何炅
何炅电视机前的观众朋友们大家好!
撒贝宁欢迎收看:男生女生请就位!
何炅今天这期节目,我们将和嘉宾们一起探索物质的分类及其转化的奥秘!
所有嘉宾好耶!
观众们啊啊啊啊啊啊!
撒贝宁我们在探索化学世界的过程中,会接触许许多多的物质,它们的形态,结构,化学性质都不相同。为了使研究过程和生产应用变得更方便,我们需要对它们进行分类,同时总结它们之间相互转化的规律。
何炅请嘉宾们思考:我们可以怎样对化学物质进行分类呢?
肖战我们可以把化学物质分为纯净物和混合物
王一博我们可以将纯净物分为单质和化合物。
宋雨琦我们可以将化合物分为有机物和无机物,无机物还可以分为酸,碱,盐,氧化物和其他无机物。
观众们酷!
撒贝宁嘉宾们说的很正确,这些分类方法就是我们曾经学习过的方法。其实,我们还可以在这些分类方法的基础上进一步拓展。
何炅我们可以根据酸的氢离子在溶液中电离程度的大小,将酸分为强酸(盐酸,硫酸,硝酸,氢碘酸,氢溴酸,高氯酸),中强酸(亚硫酸,磷酸),和弱酸(碳酸,醋酸)。
撒贝宁我们可以根据一个酸分子能够电离出的氢离子数,将酸分为一元酸(盐酸,硝酸),二元酸(硫酸),多元酸(磷酸)。
何炅我们还可以根据酸分子是否含有氧原子,将酸分为含氧酸(硫酸,硝酸),无氧酸(盐酸)。
鞠婧祎以此类推,我们也可以根据碱的氢氧根离子在溶液中电离程度的大小 将碱分为强碱(氢氧化钠,氢氧化钙,氢氧化钾,氢氧化钡),弱碱(一水合氨,氢氧化铜,氢氧化铁,氢氧化镁,氢氧化铝)。根据一个碱分子能够电离出的氢氧根离子数,将碱分为一元碱(氢氧化钠),二元碱(氢氧化钡),多元碱(氢氧化铁)。
撒贝宁正解
撒贝宁我们可以按照盐的阴阳离子组成,将盐分为只有一种阴阳离子的正盐(碳酸钠),能电离出氢离子的酸式盐(硫酸氢钠),能电离出氢氧根离子的碱式盐(碱式盐),以及能电离出多种阴阳离子的复式盐。
丁程鑫所以,并不是能够电离出氢离子或氢氧根离子的物质就是酸或碱。
贺峻霖只有电离出的所有阳离子都是氢离子的物质才是酸,只有电离出的所有阴离子都是氢氧根离子的物质才是碱。
虞书欣你们有没有发现,酸一般都由酸根离子和氢离子构成,碱一般都由金属离子和氢氧根构成,盐一般都由金属离子和酸根离子构成,有时还会加上一点氢离子或者氢氧根离子。
王一博从阳离子的角度,我们可以将盐分为钠盐,钾盐,钙盐等,从阴离子的角度,我们可以将盐分为碳酸盐,硫酸盐,硝酸盐,氯化盐等。
何炅嘉宾们对酸,碱,盐相关结构与分类的知识总结得非常到位。
观众们太棒啦!
撒贝宁讨论完酸碱盐,接下来我们一起说说氧化物吧!
王俊凯我记得,氧化物是由氧元素与另一种元素组成的二元化合物,它可以按照与氧结合的元素种类,分为金属氧化物和非金属氧化物。大多数金属氧化物都是固体,大部分非金属氧化物都是气体。
王源我们需要注意的是二氧化硅是一种非金属氧化物,但它是一种固体。
何炅是的。其实氧化物还可以根据与酸,碱溶液反应,生成相应价态的盐和水,分为酸性氧化物(与碱反应生成对应价态的盐和水,大多为非金属氧化物,例如二氧化碳,二氧化硫),碱性氧化物(与酸反应生成对应价态的盐和水,全部为金属氧化物,例如氧化钙,氧化镁)。
撒贝宁补充一点,还有一些氧化物既不与酸反应,也不与碱反应,比如一氧化碳和一氧化氮,它们被称为不成盐氧化物,没有对应价态的盐。
易烊千玺有一个非常特殊的金属氧化物叫作七氧化二锰,它是唯一一种酸性的金属氧化物。
何炅通常酸性氧化物能与水反应生成相应价态的酸,比如二氧化碳与水反应生成碳酸,碱性氧化物能与水反应生成相应价态的碱,比如氧化钙与水反应生成氢氧化钙,但并不是所有酸性氧化物和碱性氧化物都会这样,比如二氧化硅和氧化铁,它们既不溶于水,也不与水反应。
贺峻霖二氧化氮会和水反应生成硝酸和一氧化氮,那二氧化氮算是酸性氧化物吗?
