substanțe simple. Substanțele sunt simple și complexe. Elemente chimice

Despre atomi și elemente chimice

Nu există nimic altceva în natură

nici aici, nici acolo, în adâncurile spațiului:

totul - de la mici granule de nisip la planete -

dintre elemente constă dintr-un singur.

S. P. Shchipachev, „Citind Mendeleev”.

În chimie, în afară de termeni "atom"și "moleculă" conceptul este adesea folosit "element". Ce este comun și prin ce diferă aceste concepte?

Element chimic – sunt atomi de același tip . Deci, de exemplu, toți atomii de hidrogen sunt elementul hidrogen; toți atomii de oxigen și mercur sunt elementele oxigen și, respectiv, mercur.

În prezent, sunt cunoscute peste 107 tipuri de atomi, adică mai mult de 107 elemente chimice. Este necesar să se facă distincția între conceptele de „element chimic”, „atom” și „substanță simplă”

Simplu și substanțe complexe

După compoziția elementară, se disting substanțe simple, constând din atomi ai unui element (H2, O2, Cl2, P4, Na, Cu, Au) și substanțe complexe, format din atomi de diferite elemente (H 2 O, NH 3, OF 2, H 2 SO 4, MgCl 2, K 2 SO 4).

În prezent, sunt cunoscute 115 elemente chimice, care formează aproximativ 500 de substanțe simple.

Aurul nativ este o substanță simplă.

Capacitatea unui element de a exista sub formă de diferite substanțe simple, care diferă în proprietăți, se numește alotropie.De exemplu, elementul oxigen O are două forme alotrope - dioxigen O 2 și ozon O 3 cu un număr diferit de atomi în molecule.

Formele alotropice ale elementului carbon C - diamant și grafit - diferă în structura cristalelor lor.Există și alte motive pentru alotropie.

compuși chimici, de exemplu, oxid de mercur (II) HgO (obținut prin combinarea atomilor de substanțe simple - mercur Hg și oxigen O 2), bromură de sodiu (obținută prin combinarea atomilor de substanțe simple - Na de sodiu și brom Br 2).

Deci haideți să rezumam cele de mai sus. Moleculele materiei sunt de două tipuri:

1. Simplu Moleculele unor astfel de substanțe constau din atomi de același tip. În reacțiile chimice, ele nu se pot descompune cu formarea mai multor substanțe mai simple.

2. Complex- moleculele unor astfel de substanţe sunt compuse din atomi alt fel. În reacțiile chimice, ele se pot descompune pentru a forma substanțe mai simple.

Diferența dintre conceptele de „element chimic” și „substanță simplă”

Distinge concepte "element chimic"și „substanță simplă” la compararea proprietăților substanțelor simple și complexe. De exemplu, o substanță simplă oxigen- un gaz incolor necesar respirației, susținând arderea. Cea mai mică particulă dintr-o substanță simplă oxigen este o moleculă care constă din doi atomi. Oxigenul este, de asemenea, inclus în monoxidul de carbon ( monoxid de carbon) si apa. Cu toate acestea, compoziția apei și a monoxidului de carbon include oxigen legat chimic, care nu are proprietățile unei substanțe simple, în special, nu poate fi folosit pentru respirație. Peștii, de exemplu, nu respiră oxigen legat chimic, care face parte din molecula de apă, ci liber, dizolvat în el. Prin urmare, când vine vorba de compoziția oricăror compuși chimici, trebuie să se înțeleagă că acești compuși nu includ substanțe simple, ci atomi de un anumit tip, adică elementele corespunzătoare.

Când substanțele complexe sunt descompuse, atomii pot fi eliberați în stare liberă și combinați pentru a forma substanțe simple. Substanțele simple sunt formate din atomi ai unui element. Diferența dintre conceptele de „element chimic” și „substanță simplă” este confirmată și de faptul că unul și același element poate forma mai multe substanțe simple. De exemplu, atomii elementului oxigen pot forma molecule de oxigen diatomic și molecule de ozon triatomic. Oxigenul și ozonul sunt substanțe simple complet diferite. Așa se explică faptul că se cunosc mult mai multe substanțe simple decât elementele chimice.

