化学的秘密/十万个为什么

作者简介

内容简介

在化学反应过程中，除了物质，还有一些东西， 如果从相对物质的角度来说，也可以称之为“非物质 ”，如化学反应过程中所释放出来的能量。物质是构 成物体的材料，能量既不是物体，也不是构成物体的 材料，因此被称为非物质。 能量在化学研究过程中也是非常重要的。化学反 应除了各种物质之间的变化外，同时也伴随着能量的 变化。由于不同物质的能量不同，因此，反应物和生 成物之间的能量基本上都不同，但是所有的变化过程 都是能量守恒的过程。能量不会凭空产生，也不会凭 空消失，因此，反应物和生成物之间的能量差就需要 以其他“非物质”的形式来补给或释放。具体来说， 当反应物的能量大于生成物的能量时，就会在化学变 化过程中释放热量，或者以其他形式如光能等释放出 来以保持能量守恒；而当反应物的能量小于生成物时 ，这时在反应过程中就需要加入一定的能量，如热量 、光能或电能等。平时我们常说的化学条件，如加热 、光照、通电等，都是为了给该反应提供一定的能量 ，从而让化学反应顺利进行。们经常在生活中听到“ 物质”和“物体”，譬如我们会说这种物质很硬、这 个物体很好看。但是，二者到底有什么区别呢?让我 们从化学、物理的视角来看看吧。 我们可以定义物体为具有一定形状和大小，在空 间中占据一定位置的形体；而物质则为构成物体的材 料。由此可见，物体肯定具有一定的形状，而物质则 为组成物体的材料。譬如我们现在看的纸质的课本， 就是物体，而组成课本的纸就是物质；又如我们用布 做的玩具娃娃，娃娃可以称之为物体，而布就是物质 。 物体和物质还分别是物理和化学研究的对象。在 物理学里，我们注重研究宏观的运动和变化。如何来 表示宏观呢?能够用眼睛看得着的最直观的就是形状 ，即物体。不过物理学家在研究物理变化过程时，也 不是一味地追求大的形状，当研究物体的运动过程时 ，也会近似地把物体看作一个点，叫作质点，以便简 化物理过程。 而从化学的角度，我们注重研究物体的组成以及 微观变化，因此，需要将物体分解开来，化学家就使 用物质来作为化学研究的载体。物体所含有的材料有 单一的，也有混合的；有相互之间会发生化学反应的 ，也有不能发生化学反应的；有固态的，也有液态和 气态的。因此，从不同的角度来对物质进行分类，可 以分别将其叫作固体物质、液体物质和气体物质；金 属物质和非金属物质；化学物质和物理物质，等等。 混合物由不同物质组成，而化合物由不同元素构 成。 混合物是由两种或两种以上的物质混合而成的。 从表观上来说，混合物是一种非纯净物。在混合物的 体系里，每种物质都保持着自己本身的物理、化学属 性。如黄泥水，是通过黄泥和水混合而成的，但是黄 泥和水在混合物体系中没有相互作用，并且通过过滤 等物理方法就可以将黄泥和水分离开来，分离开来的 黄泥和水还依旧保持自己本身的性质。 但是化合物则不同，化合物是一种纯净物，只是 由不同的元素构成而已。单一元素构成的物质我们叫 作单质；如果由不同元素构成的话，我们就将之称为 化合物。如我们生活中常见的水，就是一种化合物， 因为水的分子式为H20，即水是由氢原子和氧原子组 成的，并且当氢和氧组成水之后，氢和氧并没有保持 原来的属性，而是形成一种新的物质。通过简单的物 理过程，如过滤、蒸馏等也不能将水中的氢和氧分离 开来。不过化合物也不是密不可分的，通过一些化学 方法还是可以将其中的元素分离开来的。如水分子通 过电流的作用，就可以将其分解成为氢气和氧气。 从以上对于混合物和化合物的介绍可以看出，混 合物和化合物其实不是一回事。二者是属于不同类型 的物质，混合物是非纯净物，而化合物是纯净物。 P6-8