§ 10. Свойства веществ

Определения и обозначения

Вещество — материал, из которого состоят тела. Например, стекло — вещество, из него делают стаканы и окна. Это понятие помогает отличать сам предмет от материала, из которого он изготовлен.

Физические свойства вещества — признаки, которые можно наблюдать или измерять, не превращая вещество в другое. К ним относятся цвет, запах, прозрачность и твёрдость. По таким признакам вещества сравнивают и описывают.

Агрегатное состояние — состояние вещества: твёрдое, жидкое или газообразное. Например, соль твёрдая, вода жидкая, а водяной пар газообразный. Это свойство помогает понять, как вещество выглядит и ведёт себя в обычных условиях.

Растворимость — способность вещества растворяться в жидкости. Соль растворяется в воде, а песок — нет. Сравнение растворимости помогает выяснить, смешивается ли вещество с выбранной жидкостью.

Как это устроено

Тело — предмет, который можно увидеть или взять в руки, а вещество — то, из чего этот предмет сделан. Например, ложка является телом, а металл — веществом; из металла также делают гвозди и детали машин. Одно тело может включать несколько веществ: у карандаша есть деревянная часть, грифель и ластик. Такое различие нужно, чтобы точно говорить о предметах и материалах.

Чтобы описать вещество, наблюдают его признаки, а некоторые свойства проверяют простым опытом. Можно сравнить цвет двух образцов, посмотреть, пропускают ли они свет, или осторожно проверить твёрдость. Запах оценивают только безопасным способом и лишь тогда, когда это разрешено взрослым; неизвестные вещества близко не нюхают. Эти признаки полезны, потому что помогают сравнивать образцы, не меняя их состав.

Агрегатное состояние — одно из свойств вещества, но оно может изменяться при нагревании или охлаждении. Твёрдые вещества сохраняют форму, жидкости принимают форму сосуда, а газы заполняют доступное пространство. Примеры: каменная соль твёрдая, вода жидкая, кислород газообразный. Вода показывает, что одно и то же вещество может быть льдом, жидкостью или водяным паром.

Растворимость сравнивают в одинаковых условиях: берут одну и ту же жидкость, одинаковое её количество и порции разных веществ. В каждый стакан добавляют вещество, перемешивают и наблюдают, остались ли видимые частицы или осадок. Соль в воде растворяется, а песок остаётся заметным; значит, соль растворима в воде лучше песка. Результат показывает не то, что вещество исчезло, а то, что оно распределилось в жидкости.

Один признак редко позволяет надёжно распознать вещество. Соль и сахар могут выглядеть как белые кристаллы, поэтому по цвету определить их нельзя. Сравнивают несколько безопасно проверяемых свойств: внешний вид, растворимость в воде и другие признаки. Чем больше наблюдений согласуются, тем обоснованнее вывод о веществе.

Примеры веществ и их свойств

Таблица помогает сопоставить свойства разных веществ и заметить, какие признаки у них похожи, а какие различаются. Сравнивая растворимость, учитывайте одинаковые условия опыта. Не используйте вкус как способ проверки.

Разбор задач

Кусок льда

Условие. Ученик описывает кусок льда. Нужно назвать несколько его свойств и определить агрегатное состояние. Рассуждаем о наблюдаемых признаках самого образца, а не путаем его с предметом, например кубиком.

1. Лёд — твёрдое тело из вещества воды, поэтому его агрегатное состояние твёрдое. Это свойство можно определить по сохранению формы куска.
2. Можно наблюдать, что лёд холодный, обычно бесцветный или беловатый и может быть прозрачным. При осторожном нажатии он твёрдый, но хрупкий.
3. Вспоминаем, что лёд тает при нагревании и становится жидкой водой. Это не означает, что он превратился в другое вещество: изменилось его состояние.

Ответ. Лёд — твёрдая вода. Его свойства: твёрдость, холодная поверхность, хрупкость и прозрачность или беловатый цвет.