Folosind conceptul de „element chimic”, putem da următoarea definiție a substanțelor simple și complexe:

Substanțele simple sunt substanțe care constau din atomi ai unui element chimic.

Substanțele care sunt compuse din atomi de diferite elemente chimice sunt numite complexe.

Diferența dintre conceptele de „amestec” și „compus chimic”

Compușii sunt adesea numiți compuși chimici.

Încercați să răspundeți la întrebări:

1. Care este diferența în compoziția amestecului față de compușii chimici?

2. Comparați proprietățile amestecurilor și ale compușilor chimici?

3. În ce moduri pot fi împărțite un amestec și un compus chimic în componente constitutive?

4. Este posibil să judeci semne exterioare despre formarea unui amestec și a unui compus chimic?

Caracteristicile comparative ale amestecurilor și substanțelor chimice

Sarcini pentru reparare

I. Lucrați cu mașinile

II. Rezolvați sarcina

№1

Câte substanțe simple sunt scrise într-o serie de formule:
H20, N2, O3, HN03, P205, S, Fe, C02, KOH.

№2

Ambele substanțe sunt complexe:

A) C (cărbune) și S (sulf);
B) CO2 (dioxid de carbon) şi H20 (apă);
B) Fe (fier) ​​şi CH4 (metan);
D) H2S04 (acid sulfuric) şi H2 (hidrogen).

№3

Alegeți afirmația corectă:
Substanțele simple sunt formate din atomi de același fel.

A) corect

B) Fals

№4

Amestecuri se caracterizează prin
A) au o compoziție constantă;
B) Substanțele din „amestec” nu își păstrează proprietățile individuale;
C) Substanțele din „amestecuri” pot fi separate prin proprietăți fizice;
D) Substanțele din „amestecuri” pot fi separate printr-o reacție chimică.

№5

Pentru „compuși chimici” următoarele sunt tipice:
A) Compoziție variabilă;
B) Substanțele din compoziția unui „compus chimic” pot fi separate prin mijloace fizice;
C) Formarea unui compus chimic poate fi judecată după semnele reacțiilor chimice;
D) compoziția permanentă.

№6

Despre ce caz este vorba glandă ce zici element chimic?
A) Fierul este un metal care este atras de un magnet;
B) Fierul face parte din compoziția ruginii;
C) Fierul are un luciu metalic;
D) Sulfura de fier conține un atom de fier.

№7

În ce caz este vorba despre oxigen ca substanță simplă?
A) Oxigenul este un gaz care susține respirația și arderea;
B) Peștii respiră oxigen dizolvat în apă;
C) Atomul de oxigen face parte din molecula de apă;
D) Oxigenul este prezent în aer.

Când studiați materialul paragrafelor anterioare, v-ați familiarizat deja cu unele substanțe. Deci, de exemplu, o moleculă de hidrogen gazos constă din doi atomi ai elementului chimic hidrogen - H + H = H2.

Substanțele simple sunt substanțe care conțin atomi de același tip.

Substantele simple, dintre substantele cunoscute de tine, includ: oxigenul, grafitul, sulful, azotul, toate metalele: fier, cupru, aluminiu, aur etc. Sulful este format doar din atomi ai elementului chimic sulf, în timp ce grafitul este format din atomi ai elementului chimic carbon.

Este necesar să se facă distincția clară între concepte "element chimic"și „substanță simplă”. De exemplu, diamantul și carbonul nu sunt același lucru. Carbonul este un element chimic, iar diamantul este o substanță simplă formată din elementul chimic carbon. În acest caz, un element chimic (carbon) și o substanță simplă (diamantul) sunt numite diferit. Adesea un element chimic și o substanță simplă care îi corespunde se numesc la fel. De exemplu, elementul oxigen corespunde unei substanțe simple - oxigen.

Este necesar să învățăm să distingem unde vorbim despre un element și unde despre o substanță! De exemplu, când se spune că oxigenul face parte din apă, vorbim despre elementul oxigen. Când se spune că oxigenul este un gaz necesar pentru respirație, vorbim despre o substanță simplă, oxigenul.

Substanțele simple ale elementelor chimice sunt împărțite în două grupe - metale și nemetale.