易烊千玺应该不算,因为二氧化氮中氮元素的价态是正4价,而硝酸中氮元素的价态是正5价,也就是说二氧化氮并没有生成相应价态的酸。
贺峻霖原来如此。
赵露思仅仅是无机化合物,就有这么多的种类和反应规律,那有机化合物的相关性质岂不跟星星一样多?
撒贝宁所以,有机化合物的相关信息就留到以后再讨论吧,不然这期节目就要超时长啦。
何炅说完化合物,我们再来聊聊单质吧。单质可以分为金属单质,非金属单质和稀有气体。
肖战我对稀有气体的印象非常深刻,因为我以前曾经吸过氦气,发出了超级搞笑的声音。那是因为声波在稀有气体中的传播速度与空气不同,氦气的传声速度就比空气快。此外,因为稀有气体的化学性质非常稳定,几乎不发生化学反应,也常用作保护气。有些密度较小的稀有气体还可以代替氢气填充气球,既美观又安全。
鞠婧祎我对一些金属单质很感兴趣,比如美丽的黄金,它不仅可以做成各种装饰品,还可以作为货币进行流通。因为它的化学性质也十分稳定,所以可以被用来制作许多重要元件。
迪丽热巴我觉得一些非金属单质特别神奇。比如说碳单质,因为碳原子组合结构的不同,可以形成闪闪发光的金刚石,柔软的石墨和奇特的足球烯。
撒贝宁热巴同学刚才提到的金刚石,石墨,足球烯,是碳元素形成的几种不同性质的单质,这被称为碳的同素异形体。虽然它们都由同种元素组成,但是我们把它们混合起来,得到的却是三种同素异形体的混合物。与之不同的是,像胆矾这样的水合物却是纯净物。
宋雨琦所以同素异形体直接的混合属于混合物。
丁程鑫说到混合物,我们刚才好像一直在讨论纯净物,还没讨论过混合物呢。
虞书欣是啊,我们来说说混合物吧。
何炅没问题,今天我们主要来谈论与分散系有关的混合物。
王源把一种物质以粒子的形式分散到另一种物质中所形成混合物,叫做分分散系。被分散的粒子叫做分散质,另一种物质叫做分散剂。我们曾经了解过两种分散系--溶液和浊液。
撒贝宁那浊液和溶液有什么区别呢?
王俊凯溶液比较清澈,均匀稳定,而浊液比较浑浊,不均匀也不稳定,静置一段时间会出现分层。
何炅从本质上看,造成这种现象的原因是两种分散系中的两种粒子大小不同。溶液的粒子直径小于100纳米,浊液的粒子直径大于100纳米。
王一博那粒子直径介于1纳米和100纳米之间的分散系又是什么呢?
撒贝宁这种分散系被称为胶体。因为它的粒子直径介于溶液和浊液之间,所以它的稳定性也介于溶液和浊液之间,我们将这种性质称为介稳性。蛋清,淀粉溶液,豆浆,墨水,蛋白质溶液,血液都是胶体。我们可以通过半透膜分离胶体和溶液,因为胶体粒子不能穿过半透膜。大多数时候,肉眼没有办法准确的区分出溶液和胶体,那我们又应该怎么区分它们呢?
宋雨琦我以前了解过,不同大小的粒子对光的通透程度不同。溶液的粒子太小,光线会直接透过粒子,不会形成可见光路。浊液的粒子太大,光线会被粒子全部反射,也不会形成可见光路。只有粒子不大不小的胶体,才能将光线散射,形成可见光路。所以,我们可以用激光笔照射液体,来区分溶液和溶胶。
何炅胶体对光线的散射效应也被称为丁达尔效应。
撒贝宁和溶液一样,胶体也分为固态(有色玻璃),液态(氢氧化铁胶体)和气态(空气),不同状态的胶体均有丁达尔效应。
迪丽热巴多美啊!
丁程鑫是啊,化学的世界真美丽。
何炅今天的节目就到此结束了,我们一起了解了化学物质分类与转化的相关内容。想要了解更多精彩内容,敬请期待下一期的--男生女生请就位!我们下期再见!
观众们呜呜呜呜呜呜呜呜呜(欢呼)