Substanțe studiate de chimie ( în engleză substanțe chimice ) - substanțe formate din atomi ; substanțele în care separarea atomilor este imposibilă sau își pierde sensul fizic (de exemplu, plasmă sau materie stelară) nu sunt incluse în subiectul luat în considerare de către chimie [1] . O substanță formată din atomi este obiectul principal de studiu al chimiei . Substanțele din chimie sunt de obicei împărțite în substanțe individuale ( simple și complexe ), organizate în atomi , molecule , ioni și radicali și amestecurile acestora [2] . O substanță simplă este formată din atomi ai unui element chimic și este o formă a existenței sale în stare liberă ( sulf elementar , fier , ozon , diamant , azot , ...). Substanțele compuse sunt formate din elemente diferite și pot avea o compoziție constantă (compuși stoichiometrici, sau daltonide ) sau variabilă în anumite limite (compuși nestoichiometrici sau berholide ). Substanțele se transformă unele în altele în procesul reacțiilor chimice , însă, în acest fel, o substanță simplă nu poate fi transformată în alta, formată din atomi ai altui element.
Fiecare substanță are una sau mai multe denumiri, conform regulilor nomenclaturii IUPAC . Există, de asemenea, un sistem alternativ utilizat de Chemical Abstracts Service (CAS) .
Clasificarea empirică tradițională a substanțelor în chimie se bazează pe divizibilitatea lor în părți constitutive [3] [4] [5] [6] și nu folosește reprezentările teoriei atomo-moleculare .
Începând cu 2012, există 118 elemente cunoscute, dintre care aproximativ 80 sunt stabile, ceea ce înseamnă că nu se schimbă prin dezintegrare radioactivă în alte elemente. Majoritatea elementelor sunt clasificate ca metale. Acestea sunt elemente cu un luciu caracteristic, precum fierul, cuprul și aurul. Metalele conduc de obicei electricitatea și căldura, sunt maleabile și ductile [7] . Aproximativ o duzină de elemente, cum ar fi carbonul, azotul și oxigenul, sunt clasificate ca nemetale. Nemetalele nu au proprietățile metalice descrise mai sus, ele au, de asemenea, electronegativitate mare și tendință de a forma ioni negativi. Unele elemente, cum ar fi siliciul, uneori seamănă cu metale și uneori seamănă cu nemetale și sunt cunoscute ca semimetale .
Substanțe și amestecuri individualeÎn literatura internă despre chimie, se obișnuiește să se împartă substanțele în substanțe individuale (pure) ( simple și complexe ) și amestecurile acestora [8] [9] [10] [11] . Până în prezent, nu există o definiție standardizată a unei substanțe individuale [11] . Conform uneia dintre opțiuni, o substanță se numește o substanță individuală care nu poate fi împărțită în componente mai simple doar prin metode fizice [10] (vorbim despre fezabilitatea fundamentală a unei astfel de separări, și nu despre implementarea practică a unei separări teoretice). metoda posibila). A doua variantă a definiției se bazează pe legătura dintre constanța proprietăților unei substanțe și puritatea acesteia [12] . Pentru a stabili proprietățile unei substanțe, aceasta trebuie să fie cât mai pură posibil, deoarece impuritățile modifică valorile numerice ale parametrilor fizici care caracterizează substanța, în special temperaturile de tranziție de fază . O substanță cu conținutul minim de impurități realizabil (ideal zero) se numește substanță individuală [13] . În chimia fizică nu se folosește termenul „substanță individuală”, ci sinonimul său IUPAC este o substanță constitutivă [14] , adică prin aceasta orice substanță care poate fi izolată din sistem și poate exista în afara acestuia [15] [16] [17 ] ] [18] (uneori nu se vorbește despre substanțe constitutive și substanțe constitutive independente — componente — ci despre componente și componente independente [19] [20] ). Refuzul de a folosi termenii „substanță pură” și „substanță individuală” elimină arbitrariul asociat cu legarea acestor concepte de gradul de puritate al substanței și cerințele privind constanța compoziției și proprietăților sale.
Substanțele individuale sunt împărțite în substanțe anorganice și organice: