Материја, тела и врсте супстанци

\documentclass[a4paper,11pt]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T2A]{fontenc}
\usepackage[serbianc]{babel}
\usepackage[margin=2.5cm]{geometry}
\usepackage{amsmath,amssymb,amsthm}
\usepackage{array,booktabs,tabularx,graphicx}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc,angles}

\newtheorem{theorem}{Теорема}
\newcommand{\len}[1]{\lvert #1\rvert}

\DeclareUnicodeCharacter{2192}{\ensuremath{\rightarrow}}
\DeclareUnicodeCharacter{2212}{\ensuremath{-}}
\DeclareUnicodeCharacter{00B3}{\textsuperscript{3}}
\DeclareUnicodeCharacter{00B0}{\ensuremath{^\circ}}
\DeclareUnicodeCharacter{00B7}{\ensuremath{\cdot}}
\begin{document}

\begin{center}
  {\large\bfseries Увод у хемију и лабораторијски рад} \\[2pt]
  {\small Материја, тела и врсте супстанци}
\end{center}

\noindent\textbf{Материја.} у школској подели обухвата супстанцу и физичко поље. Природу чини материја која се непрекидно мења и креће.


\noindent\textbf{Физичко поље.} посредује у међусобном деловању физичких тела. Примери су гравитационо, електрично и магнетно поље.


\noindent\textbf{Супстанца.} има масу, заузима простор, изграђује физичка тела и има карактеристична својства. У овим уводним лекцијама реч се користи шире: обухвата чисте супстанце и смеше.


\noindent\textbf{Физичко тело.} конкретан предмет или ограничен део супстанце, са одређеним обликом и запремином.


\subsection*{Задатак 1}
Бакарна жица и бакарна плочица: колико тела, а колико врста супстанци?

\begin{enumerate}
  \item Жица и плочица су два различита тела.
  \item Оба могу бити изграђена од исте чисте супстанце: бакра.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Два тела, једна врста супстанце. Облик тела не одређује врсту супстанце.


Једно тело може садржати више супстанци: оловка садржи дрво, графит и друге материјале. Једна супстанца може градити много тела: од бакра се праве жице, плочице и посуде. Ваздух има масу и заузима простор, иако га не видимо.

\section*{Подела коју треба знати без гледања}

\begin{itemize}
  \item Супстанце → чисте супстанце и смеше.
  \item Чисте супстанце → хемијски елементи и једињења.
\end{itemize}

\noindent\textbf{Чиста супстанца.} има сталан хемијски састав и карактеристична својства; не садржи примесе других супстанци. „Чиста“ у хемији не значи само да нема видљиве прљавштине.


\noindent\textbf{Хемијски елемент.} на овом нивоу: најједноставнија чиста супстанца која се хемијским променама не може разложити на једноставније супстанце.


Научи називе: водоник, азот, кисеоник, сумпор, хлор, гвожђе, злато, сребро, бакар, алуминијум, натријум, калијум и магнезијум. У уџбенику је наведено 118 познатих елемената; не треба учити све њихове симболе за ове лекције.

\noindent\textbf{Једињење.} сложена чиста супстанца изграђена од два или више хемијских елемената. Хемијским променама може се разложити на једноставније супстанце. Има сталан састав и својства различита од својстава елемената од којих је настало.


Примери једињења: хемијски чиста вода, натријум-хлорид, угљен-диоксид, сахароза (стони шећер), етанол, ацетон и плави камен. Када кажемо „чиста вода“, мислимо на воду без растворених соли и других примеса.

\noindent\textbf{Смеша.} мешавина двеју или више чистих супстанци. Састав јој је променљив: однос састојака може бити различит.


Примери: ваздух, морска вода, вода из чесме, лимунада, супа, земљиште, речни песак, дим и јестива уља. Ваздух садржи више гасова; бистрина и безбојност не доказују да је нешто чиста супстанца.

\subsection*{Вода, слана вода и елементи}
Зашто је вода једињење, а слана вода смеша?

\begin{enumerate}
  \item Хемијски чиста вода има сталан састав. Њеним хемијским разлагањем могу се добити водоник и кисеоник.
  \item Слана вода садржи воду и натријум-хлорид. Може бити мање или више слана: однос састојака није сталан.
  \item Испаравањем воде из слане воде остаје со. То је физичко раздвајање састојака смеше, а не разлагање воде на елементе.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Вода: једињење. Слана вода: смеша два једињења. Водоник и кисеоник: елементи.


