xué)物質(zhì)。
化學(xué)中物質(zhì)的存在狀態(tài)
物質(zhì)有六種存在形態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)、等離子態(tài)、玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)、費(fèi)米子凝聚態(tài)。固態(tài)物質(zhì)具有形狀和體積，它們的分子緊緊地結(jié)合在一起。液態(tài)物質(zhì)也有體積，但沒(méi)有形
狀，相比之下，它們的分子結(jié)合得要松散一些，因而液體可以被傾倒到一個(gè)容器中以測(cè)量它們的體積。氣體既沒(méi)有體積也沒(méi)有形狀，它們的分子會(huì)自由地移動(dòng)，從而充滿任何一個(gè)可以封閉它們的容器。等離子態(tài)是由等量的帶負(fù)電的電子和帶正電的離子組成。玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)表示原來(lái)不同狀態(tài)的原子突然“凝聚”到同一狀態(tài)(一般是基態(tài))。即處于不同狀態(tài)的原子“凝聚”到了同一種狀態(tài)。
氣態(tài)物質(zhì)
我們的生活空間被大量氣體包圍著。許多古人觀察到：風(fēng)能夠?qū)⑤^細(xì)的樹干吹彎了腰，燒開的水中會(huì)冒出氣泡。因此早期的哲學(xué)家相信有一種稱為“空氣”的元素存在，并具有上升的傾向。17 世紀(jì)時(shí)，托里切利證明空氣和固體、液體一樣具有重量。到了18世紀(jì)，化學(xué)家證明了空氣是多種氣體的混合物，并且在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)了許多氣體。這些新發(fā)現(xiàn)的氣體立刻就有了實(shí)際的應(yīng)用，例如從煤中提煉出的氣體就可以產(chǎn)生光與熱。
液態(tài)物質(zhì)
液體的粒子會(huì)互相吸引而且離得很近，所以不易將固定體積的液體壓縮成更小的體積或是拉大成更大的體積。受熱時(shí)，液體粒子間的距離通常都會(huì)增加，因而造成體積膨脹。當(dāng)液體冷卻時(shí)，則會(huì)發(fā)生相反的效應(yīng)而使體積收縮。液體可以溶解某些固體，例如將食鹽放入水中，食鹽顆粒好像會(huì)漸漸消失。其實(shí)是因?yàn)槭雏}溶于水后電離出鈉離子與氯離子，并均勻分布在水中，形成一種水溶液。此外，液體還可以溶解氣體或其他液體。
固態(tài)物質(zhì)
固態(tài)物質(zhì)具有固定的形狀，液體和氣體則沒(méi)有。想要改變固體的形狀，就必須對(duì)它施力。例如擠壓或拉長(zhǎng)可以改變固體的體積，但通常變化不會(huì)太大。大部分固體加熱到某種程度都會(huì)變成液體，若是溫度繼續(xù)升高則會(huì)變成氣體。不過(guò)有些固體在受熱之后就會(huì)分解，例如石灰石。晶體與金屬是最重要的兩種固體。
等離子態(tài)物質(zhì)
將氣體加熱，當(dāng)其原子達(dá)到幾千甚至上萬(wàn)攝氏度時(shí)，電子就會(huì)被原子"甩"掉，原子變成只帶正電荷的離
子。此時(shí)，電子和離子帶的電荷相反，但數(shù)量相等，這種狀態(tài)稱做等離子態(tài)。人們常年看到的閃電、流星以及熒光燈點(diǎn)燃時(shí)，都是處于等離子態(tài)。人類可以利用它放出大量能量產(chǎn)生的高溫，切割金屬、制造半導(dǎo)體元件、進(jìn)行特殊的化學(xué)反應(yīng)等. 在茫茫無(wú)際的宇宙空間里，等離子態(tài)是一種普遍存在的狀態(tài)。宇宙中大部分發(fā)光的星球內(nèi)部溫度和壓力都很高，這些星球內(nèi)部的物質(zhì)差不多都處于等離子態(tài)。宇宙中絕大部分物質(zhì)都處于等離子態(tài)，固液氣才是真正的比較稀少的物質(zhì)狀態(tài)。只有那些昏暗的行星和分散的星際物質(zhì)里才可以找到固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的物質(zhì)。
玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)物質(zhì)
玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)是科學(xué)巨匠愛因斯坦在70年前預(yù)言的一種新物態(tài)。這里的“凝聚” 與日常生活中的凝聚不同，它表示原來(lái)不同狀態(tài)的原子突然“凝聚”到同一狀態(tài)(一般是基態(tài))。即處于不同狀態(tài)的'原子“凝聚”到了同一種狀態(tài)。
這個(gè)新的第五態(tài)的發(fā)現(xiàn)還得從1924年說(shuō)起，那一年，年輕的印度物理學(xué)家玻色寄給愛因斯坦一篇論文，提出了一種關(guān)于原子的新的理論，在傳統(tǒng)理論中，人們假定一個(gè)體系中所有的原子(或分子)都是可以辨別的，我們可以給一個(gè)原子取名張三，另一個(gè)取名李四……，并且不會(huì)將張三認(rèn)成李四，也不會(huì)將李四認(rèn)成張三。然而玻色卻挑戰(zhàn)了上面的假定，認(rèn)為在原子尺度上我們根本不可能區(qū)分兩個(gè)同類原子(如兩個(gè)氧原子)有什么不同。
玻色的論文引起了愛因斯坦的高度重視，他將玻色的理論用于原子氣體中，進(jìn)而推測(cè)，在正常溫度下，原子可以處于任何一個(gè)能級(jí)(能級(jí)是指原子的能量像臺(tái)階一樣從低到高排列)，但在非常低的溫度下，大部分原子會(huì)突然跌落到最低的能級(jí)上，就好像一座突然坍塌的大樓一樣。處于這種狀態(tài)的大量原子的行為像一個(gè)大超級(jí)原子。打個(gè)比方，練兵場(chǎng)上散亂的士兵突然接到指揮官的命令“向前齊步走”，于是他們迅速集合起來(lái)，像一個(gè)士兵一樣整齊地向前走去。后來(lái)物理界將物質(zhì)的這一狀態(tài)稱為玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)(BEC)，它表示原來(lái)不同狀態(tài)的原子突然“凝聚”到同一狀態(tài)。這就是嶄新的玻愛凝聚態(tài)。
費(fèi)米子凝聚態(tài)物質(zhì)
根據(jù)“費(fèi)米子凝聚態(tài)”研究小組負(fù)責(zé)人德博拉·金的介紹， “費(fèi)米子凝聚態(tài)”與“玻色一愛因斯坦凝聚態(tài)”都是物質(zhì)在量子狀態(tài)下的形態(tài)，但處于“費(fèi)米子凝聚態(tài)”的物質(zhì)不是超導(dǎo)體。
量子力學(xué)認(rèn)為，粒子按其在高密度或低溫度時(shí)集體行為可以分成兩大類：一類是費(fèi)米子，得名于意大利物理學(xué)家費(fèi)米;另一類是玻色子，得名于印度物理學(xué)家玻色。這兩類粒子特性的區(qū)別，在極低溫時(shí)表現(xiàn)得最為明顯：玻色子全部聚集在同一量子態(tài)上，費(fèi)米子則與之相反，更像是“個(gè)人主義者”，各自占據(jù)著不同的量子態(tài)�！安Ｉ粣垡蛩固鼓蹜B(tài)”物質(zhì)由玻色子構(gòu)成，其行為像一個(gè)大超級(jí)原子，而“費(fèi)米子凝聚態(tài)”物質(zhì)采用的是費(fèi)米子。當(dāng)物質(zhì)冷卻時(shí)，費(fèi)米子逐漸占據(jù)最低能態(tài)，但它們處在不同的能態(tài)上，就像人群涌向一段狹窄的樓梯，這種狀態(tài)稱作“費(fèi)米子凝聚態(tài)”。
化學(xué)中物質(zhì)分類
化學(xué)物質(zhì)是化學(xué)運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)承擔(dān)者，也是化學(xué)科學(xué)研究的物質(zhì)客體。這種物質(zhì)客體雖然從化學(xué)對(duì)象來(lái)看只是以物質(zhì)分子為代表，然而從化學(xué)內(nèi)容來(lái)看則具有多種多樣形式，涉及到許許多多物質(zhì)。因此，研究化學(xué)物質(zhì)的分類就顯得非常重要。
按照物質(zhì)的連續(xù)和不連續(xù)(分立的)形式，首先可以把化學(xué)物質(zhì)分為連續(xù)的宏觀形態(tài)的物質(zhì)，如各種元素、單質(zhì)與化合物，以及不連續(xù)的微觀形態(tài)的物質(zhì)，如各種化學(xué)粒子等兩大類物質(zhì)。
化學(xué)物質(zhì)樹狀分類法：(1)、混合物：空氣、溶液、合金。(2)純凈物：1.單質(zhì)：金屬、非金屬。2.化合物：氧化物、酸、堿、鹽。
交叉分類法：同一物質(zhì)按不同標(biāo)準(zhǔn)分類;例：NaSO4，可以從陽(yáng)離子角度分為鈉鹽、陰離子角度分為陰離子。
多維分類：于化學(xué)物質(zhì)的分類，正隨著化學(xué)的發(fā)展而不斷進(jìn)行新的嘗試。中國(guó)著名化學(xué)家、北京大學(xué)徐光憲教授正致力于探索一種新的化學(xué)物質(zhì)分類法，即分子分類法或“多維分類”法。1982年，在中日美三國(guó)金屬有機(jī)化學(xué)討論會(huì)上，他提出了分子的(n ×c π)四維分類法及有關(guān)的七條結(jié)構(gòu)規(guī)則。在新的分類法中，他提出了分子片的概念。分子片是處于原子和分子之間的一個(gè)中間層次的概念。例如無(wú)機(jī)化合物中的硫酸根、碳酸根等和有機(jī)化合物的官能團(tuán)，都可視為分子片。每個(gè)分子片都由中心原子和配位體所組成。應(yīng)用這種分子的分類方法，可以把數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的各種有機(jī)的和無(wú)機(jī)的分子看作是各由若干分子片所組成。按照四維分類法把所有的分子分成4 大類型，即單片分子、雙片分子、多片分子(含鏈?zhǔn)�、環(huán)式、多環(huán)式和原子簇化合物)和復(fù)合分子(看作是由鏈、環(huán)、簇的的各種組合而成的復(fù)雜原子)等4大類型。組成這些分子的分子片又可以按它的價(jià)電子數(shù)的多少分為25類。對(duì)同一類分子片，還可以按其中心原子所屬的周期不同進(jìn)一步分類。這樣，使用分子片的概念并運(yùn)用四維分類法與結(jié)構(gòu)規(guī)則，就可以把所有的分子進(jìn)行分類。同時(shí)還可以由分子式去估算分子的結(jié)構(gòu)類型，預(yù)見新的原子簇化合物和金屬有機(jī)化合物，并探討它們的反應(yīng)性能等。
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