Metale și nemetale radical diferit în lor proprietăți fizice. Toate metalele sunt solide în condiții normale, cu excepția mercurului - singurul metal lichid. Metalele sunt opace, au un luciu metalic caracteristic. Metalele sunt ductile și conduc bine căldura și electricitatea.

Nemetalele nu sunt similare între ele în proprietățile fizice. Deci, hidrogenul, oxigenul, azotul sunt gaze, siliciul, sulful, fosforul sunt solide. Singurul lichid nemetal, bromul, este un lichid brun-roșu.

Dacă trasăm o linie condiționată de la elementul chimic bor la elementul chimic astatin, atunci în versiunea lungă a sistemului periodic, elementele nemetalice sunt situate deasupra liniei, iar sub aceasta - metal. În versiunea scurtă a Tabelului periodic, elementele nemetalice sunt situate sub această linie, iar atât elementele metalice, cât și cele nemetalice sunt deasupra acesteia. Aceasta înseamnă că este mai convenabil să se determine dacă un element este metalic sau nemetalic folosind versiunea lungă a Sistemului Periodic. Această împărțire este condiționată, deoarece toate elementele într-un fel sau altul prezintă atât proprietăți metalice, cât și nemetalice, dar în majoritatea cazurilor o astfel de distribuție este adevărată.

Substanțe compuse și clasificarea lor

Dacă compoziția substanțelor simple include atomi de un singur tip, este ușor de ghicit că compoziția substanțelor complexe va include mai multe tipuri de atomi diferiți, cel puțin doi. Un exemplu de substanță complexă este apa, știți formula ei chimică - H2O. Moleculele de apă sunt formate din două tipuri de atomi: hidrogen și oxigen.

Substanțe complexe Substanțe care sunt formate din diferite tipuri de atomi

Să facem următorul experiment. Se amestecă pulberile de sulf și zinc. Asezam amestecul pe o tabla de metal si ii dam foc cu o torta de lemn. Amestecul se aprinde și arde rapid cu o flacără strălucitoare. După terminarea reacției chimice, s-a format o nouă substanță, care include atomi de sulf și zinc. Proprietățile acestei substanțe sunt complet diferite de proprietățile substanțelor originale - sulf și zinc.

Substanțele complexe sunt de obicei împărțite în două grupe: substanțele anorganice și derivații acestora și substanțele organice și derivații acestora. De exemplu, sare gema este o substanță anorganică, iar amidonul conținut de cartof este o substanță organică.

Tipuri de structură de substanțe

În funcție de tipul de particule care alcătuiesc substanțele, substanțele sunt împărțite în substanțe structura moleculară și nemoleculară.

Compoziția unei substanțe poate include diverse particule structurale, precum atomi, molecule, ioni. Prin urmare, există trei tipuri de substanțe: substanțe cu structură atomică, ionică și moleculară. Substanțe tipuri variate clădirile vor avea proprietăți diferite.

Substanțe de structură atomică

Un exemplu de substanțe cu structură atomică pot fi substanțele formate din elementul carbon: grafit și diamant. Compoziția acestor substanțe include doar atomi de carbon, dar proprietățile acestor substanțe sunt foarte diferite. Grafit- substanta fragila, usor exfoliabila de culoare gri-negru. Diamant- transparent, unul dintre cele mai dure minerale de pe planetă. De ce substanțele compuse din același tip de atomi au proprietăți diferite? Totul ține de structura acestor substanțe. Atomi de carbon din grafit și diamant într-un mod diferit. Substantele de structura atomica au temperaturi mari fierbere și topire, în general insolubile în apă, nevolatile.

Rețea cristalină - o imagine geometrică auxiliară introdusă pentru a analiza structura unui cristal

Substanțe de structură moleculară

Substanțe de structură moleculară- Acestea sunt aproape toate lichide și majoritatea substanțelor gazoase. Există, de asemenea substanțe cristaline, a cărui rețea cristalină conține molecule. Apa este o substanță cu structură moleculară. Ice are, de asemenea structura moleculara, dar spre deosebire de apa lichidă, are o rețea cristalină, unde toate moleculele sunt strict ordonate. Substanțele unei structuri moleculare au puncte de fierbere și de topire scăzute, sunt de obicei fragile și nu conduc curentul electric.