Соль и песок в воде

Условие. В двух стаканах воды растворили одинаковое количество соли и песка. Нужно описать наблюдения и сравнить растворимость. Сначала учитываем, что для честного сравнения взяты одинаковые порции воды и веществ.

1. Смотрим на стакан с солью после перемешивания. Кристаллы перестают быть видны, а вода становится однородной.
2. Наблюдаем стакан с песком. Частицы остаются заметными, а часть песка оседает на дно.
3. Сравниваем результат: соль растворилась, песок — нет. Исчезновение видимых кристаллов не означает, что соль пропала: она распределилась в воде.

Ответ. Соль растворима в воде, песок практически нерастворим. Вывод сделан по наблюдениям в одинаковых условиях.

Белые кристаллы без подписей

Условие. Даны белые кристаллы соли и сахара. Нужно предложить безопасное сравнение и объяснить, почему внешнего вида недостаточно. Нельзя пробовать образцы на вкус: неизвестные вещества так не определяют.

1. Сначала рассмотрите кристаллы, не касаясь их руками и не поднося близко к лицу. Отметьте размер и форму частиц, но помните, что цвет у образцов похож.
2. С разрешения учителя или взрослого поместите небольшие порции в отдельные стаканы с одинаковым количеством воды. Перемешайте и сравните, растворяются ли кристаллы; оба вещества могут раствориться, поэтому одного этого наблюдения тоже может быть мало.
3. Запишите результаты наблюдений и сравните несколько свойств. Если безопасных проверок недостаточно, не делайте уверенный вывод и попросите взрослого помочь.

Ответ. Сравнивать вещества нужно по нескольким безопасным признакам и в одинаковых условиях. Белый цвет сам по себе не позволяет отличить соль от сахара, а пробовать их нельзя.

Типичные ошибки

Тело и вещество иногда называют одним и тем же: например, говорят «стакан» и имеют в виду стекло. Так происходит, потому что предмет и материал тесно связаны, но это разные понятия. Проверьте себя вопросом: речь о предмете или о том, из чего он сделан? Стакан — тело, стекло — вещество.

Некоторые считают, что цвет или форма всегда точно указывают на вещество. Ошибку легко допустить, если похожие белые кристаллы принять за один и тот же материал. Но внешний вид может совпадать у разных веществ. Чтобы проверить догадку, сравните ещё несколько свойств и не пробуйте образец.

Растворившееся вещество часто считают исчезнувшим. Видимые кристаллы соли перестают различаться, поэтому кажется, что их больше нет. На самом деле вещество распределяется в жидкости, а не пропадает. Проверьте себя: если растворить соль в воде, вода остаётся солёной, хотя кристаллы не видны.

Определять неизвестное вещество на вкус опасно, даже если оно похоже на знакомый продукт. Внешнее сходство не гарантирует безопасности, а вредное вещество может вызвать отравление или раздражение. Не берите образец в рот и не нюхайте его близко. Проверяйте свойства только безопасным наблюдением или опытом под руководством взрослого.

Связь с другими темами

Чтобы изучать свойства веществ, нужно знать, что тела состоят из веществ и что признаки можно наблюдать или сравнивать. Эти знания помогают описывать предметы вокруг себя и отличать материал от готового изделия. Они также нужны, чтобы правильно сравнивать результаты простых опытов.

Представления о свойствах пригодятся при изучении природных материалов, воды и воздуха. Зная особенности вещества, можно понять, почему люди используют его для определённых целей и как обращаться с ним безопасно. Наблюдения за растворимостью, состоянием и другими признаками помогают сравнивать материалы из окружающего мира.

Что запомнить

• Тело и вещество — не одно и то же.
• Вещества описывают по совокупности свойств.
• Свойства могут быть наблюдаемыми или измеряемыми.
• Вещества бывают твёрдыми, жидкими и газообразными.
• Растворимость показывает, способно ли вещество растворяться в жидкости.
• Неизвестные вещества нельзя пробовать на вкус.