Egyszerű és összetett a wa. Egyszerű és összetett anyagok

Szerves és szervetlen anyagok;
> felismeri a fémeket és nemfémeket;
> azonosítsa a fémes és nem fémes elemeket azok elhelyezkedése alapján periodikus rendszer D. I. Mengyelejev; megérteni, miért hasonlít minden fém tulajdonságaira.

atomok benne normál körülmények között nem létezhet sokáig egyedül. Képesek kombinálódni ugyanazokkal vagy más atomokkal, ami az anyagok világában nagy változatossághoz vezet.

Az egy kémiai elem által alkotott anyagot egyszerűnek, a több elemből álló anyagot pedig komplexnek vagy kémiai vegyületnek nevezzük.

Egyszerű anyagok

Az egyszerű anyagokat felosztják fémekés nem fémek. Ilyen besorolás egyszerű anyagok javasolta a kiváló francia tudós, A.L. Lavoisier a 18. század végén. Azokat a kémiai elemeket, amelyekből a fémek származnak, fémeknek, a nemfémeket alkotó kémiai elemeket pedig fémeknek nevezzük
nemfémes. D. I. Mengyelejev rendszerének hosszú változatában (II. véglap) szaggatott vonal határolja őket. fém elemeket attól balra vannak; sokkal több van belőlük, mint nem fémből.

Ez érdekes

A 13 elemből álló egyszerű anyagok - Au, Ag, Cu, Hg, Pb, Fe, Sn, Pt, S, C, Zn, Sb és As az ókorban ismertek voltak.

Mindannyian habozás nélkül megnevezhetnek több fémet (36. ábra). Különleges "fémes" fényükben különböznek más anyagoktól. Ezeknek az anyagoknak számos közös tulajdonságuk van.

Rizs. 36. Fémek

Normál körülmények között a fémek szilárdak (csak a higany folyékony), jól vezetik az áramot és a hőt, és többnyire magasak. hőfok olvadáspont (500 °C felett).

Rizs. 37. Egyszerűsített modell belső szerkezet fém

Ezek műanyagok; kovácsolhatók, drót húzható belőlük.

Tulajdonságaik miatt a fémek magabiztosan beléptek az emberek életébe. Nevük nagy jelentőségükről tanúskodik. történelmi korszakok: Rézkor, bronzkor, vaskor.

A fémek hasonlósága belső szerkezetüknek köszönhető.

A fémek szerkezete. Fémek - kristályos anyagok. A fémekben lévő kristályok sokkal kisebbek, mint a cukor vagy a konyhasó kristályai, és szabad szemmel nem láthatók.

Molekula - elektromosan semleges részecske, amely két ill többösszekapcsolt atomok.

Mindegyik molekulában az atomok meglehetősen szorosan kapcsolódnak egymáshoz, és az anyag molekulái nagyon gyengén kapcsolódnak egymáshoz. Ezért a molekulaszerkezetű anyagoknak nincs magas hőmérsékletek olvadás és forrás.

Az oxigén és az ózon molekuláris anyagok. Ezek egyszerű oxigén anyagok. Egy oxigénmolekula két oxigénatomot tartalmaz, az ózonmolekula pedig hármat (39. ábra).

Rizs. 39. Molekulák modelljei

Nemcsak az oxigén, hanem sok más elem is két vagy több egyszerű anyagot alkot. Ezért többszörösen több egyszerű anyag van, mint kémiai elemek.

Egyszerű anyagok nevei.

A legtöbb egyszerű anyagot a megfelelő elemekről nevezték el. Ha a nevek különböznek, akkor a periodikus rendszerben adják meg, és egy egyszerű anyag neve a név alatt található
elem (40. ábra).

Nevezze meg a Hidrogén, Lítium, Magnézium, Nitrogén elemek egyszerű anyagait!

1 A "molekula" kifejezés a latin moles (tömeg) szóból, a cula kicsinyítő utótagból származik, és jelentése "kis tömeg".

Az egyszerű anyagok neveit kis betűvel írjuk a mondat belsejébe.

Rizs. 40. A periódusos rendszer cellája

Összetett anyagok (kémiai vegyületek)

A különböző kémiai elemek atomjainak kombinációja halmazt hoz létre összetett anyagok(tízezerszer több van, mint egyszerű).

Létezik összetett anyagok molekuláris, atomi és ionos szerkezetű. Ezért tulajdonságaik nagyon eltérőek.

A molekuláris vegyületek többnyire illékonyak és gyakran szaguk. Olvadáspontjuk és forráspontjuk jóval alacsonyabb, mint az atomi vagy ionos szerkezetű vegyületeké.

A molekuláris anyag a víz. A vízmolekula két hidrogénatomból és egy oxigénatomból áll (41. ábra).