Substanțe cu structură ionică

Substanțele cu structură ionică sunt substanțe solide cristaline. Un exemplu de substanță compusă ionică este sarea de masă. Formula sa chimică este NaCl. După cum puteți vedea, NaCl este format din ioni Na+ și Cl⎺, alternând în anumite locuri (noduri) ale rețelei cristaline. Substanțele unei structuri ionice au puncte de topire și de fierbere ridicate, sunt fragile, de regulă, sunt foarte solubile în apă și nu conduc curentul electric.

Conceptele de „atom”, „element chimic” și „substanță simplă” nu trebuie confundate.

• "Atom"- un concept concret, deoarece atomii chiar există.
• "Element chimic" este un concept colectiv, abstract; în natură, un element chimic există sub formă de atomi liberi sau legați chimic, adică substanțe simple și complexe.

Denumirile elementelor chimice și ale substanțelor simple corespunzătoare coincid în majoritatea cazurilor.

Când vorbim despre materialul sau componenta amestecului - de exemplu, balonul este umplut cu clor gazos, soluție de apă brom, să luăm o bucată de fosfor - vorbim de o substanță simplă. Dacă spunem că un atom de clor conține 17 electroni, o substanță conține fosfor, o moleculă este formată din doi atomi de brom, atunci ne referim la un element chimic.

Este necesar să se facă distincția între proprietățile (caracteristicile) unei substanțe simple (seturi de particule) și proprietățile (caracteristicile) unui element chimic (un atom izolat de un anumit tip), vezi tabelul de mai jos:

Compușii trebuie să fie distinși de amestecuri, care constau și din diferite elemente.

Raportul cantitativ al componentelor amestecului poate fi variabil, iar compușii chimici au o compoziție constantă.

De exemplu, într-un pahar de ceai, puteți adăuga o lingură de zahăr, sau mai multe, și molecule de zaharoză С12Н22О11 conţine exact 12 atomi de carbon, 22 atomi de hidrogen și 11 atomi de oxigen.

Astfel, compoziția compușilor poate fi descrisă printr-o formulă chimică și compoziția amestecul nu este.

Componentele amestecului își păstrează fizic și Proprietăți chimice. De exemplu, dacă amestecați pulbere de fier cu sulf, atunci se formează un amestec de două substanțe. Atât sulful, cât și fierul din acest amestec își păstrează proprietățile: fierul este atras de un magnet, iar sulful nu este umezit de apă și plutește pe suprafața lui.

Dacă sulful și fierul reacționează unul cu celălalt, se formează un nou compus cu formula FeS, care nu are proprietăți nici fierului, nici sulfului, dar are un set de proprietăți proprii. In conjunctie FeS fierul și sulful sunt legați împreună și nu pot fi separate prin metode care separă amestecurile.

Astfel, substanțele pot fi clasificate în funcție de mai mulți parametri:

Concluzii din articolul pe tema Substanțe simple și complexe

• Substanțe simple- substante care contin atomi de acelasi tip
• Elementele sunt împărțite în metale și nemetale
• Substanțe complexe Substanțe care sunt formate din diferite tipuri de atomi
• Compușii sunt împărțiți în organice şi anorganice
• Există substanțe cu structură atomică, moleculară și ionică, proprietățile lor sunt diferite
• Celulă de cristal este o imagine geometrică auxiliară introdusă pentru a analiza structura cristalină

Substanțe organice și anorganice;
> recunoaște metalele și nemetalele;
> identificați elementele metalice și nemetalice după amplasarea lor în sistem periodic D. I. Mendeleev; înțelegeți de ce toate metalele sunt similare ca proprietăți.

Atomii în condiții normale nu pot exista singuri mult timp. Ele sunt capabile să se combine cu același sau cu alți atomi, ceea ce duce la o mare varietate în lumea substanțelor.

O substanță formată dintr-un element chimic se numește simplă, iar o substanță formată din mai multe elemente se numește complex sau compus chimic.