\subsection*{Пример из свеске}
Шта показује запис $2\mathrm{Na}+\mathrm{Cl}_2\rightarrow2\mathrm{NaCl}$?

\begin{enumerate}
  \item Натријум и хлор су елементи. Натријум-хлорид је једињење.
  \item То је хемијска промена: настаје супстанца другачијих својстава.
  \item За ову област довољно је разумети шта је елемент, шта једињење и зашто ово није само мешање.
\end{enumerate}
\noindent\textbf{Решење:} Натријум + хлор → натријум-хлорид.


\section*{Како закључујеш из описа}

\begin{itemize}
  \item „Састав може да се мења“ → смеша.
  \item „Чиста супстанца која се хемијски разлаже“ → једињење.
  \item „Чиста супстанца која се не може хемијски разложити“ → елемент.
  \item „Бела“, „течна“, „прозирна“ или „природна“ → недовољно за поделу на елемент, једињење и смешу.
  \item Природно/вештачко говори о пореклу, а елемент/једињење/смеша о саставу. То су различите поделе.
\end{itemize}

\paragraph{Провери разумевање}
\begin{enumerate}
  \item Да ли су магнетно поље, гвожђе и ваздух супстанце? Шта им је заједничко?
  \item Разврстај: бакарна жица, бакар, стаклена чаша, вода, електрично поље.
  \item Разврстај: сумпор, азот, вода из баре, угљен-диоксид, сахароза, лимунада, натријум-хлорид, бакар, злато, водоник.
  \item Узорак А је чиста супстанца. Хемијском променом даје две једноставније супстанце. Шта је А?
  \item Да ли је свака смеша састављена од једног елемента и једног једињења?
  \item Да ли је лед елемент зато што је чврст, а вода једињење зато што је течна?
  \item Смеша водоника и кисеоника и вода садрже исте елементе. Да ли су зато исто?
  \item Три безбојне течности су чиста вода, раствор соли и етанол. Можеш ли само по изгледу утврдити која је смеша?
  \item Да ли „природна супстанца“ значи „чиста и безопасна“?
\end{enumerate}
\noindent\textit{Решења.}

\noindent\textbf{1.} \textbf{Решење:} Сви припадају материји. Гвожђе је елемент, ваздух је смеша; магнетно поље је физичко поље, не супстанца.

\noindent\textbf{2.} \textbf{Решење:} Тела: жица и чаша. Супстанце: бакар и вода. Физичко поље: електрично поље.

\noindent\textbf{3.} \textbf{Решење:} Елементи: сумпор, азот, бакар, злато, водоник. Једињења: угљен-диоксид, сахароза, натријум-хлорид. Смеше: вода из баре, лимунада.

\noindent\textbf{4.} \textbf{Решење:} Једињење. Не може бити елемент јер се хемијски разлаже; није смеша јер је задато да је чиста супстанца.

\noindent\textbf{5.} \textbf{Решење:} Не. Смеша може садржати више елемената, више једињења или и елементе и једињења. Слана вода је смеша једињења.

\noindent\textbf{6.} \textbf{Решење:} Не. Хемијски чист лед, течна вода и водена пара су исто једињење у различитим агрегатним стањима.

\noindent\textbf{7.} \textbf{Решење:} Не. У смеши су водоник и кисеоник посебне супстанце; вода је ново једињење, сталног састава и другачијих својстава.

\noindent\textbf{8.} \textbf{Решење:} Не. Изглед није довољан. Потребни су подаци о саставу или додатна одговарајућа испитивања.

\noindent\textbf{9.} \textbf{Решење:} Не. Порекло не одређује ни чистоћу ни опасност. Морска вода је природна смеша; многе природне супстанце могу бити опасне.


\section*{Извори и разјашњења}
\noindent\textbf{Извори.} Запис са часа: стране 5 скениране свеске. Уџбеник: штампане стране 13–22. Објашњења и додатни примери повезују оба извора.

\end{document}