Rizs. 41. Vízmolekula modell

A szén-monoxid és a szén-dioxid molekulaszerkezete gázok, cukor, keményítő, alkohol, ecetsav Az összetett anyagok molekuláiban lévő atomok száma eltérő lehet – két atomtól több százig, sőt ezerig.

Egyes vegyületek atomi szerkezettel rendelkeznek.

Az egyik a kvarc ásvány, a homok fő alkotóeleme. Szilícium- és oxigénatomokat tartalmaz (42. ábra).

Rizs. 42. Az atomszerkezet (kvarc) kapcsolatának modellje

Vannak ionos vegyületek is. Ez- só, kréta, szóda, mész, gipsz és még sokan mások. A sókristályok pozitív töltésű nátriumionokból és negatív töltésű klórionokból állnak (43. ábra). Mindegyik ilyen ion a megfelelő atomból képződik (6. §).

Rizs. 43. Ionos vegyület modellje (konyhasó)

Ez érdekes

A szerves vegyületek molekulái a szénatomokon kívül általában hidrogénatomokat, gyakran oxigénatomokat, és néha más elemeket is tartalmaznak.

Számos ellentétes töltésű ion kölcsönös vonzása határozza meg az ionos vegyületek létezését.

Az egy atomból képződött iont egyszerűnek, a több atomból képződött iont komplexnek nevezzük.

Pozitív töltésű egyszerű ionok léteznek a fémes elemekhez, míg negatív töltésű egyszerű ionok léteznek a nemfémes elemekhez.

Összetett anyagok nevei.

A tankönyv eddig az összetett anyagok szak- vagy köznapi neveit adta. Ezenkívül az anyagoknak kémiai neveik is vannak. Például a konyhasó kémiai neve nátrium-klorid, a kréta pedig kalcium-karbonát. Minden ilyen név két szóból áll. Az első szó az anyagot alkotó egyik elem neve (kis betűvel írják), a második pedig egy másik elem nevéből származik.

szerves és szervetlen anyagok.

Korábban szerves anyagoknak nevezték azokat az anyagokat, amelyeket az élő szervezetek tartalmaznak. Ezek a fehérjék, zsírok, cukor, keményítő, vitaminok, olyan vegyületek, amelyek színt, illatot, ízt adnak a zöldségeknek és gyümölcsöknek stb.. Idővel a tudósok elkezdtek laboratóriumokban beszerezni összetételükben és tulajdonságaiban hasonló, a természetben nem létező anyagokat. Most a szénvegyületeket szerves anyagoknak nevezik (a szén-monoxid és a szén-dioxid, a kréta, a szóda és néhány más kivételével).

A legtöbb szerves vegyület égni képes, levegő hiányában hevítve elszenesednek (a szén szinte teljes egészében szénatomokból áll).

Más összetett anyagok, valamint minden egyszerű anyag a szervetlen anyagok közé tartozik. Ezek képezik az ásványvilág alapjait, vagyis a talajban, ásványi anyagokban, sziklák, levegő, természetes víz. Emellett szervetlen anyagok is megtalálhatók az élő szervezetekben.

A bekezdés anyagát a 6. séma foglalja össze.

2. sz. laboratóriumi kísérlet

Bevezetés az anyagokba különféle típusok

A következő anyagokat kaptad (a tanár jelzi a lehetőséget):

I. lehetőség - cukor, kalcium-karbonát (kréta), grafit, réz;
lehetőség II - paraffin, alumínium, kén, nátrium-klorid (asztali só).

Az anyagok címkével ellátott üvegekben vannak.

Gondosan fontolja meg az anyagokat, ügyeljen a nevükre. Azonosítson köztük egyszerű (fémek, nemfémek) és összetett anyagokat, valamint szerves és szervetlen anyagokat.

Írja be az egyes anyagok nevét a táblázatba, és adja meg a típusát a megfelelő oszlopokba írt „+” jellel.

következtetéseket

Az anyagok egyszerűek és összetettek, szervesek és szervetlenek.

Az egyszerű anyagokat fémekre és nemfémekre osztják, ill kémiai elemek- fém és nem fém.

A fémek belső szerkezetük hasonlósága miatt számos közös tulajdonsággal rendelkeznek.

A nemfémek atomokból vagy molekulákból állnak, és tulajdonságaikban különböznek a fémektől.

Az összetett anyagok (kémiai vegyületek) atomi, molekuláris vagy ionos szerkezetűek.

Szinte minden szénvegyület szerves anyagokhoz, a többi vegyület és egyszerű anyag pedig szervetlen anyagokhoz tartozik.