Substanțe simple

Substanțele simple sunt împărțite în metaleși nemetale. O astfel de clasificare a substanțelor simple a fost propusă de remarcabilul om de știință francez A.L. Lavoisier la sfârşitul secolului al XVIII-lea. Elemente chimice, din care provin metalele, se numesc metalice, iar cele care formează nemetale se numesc
nemetalice. În versiunea lungă a sistemului lui D. I. Mendeleev (endpaper II), acestea sunt delimitate de o linie întreruptă. metal elemente sunt la stânga acestuia; sunt mult mai multe decât cele nemetalice.

Este interesant

Substanțele simple din 13 elemente - Au, Ag, Cu, Hg, Pb, Fe, Sn, Pt, S, C, Zn, Sb și As erau cunoscute în antichitate.

Fiecare dintre voi poate, fără ezitare, să numească mai multe metale (Fig. 36). Ele diferă de alte substanțe într-un luciu „metalic” special. Aceste substanțe au multe proprietăți comune.

Orez. 36. Metale

În condiții normale, metalele sunt solide (numai mercurul este lichid), conduc electricitatea și se încălzesc bine și au în mare parte valori ridicate. temperatura topire (peste 500 °C).

Orez. 37. Model simplificat structura interna metal

Sunt din plastic; pot fi forjate, sârmă trasă din ele.

Datorită proprietăților lor, metalele au intrat cu încredere în viața oamenilor. Marea lor semnificație este evidențiată de denumirile epocilor istorice: epoca cuprului, epoca bronzului, epoca fierului.

Asemănarea metalelor se datorează structurii lor interne.

Structura metalelor. Metalele sunt substanțe cristaline. Cristalele din metale sunt mult mai mici decât cristalele de zahăr sau sare obișnuită și nu pot fi văzute cu ochiul liber.

Moleculă - o particulă neutră din punct de vedere electric, constând din două sau Mai mult atomi legați.

În fiecare moleculă, atomii sunt interconectați destul de ferm, iar moleculele din substanță sunt foarte slab conectate între ele. Prin urmare, substanțele cu structură moleculară au puncte de topire și de fierbere scăzute.

Oxigenul și ozonul sunt substanțe moleculare. Acestea sunt substanțe simple de oxigen. O moleculă de oxigen conține doi atomi de oxigen, iar o moleculă de ozon conține trei (Fig. 39).

Orez. 39. Modele de molecule

Nu numai oxigenul, ci și multe alte elemente formează două sau mai multe substanțe simple. Prin urmare, există de câteva ori mai multe substanțe simple decât elemente chimice.

Denumiri de substanțe simple.

Cele mai multe substanțe simple sunt numite după elementele corespunzătoare. Dacă numele sunt diferite, atunci ele sunt date în sistemul periodic, iar numele unei substanțe simple este situat sub nume
element (Fig. 40).

Numiți substanțele simple ale elementelor Hidrogen, Litiu, Magneziu, Azot.

1 Termenul „moleculă” provine de la cuvânt latin alunițe (masă), sufix diminutiv cula și tradus înseamnă „masă mică”.

Numele substanțelor simple sunt scrise în interiorul propoziției cu o literă mică.

Orez. 40. Celula sistemului periodic

Substanțe complexe (compuși chimici)

Combinația de atomi ai diferitelor elemente chimice generează o mulțime substanțe complexe(sunt de zeci de mii de ori mai multe decât cele simple).

Există substanțe complexe cu structură moleculară, atomică și ionică. Prin urmare, proprietățile lor sunt foarte diferite.

Compușii moleculari sunt în mare parte volatili și au adesea un miros. Punctele lor de topire și fierbere sunt mult mai mici decât cele ale compușilor cu structură atomică sau ionică.

Substanța moleculară este apa. Molecula de apă este formată din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen (Fig. 41).

Orez. 41. Modelul moleculei de apă

Structura moleculară a monoxidului de carbon și a dioxidului de carbon gazele, zahăr, amidon, alcool, acid acetic etc. Numărul de atomi din moleculele substanțelor complexe poate fi diferit - de la doi atomi la sute și chiar mii.

Unii compuși au o structură atomică.

Unul dintre ele este cuarțul mineral, principalul constituent al nisipului. Conține siliciu și atomi de oxigen (Fig. 42).

Orez. 42. Modelul conexiunii structurii atomice (cuart)

Există și compuși ionici. Acestea sunt sare de masă, cretă, sifon, var, gips și multe altele. Cristalele de sare constau din ioni de sodiu încărcați pozitiv și ioni de clor încărcați negativ (Fig. 43). Fiecare astfel de ion este format din atomul corespunzător (§ 6).

