Aine omadused

Aine omadused on sellele iseloomulikud keemilised ja füüsikalised omadused.

Stabiilset ainet iseloomustavad kindel keemiline koostis, molekulmass ja struktuur ning molekulidevahelised toimed – need määravad ka aine omadused. Erinevused ainete keemilistes ja füüsikalistes omadustes võimaldavad aine identifitseerimist ja ainete segu komponentide üksteisest lahutamist.

Keemilised omadused

Molekul on aine kõige väiksem osake, milles säilivad tema keemilised omadused (inertgaasidel on aine kõige väiksem osake siiski üldjuhul aine aatom). Aine keemilised omadused ilmnevad molekulide keemilistes reaktsioonides, milles muutub aine keemiline olemus. Keemilised omadused on aluseks ainete klassifitseerimisel, näiteks metallid, halogeenid, happed, inertgaasid, alkoholid, alkeenid, areenid jne. Mingit aineklassi iseloomustavad vastavale ainegrupile ühised keemilised omadused.

Aine keemilised omadused on tema keemiline stabiilsus, reaktsioonivõime, oksüdeeruvus, happesus, aluselisus, toksilisus, bioaktiivsus jne. Aine keemilisi omadusi saab kindlaks teha mõjutades seda keemiliselt. Keemilisi omadusi määratakse tihti klassikalise keemilise analüüsi meetoditega nagu maht- ja kaalanalüüs.

Füüsikalised omadused

Füüsikalised omadused on molekulide kogumile omased mõõdetavad suurused (täpsustuseks: ka siin võib eraldi vaadelda inertgaase, mille füüsikalised omadused, näiteks valguse neeldumine avalduvad aatomite, mitte molekulide omadustena. Samuti on igale keemilise elemendi aatomile ainuomane karakteerne röntgenikiirgus, mis on konkreetse keemilise elemendi aatomi, mitte molekuli või molekulide kogumi omadus). Need ei ole seotud aine keemilise muundumisega. Füüsikaliste omaduste erinevused võimaldavad segude koostisosi lahutada neid keemiliselt muundamata (nt destillatsioon, ekstraktsioon jt). Ainete segu iseloomustamisel on oluline komponentide suhteline sisaldus (kontsentratsioon).

Aine füüsikalised omadused on sulamistäpp, keemistäpp, tihedus, murdumisnäitaja, elektrijuhtivus, soojusjuhtivus, soojusmahtuvus, sulamissoojus, lahustuvus, absorptsioon, spektraalkarakteristikud jt. Mitmed aine füüsikalised omadused sõltuvad mõõtmistingimustest nagu temperatuur, rõhk, faasiolek jm. Puhaste ainete kohta on käsiraamatutest leitavad ainele iseloomulikud kindlatel tingimustel määratud füüsikalised karakteristikud nagu d₄²⁰, n_D²⁰, sulamistäpp ja keemistemperatuur teatud rõhul jt.

Muid määratlusi

• Iseloomulik ehk karakteerne omadus on ainele iseloomulik keemiline või füüsikaline omadus, mis aitab aineid identifitseerida ja klassifitseerida. Karakteerne omadus ei sõltu aine hulgast, olgu see väike või suur.
• Kaasuvad ehk teisesed omadused on objekti keemilistest või füüsikalistest omadustest tulenevad omadused. Näiteks silmaga nähtav värvus tuleneb valguskiirguse neeldumisest või peegeldumisest. Materjalide korral on olulised ka kaasuvad omadused (tugevus, tulekindlus, elastsus, oktaaniarv).
• Bioloogiline omadus on aine keemiline või füüsikaline omadus, millel on oluline tähtsus eluslooduses, eelkõige toime elusorganismidele. Näiteks organoleptilised omadused nagu värvus või lõhn tulenevad füüsikalistest omadustest. Keemilis-bioloogiliste omaduste põhjal jagatakse ained toksilised, kantserogeensed, antimikroobsed ja teised bioaktiivsed ained (ravimid, hormoonid, vitamiinid, ensüümid). Bioloogilisi omadusi mõjutab molekulide kolmemõõtmeline struktuur: käeliste (kiraalsete) stereoisomeeride bioaktiivsus võib oluliselt erineda.
• Füüsikalis-keemilised omadused.

1. Näiteks mulla füüsikalis-keemilised omadused on mulla füüsikalised ja keemilised omadused.

2. Füüsikalis-keemiliste karakteristikute mõistet kasutatakse kindlas kontekstis ehkki tegu on keemiliste või füüsikaliste omadustega või nendega kaasuvate omadustega. Tihti on seejuures tegemist keemiliste omadustega, mille määramisel kasutatakse füüsika seaduspärasusi ja mõõtmismeetodeid. Näiteks protsesse (keemilist muundumist) iseloomustavate füüsikalise keemia valdkonda kuuluvate karakteristikutega:

• • aine keemilist muundumist iseloomustavad füüsikaliste meetodite abil leitavad karakteristikud nagu reaktsiooni tasakaalu- ja kiiruskonstant, aine kütteväärtus, süttimistemperatuur, ionisatsioonienergia, protsesside termodünaamilised karakteristikud jm.
  • aine kontsentratsiooni või kontsentratsiooni muutuse määramine füüsikalis-keemilise analüüsi (instrumentaalanalüüsi) meetoditega. Mõõdetakse mõne füüsikalise omaduse (elektrijuhtivus, tihedus, viskoossus, kiirguse neeldumine jm) sõltuvust kontsentratsioonist.
  • spektroskoopia meetodid võimaldavad registreerida aine ja elektromagnetkiirguse vastastikuse toime resultaadi, molekulaarspektri. Saadakse neeldumis- või kiirgusspekter, mis on aine keemilise ehitusega seotud ainele iseloomulik kahemõõtmeline diagramm (aine spekter).
• Materjalide omadused on keemilised või füüsikalised omadused ja kaasuvad omadused, mis on olulised selle materjali kasutusalal. Näiteks materjali koostis, homogeensus, korrosioonikindlus, tulekindlus, põlemissoojus, elektrijuhtivus, soojusjuhtivus, tugevus, elastsus, kütuse kütteväärtus, oktaaniarv jt.

Nanoosakestel ilmneb tihti ootamatuid omadusi.

Vaata ka

• Analüütiline keemia
• Füüsikalised omadused
• Keemiline aine
• Keemilised omadused
• Lahutusmeetodid
• Ohtlik aine, ohtlik kemikaal, ohtlik vedu
• RoHS-i direktiiv
• Vedelike füüsikalised omadused