Chemistry: Elements, Compounds, and Chemical Bonds

Химия: Элементы, Соединения, и Химические Связи

Химия — наука о веществах и их изменениях, представляющая собой глубокое погружение в мир строения атомов, молекул, и интеракций между ними. В нашей глазке крупные темы этой дисциплины разбиваем на три основных подразделения: химические соединения, химические связи, и элементы.

Химические Соединения

Важнейшим объектом исследований в области химии являются химические соединения или просто соединения. Они образуются при образовании ковалентной связи между атомами одного или нескольких элементов. Численность и типы химических соединений неограничена, что является одним из самых уникальных свойств химии как науки. Некоторым известным примерам соединений могут служить: вода (H₂O), жидкий кислород (О₆) и сталь (Fe + C). Также стоит отметить важное значение полимерных материалов, таких как плёнки Кевлар, которые состоят из тысяч повторно связанных химически молекул.

Химические Связи

Химическая связь — явление взаимного притяжения атомов друг к другу, обуславливающее образование химического соединения. Основными видами химической связи в органической химии являются коваентная, металлическая, и ионная. Коваента связь характерна для органических соединений и основается на передачеэлектронов между атомами. Металическая связь наблюдается в металлах и включает в себя частично заполненную оболочку valence электронов внутри кристаллической решётки. Ионная связь возникает между катионами и анионами и часто встречается в неорганических соединениях.

Элементы

Элемент — чистый вещество, которое не может быть расщеплено на другие вещества механическим путем без использования химических средств. Все материяльные вещи в окружающей среде состоят из элементов, но они могут находиться в различном количестве и комбинациях. По данным периодической системы Д.И. Менделеева, существуют 118 элементов, из которых первые 98 были открыты до момента создания системы. Каждый элемент обладает своими спектральными линиями, особыми физическими и химическими свойствами. Например, железо имеет относительно высокую температуру плавления, хорошую проводимость электричества, и участвует в образовании многих важных химических соединений.

Трое этих концепций составляют фундамент химии как науки о веществах и их изменениях. Проникновение в детали содержания каждого из них способствует лучшему пониманию процесса чангов в мире макро- и микромирных структур, что, в конечном итоге, дает предпосылки для успеха в развитии технологий и новых материалов будущего.