Orez. 43. Modelul unui compus ionic (sare comună)

Este interesant

Moleculele compușilor organici, pe lângă atomii de carbon, conțin de obicei atomi de hidrogen, adesea atomi de oxigen și, uneori, alte elemente.

Atracția reciprocă a multor ioni încărcați opus determină existența compușilor ionici.

Un ion format dintr-un atom se numește simplu, iar un ion format din mai mulți atomi se numește complex.

Ioni simpli încărcați pozitiv există pentru elemente metalice, și încărcat negativ - pentru elementele nemetalice.

Denumiri de substanțe complexe.

Manualul a oferit până acum tehnică sau nume de familie substanțe complexe. În plus, substanțele au denumiri chimice. De exemplu, denumirea chimică a sării de masă este clorură de sodiu, iar creta este carbonat de calciu. Fiecare astfel de nume este format din două cuvinte. Primul cuvânt este numele unuia dintre elementele care formează substanța (se scrie cu literă mică), iar al doilea provine de la numele altui element.

substanțe organice și anorganice.

Anterior, substanțele organice erau numite acele substanțe care sunt conținute în organismele vii. Acestea sunt proteine, grăsimi, zahăr, amidon, vitamine, compuși care dau culoare, miros, gust legumelor și fructelor etc. De-a lungul timpului, oamenii de știință au început să obțină în laboratoare substanțe asemănătoare ca compoziție și proprietăți care nu există în natură. Acum compușii de carbon sunt numiți substanțe organice (cu excepția monoxidului de carbon și a dioxidului de carbon, a cretei, a sifonului și a altora).

Majoritatea compușilor organici sunt capabili să ardă și, atunci când sunt încălziți în absența aerului, se carbonizează (cărbunele este format aproape în întregime din atomi de carbon).

Sa nu materie organică aparțin și alte substanțe complexe, precum și toate cele simple. Ele formează baza lumea minerală, adică conținute în sol, minerale, stânci, aer, apă naturală. În plus, substanțele anorganice se găsesc și în organismele vii.

Materialul paragrafului este rezumat în Schema 6.

Experimentul de laborator nr. 2

Familiarizarea cu substanțe de diferite tipuri

Vi s-au administrat următoarele substanțe (profesorul va indica opțiunea):

varianta I - zahăr, carbonat de calciu (cretă), grafit, cupru;
varianta II - parafină, aluminiu, sulf, clorură de sodiu (sare de masă).

Substanțele sunt în borcane cu etichete.

Luați în considerare cu atenție substanțele, acordați atenție denumirilor lor. Identificați dintre ele substanțe simple (metale, nemetale) și complexe, precum și organice și anorganice.

Introduceți numele fiecărei substanțe în tabel și indicați tipul acesteia scriind semnul „+” în coloanele corespunzătoare.

concluzii

Substanțele sunt simple și complexe, organice și anorganice.

Substanțele simple sunt împărțite în metale și nemetale, iar elementele chimice - în metalice și nemetalice.

Metalele au multe proprietăți comune datorită asemănării structurii lor interne.

Nemetalele sunt compuse din atomi sau molecule și diferă prin proprietățile lor de metale.

Substanțele complexe (compușii chimici) au o structură atomică, moleculară sau ionică.

Aproape toți compușii carbonului aparțin substanțelor organice, iar compușii rămași și substanțele simple aparțin substanțelor anorganice.

?
56. Ce substanță se numește simplă și ce este complexă? Ce tipuri de substanțe simple există și care sunt denumirile elementelor corespunzătoare?

57. Prin ce proprietăți fizice se poate distinge un metal de un nemetal?

58. Definiți o moleculă. Care este diferența dintre o moleculă a unei substanțe simple și o moleculă a unei substanțe complexe?
59. Completați golurile inserând cuvintele „Azot” sau „azot” în cazurile corespunzătoare și explicați alegerea dvs.:
a) ... - gaz, care conține cea mai mare cantitate din aer;
b) o moleculă ... este formată din doi atomi ...;
c) compușii ... pătrund plantele din sol;
d) ... slab solubil în apă.