?
56. Melyik anyagot nevezzük egyszerűnek és mi összetettnek? Milyen típusú egyszerű anyagok léteznek, és mi a neve a megfelelő elemeknek?

57. Minek fizikai tulajdonságok Meg lehet különböztetni egy fémet a nem fémtől?

58. Határozzon meg egy molekulát! Mi a különbség egy egyszerű anyag molekulája és egy összetett anyag molekulája között?
59. Töltsd ki a hiányosságokat a "nitrogén" vagy a "nitrogén" szavak megfelelő esetekben történő beszúrásával, és indokold meg választásod:
a) ... - gáz, amely a levegőben a legnagyobb mennyiséget tartalmazza;
b) egy molekula ... két atomból áll ...;
c) vegyületek ... a talajból jutnak be a növényekbe;
d) ... vízben rosszul oldódik.

60. Töltsük ki a hiányosságokat az „elem”, „atom” vagy „molekula” szavak megfelelő kis- és nagybetűs számmal történő beillesztésével:
a)... fehér foszfor négyet tartalmaz... Foszfor;
b) ... szén-dioxid van a levegőben;
c) az arany egyszerű anyag... Aurum.

Egyszerű és összetett anyagok. Kémiai elem

Az atomokról és a kémiai elemekről

A kémiában az „atom” és a „molekula” kifejezések mellett gyakran használják az „elem” fogalmát Mi a közös és miben különböznek ezek a fogalmak?

Kémiai elem azonos típusú atomok. Így például minden hidrogénatom a hidrogén elem; minden oxigén- és higanyatom az oxigén, illetve a higany eleme.

Jelenleg több mint 107 típusú atom, azaz több mint 107 kémiai elem ismert. Különbséget kell tenni a "kémiai elem", az "atom" és az "egyszerű anyag" fogalmai között.

Egyszerű és összetett anyagok

Elemi összetétel szerint megkülönböztetünk egyszerű anyagokat, amelyek egy elem atomjaiból állnak (H2, O2, Cl2, P4, Na, Cu, Au), és összetett anyagokat, amelyek különböző elemek atomjaiból állnak (H2O, NH3, OF2, H2SO4, MgCl2, K2SO4).

Jelenleg 115 kémiai elem ismeretes, amelyek mintegy 500 egyszerű anyagot alkotnak.

A natív arany egyszerű anyag.

Az egyik elem azon képességét, hogy különféle egyszerű anyagok formájában létezzen, amelyek tulajdonságai különböznek egymástól, allotrópiának nevezzük. Például az oxigén O elemnek két allotróp formája van - dioxigén O2 és ózon O3, a molekulákban eltérő számú atommal.

A szén C elem allotróp formái - a gyémánt és a grafit - kristályaik szerkezetében különböznek.Az allotrópiának más okai is vannak.

A szén allotróp formái:

grafit:

gyémánt:

Az összetett anyagokat gyakran kémiai vegyületeknek nevezik, például higany(II)-oxid HgO (egyszerű anyagok atomjainak - higany Hg és oxigén O2 - kombinálásával nyert), nátrium-bromid (egyszerű anyagok atomjainak - nátrium-nátrium és bróm-Br2 - kombinálásával nyert) .

Tehát foglaljuk össze a fentieket. Az anyag molekuláinak két típusa van:

1. Egyszerű Az ilyen anyagok molekulái azonos típusú atomokból állnak. Kémiai reakciókban nem bomlanak le több egyszerűbb anyag képződésével.

2.Összetett- az ilyen anyagok molekulái atomokból állnak másfajta. Kémiai reakciókban lebomlanak egyszerűbb anyagokká.

A különbség a "kémiai elem" és az "egyszerű anyag" fogalma között

A "kémiai elem" és az "egyszerű anyag" fogalma az egyszerű és összetett anyagok tulajdonságainak összehasonlításával különböztethető meg. Például egy egyszerű anyag - oxigén - a légzéshez szükséges színtelen gáz, amely támogatja az égést. Egy egyszerű anyag oxigén legkisebb részecskéje egy molekula, amely két atomból áll. Az oxigén is benne van a szén-monoxidban ( szén-monoxid) és vizet. A víz és a szén-monoxid összetétele azonban kémiailag kötött oxigént tartalmaz, amely nem rendelkezik egyszerű anyag tulajdonságaival, különösen nem használható légzésre. A halak például nem kémiailag kötött oxigént lélegeznek be, ami a vízmolekula része, hanem szabadon, benne oldva. Ezért, amikor bármilyen kémiai vegyület összetételéről van szó, meg kell érteni, hogy ezek a vegyületek nem egyszerű anyagokat tartalmaznak, hanem bizonyos típusú atomokat, vagyis a megfelelő elemeket.