60. Completați golurile inserând cuvintele „element”, „atom” sau „moleculă” în cazul și numărul corespunzător:
a) ... fosforul alb conține patru ... fosfor;
b) există ... dioxid de carbon în aer;
c) aurul este o substanţă simplă... Aurum.

Toate substanțele sunt împărțite în simple și complexe.

Substanțe simple sunt substanțe care sunt formate din atomi ai unui element.

În unele substanțe simple, atomii unui element se combină între ei și formează molecule. Astfel de substanțe simple sunt structura moleculara. Acestea includ: , . Toate aceste substanțe sunt compuse din molecule biatomice. (Rețineți că denumirile substanțelor simple sunt aceleași cu numele elementelor!)

Alte substante simple au structura atomica, adică sunt formați din atomi, între care există anumite legături. Exemple de astfel de substanțe simple sunt toate ( , etc.) și unele ( , etc.). Nu numai numele, ci și formulele acestor substanțe simple coincid cu simbolurile elementelor.

Există și un grup de substanțe simple numite. Acestea includ: heliu He, neon Ne, argon Ar, krypton Kr, xenon Xe, radon Rn. Aceste substanțe simple sunt compuse din atomi care nu sunt legați între ei.

Fiecare element formează cel puțin o substanță simplă. Unele elemente pot forma nu una, ci două sau mai multe substanțe simple. Acest fenomen se numește alotropie.

alotropie- Acesta este fenomenul de formare a mai multor substanțe simple de către un element.

Diferitele substanțe simple care sunt formate de același element chimic sunt numite modificări (modificări) alotrope.

Modificările alotrope pot diferi unele de altele în compoziția moleculelor. De exemplu, elementul oxigen formează două substanțe simple. Una dintre ele este formată din molecule diatomice de O 2 și are același nume cu elementul -. O altă substanță simplă este formată din molecule triatomice de O 3 și are propriul nume - ozon.

Oxigenul O 2 și ozonul O 3 au proprietăți fizice și chimice diferite.

Modificările alotropice pot fi solide care au structuri cristaline diferite. Un exemplu sunt modificările alotropice ale carbonului C - diamant și grafit.

Numărul de substanțe simple cunoscute (aproximativ 400) este mult mai mare decât numărul de elemente chimice, deoarece multe elemente pot forma două sau mai multe modificări alotrope.

Substanțe complexe sunt substanțe care sunt formate din atomi de diferite elemente.

Exemple de substanțe complexe: HCl, H 2 O, NaCl, CO 2, H 2 SO 4 etc.

Substanțele complexe sunt adesea numite compuși chimici. În compușii chimici, proprietățile substanțelor simple din care se formează acești compuși nu sunt păstrate. Proprietățile unei substanțe complexe diferă de proprietățile substanțelor simple din care este formată.

De exemplu, clorura de sodiu NaCl poate fi formată din substanțe simple - sodiu metalic Na și clor gazos Cl. Proprietățile fizice și chimice ale NaCl diferă de cele ale Na și Cl 2 .

În natură, de regulă, nu există substanțe pure, ci amestecuri de substanțe. În practică, folosim de obicei și amestecuri de substanțe. Orice amestec este format din două sau mai multe substanțe, care sunt numite componente ale amestecului.

De exemplu, aerul este un amestec de mai multe substanțe gazoase: oxigen O 2 (21% în volum), (78%) etc. Amestecuri sunt soluții de multe substanțe, aliaje ale unor metale etc.

Amestecuri de substanțe sunt omogene (omogene) și eterogene (eterogene).

Amestecuri omogene sunt amestecuri în care nu există interfață între componente.

Omogene sunt amestecurile de gaze (în special aer), solutii lichide(de exemplu, o soluție de zahăr în apă).

Amestecuri eterogene sunt amestecuri în care componentele sunt separate printr-o interfață.

Amestecuri de solide (nisip + pulbere de cretă), amestecuri de lichide insolubile între ele (apă + ulei), amestecuri de lichide și solide insolubile în el (apă + cretă) sunt eterogene.

Cele mai importante diferențe între amestecuri și compuși chimici:

1. În amestecuri, proprietățile substanțelor (componentelor) individuale sunt păstrate.
2. Compoziția amestecurilor nu este constantă.

Chimie aparține științelor naturii. Studiază compoziția, structura, proprietățile și transformările substanțelor, precum și fenomenele care însoțesc aceste transformări.

Substanţă este una dintre principalele forme de existență a materiei. Substanța ca formă de materie constă din particule individuale de diferite grade de complexitate și are propria sa masă, așa-numita

masa de repaus.

1. Substanțe simple și complexe. alotropie.

Toate substanțele pot fi împărțite în simplu și complex .

Substanțe simple sunt formate din atomi ai aceluiasi element chimic complex - din atomi ai mai multor elemente chimice.

Element chimic - aceasta este anumit fel atomi cu aceeași sarcină nucleară. Prin urmare, atom este cea mai mică particulă a unui element chimic.

concept chestiune simplă nu poate fi identificat cu

element chimic . Un element chimic se caracterizează printr-o anumită sarcină pozitivă a nucleului atomic, compoziție izotopică și proprietăți chimice. Proprietățile elementelor se referă la atomii săi individuali. O substanță simplă se caracterizează printr-o anumită densitate, solubilitate, puncte de topire și de fierbere etc. Aceste proprietăți se referă la totalitatea atomilor și sunt diferite pentru diferite substanțe simple.

substanță simplă este o formă de existență a unui element chimic în stare liberă. Multe elemente chimice formează mai multe substanțe simple, diferite ca structură și proprietăți. Acest fenomen se numește alotropie și substanțele care formează - modificări alotropice . Astfel, elementul oxigen formează două modificări alotrope - oxigen și ozon, elementul carbon - diamant, grafit, carabină, fuleren.

Fenomenul de alotropie este cauzat de două motive: un număr diferit de atomi într-o moleculă (de exemplu, oxigen O 2 și azonă O 3 ) sau formarea diferitelor forme cristaline (de exemplu, carbonul formează următoarele modificări alotropice: diamant, grafit, carabină, fuleren), carabina a fost descoperită în 1968 (A. Sladkov, Rusia), iar fulerenul în 1973 teoretic (D. Bochvar). , Rusia) , iar în 1985 - experimental (G. Kroto și R. Smalley, SUA).

Substanțe complexe constau nu din substanțe simple, ci din elemente chimice. Deci, hidrogenul și oxigenul, care fac parte din apă, sunt conținute în apă nu sub formă de hidrogen gazos și oxigen cu proprietățile lor caracteristice, ci sub formă elemente - hidrogen si oxigen.

Cea mai mică particulă de substanțe care are o structură moleculară este o moleculă care păstrează proprietățile chimice ale unei substanțe date. Conform ideilor moderne, moleculele constau în principal din substanțe aflate în stare lichidă și gazoasă. Majoritatea substanțelor solide (în mare parte anorganice) nu sunt formate din molecule, ci din alte particule (ioni, atomi). Sărurile, oxizii metalici, diamantul, metalele etc. nu au structură moleculară.

1. Masa atomică relativă

Metodele moderne de cercetare fac posibilă determinarea unor mase extrem de mici de atomi cu o precizie mai mare. De exemplu, masa unui atom de hidrogen este 1,674  10 -27 kg, carbon - 1,993  10 -26 kg.

În chimie, nu se folosesc valori absolute ale maselor atomice, ci cele relative. În 1961, a fost luată unitatea de masă atomică unitate de masă atomică (abreviat a.u.m.), care este 1/12 fracțiunea masei unui atom al unui izotop de carbon 12 DIN.

Majoritatea elementelor chimice au atomi cu mase diferite (izotopi). De aceea masa atomică relativă (sau doar masa atomica) DAR r element chimic se numește valoare egală cu raportul dintre masa medie a unui atom al unui element și 1/12 masele unui atom de carbon 12 DIN.

Masele atomice ale elementelor denotă DAR r, unde indicele r- litera initiala cuvânt englezesc relativ - relativă. Intrări A r (H), A r (O) A r (C) medie: masa atomică relativă a hidrogenului, masa atomică relativă a oxigenului, masa atomică relativă a carbonului.

Masa atomică relativă este una dintre principalele caracteristici ale unui element chimic.