Az összetett anyagok lebontásakor az atomok szabad állapotban felszabadulhatnak, és egyszerű anyagokká egyesülhetnek. Az egyszerű anyagok egy elem atomjaiból állnak. A „kémiai elem” és az „egyszerű anyag” fogalmak közötti különbséget az is megerősíti, hogy egy és ugyanazon elem több egyszerű anyagot is képezhet. Például az oxigén elem atomjai kétatomos oxigénmolekulákat és háromatomos ózonmolekulákat képezhetnek. Az oxigén és az ózon teljesen különböző egyszerű anyagok. Ez magyarázza azt a tényt, hogy sokkal egyszerűbb anyagok ismertek, mint kémiai elemek.

A "kémiai elem" fogalmát használva az egyszerű és összetett anyagok alábbi definícióját adhatjuk:

Egyszerű Azokat az anyagokat, amelyek egyetlen kémiai elem atomjaiból állnak, nevezzük.

összetett Azokat az anyagokat, amelyek különböző kémiai elemek atomjaiból állnak, ún.

A "keverék" és a "kémiai vegyület" fogalma közötti különbség

Az összetett anyagokat gyakran kémiai vegyületeknek nevezik.

Kövesse a linket, és tekintse meg a vas és a kén egyszerű anyagok kölcsönhatásának tapasztalatait.

Próbálj meg válaszolni a kérdésekre:

1. Mi a különbség a keverék összetételében a kémiai vegyületektől?

2. Hasonlítsa össze a keverékek és kémiai vegyületek tulajdonságait?

3. Milyen módon osztható fel egy keverék és egy kémiai vegyület alkotóelemekre?

4. Lehet-e úgy ítélni külső jelek keverék és kémiai vegyület keletkezéséről?

Keverékek és vegyszerek összehasonlító jellemzői vegyületek

Javítási feladatok

I. Munka a gépekkel

Edző #1

Edző №2

Edző №3

II. Oldja meg a feladatot

A javasolt anyagok listájából írja ki külön az egyszerű és összetett anyagokat:

NaCl, H2SO4, K, S8, CO2, O3, H3PO4, N2, Fe.

Minden esetben indokolja választását.

III. Válaszolj a kérdésekre

№1

Hány egyszerű anyag van felírva egy képletsorozatba:

H2O, N2, O3, HNO3, P2O5, S, Fe, CO2, KOH.

№2

Mindkét anyag összetett:

A) C (szén) és S (kén);

B) CO2 (szén-dioxid) és H2O (víz);

C) Fe (vas) és CH4 (metán);

D) H2SO4 (kénsav) és H2 (hidrogén).

№3

Válassza ki a helyes állítást:

Az egyszerű anyagok azonos típusú atomokból állnak.

A) igaz

B) Hamis

№4

A keverékekre jellemző

A) állandó összetételűek;

B) A „keverékben” lévő anyagok nem őrzik meg egyedi tulajdonságaikat;

C) A „keverékekben” lévő anyagok fizikai tulajdonságok alapján elválaszthatók;

D) A "keverékekben" lévő anyagok kémiai reakcióval elválaszthatók.

№5

A „kémiai vegyületekre” a következő jellemző:

A) Változó összetétel;

B) A „kémiai vegyület” összetételében lévő anyagok fizikai úton elválaszthatók;

C) A kémiai vegyület képződése a kémiai reakciók jelei alapján ítélhető meg;

D) állandó összetétel.

№6

Milyen esetben van szó a vasról, mint kémiai elemről?

A) A vas egy fém, amelyet mágnes vonz;

B) A vas a rozsda összetételének része;

C) A vas fémes fényű;

D) A vas-szulfid egy vasatomot tartalmaz.

№7

Milyen esetben van szó oxigénről, mint egyszerű anyagról?

A) Az oxigén olyan gáz, amely támogatja a légzést és az égést;

B) A halak vízben oldott oxigént lélegeznek be;

C) Az oxigénatom a vízmolekula része;

D) Oxigén van jelen a levegőben.

1. jegy:
A kémia az anyagok tudománya, azok szerkezete és tulajdonságai, valamint az egyik anyag másikká való átalakulása. Az elem egy bizonyos típusú atom, amelynek azonos pozitív magtöltése van. Egy kémiai elem három formában létezik: 1) egyetlen atom; 2) egyszerű anyagok; 3) összetett anyagok vagy kémiai vegyületek. Az egy kémiai elem által alkotott anyagokat egyszerűnek nevezzük. A több kémiai elem által alkotott anyagokat komplexnek nevezzük

2. jegy:
Az emberi élet a kémiától függ - a szervezetben az élelmiszer felosztásának folyamata folyamatos kémiai reakció. Nos, minden, amit viselünk, amit lovagolunk, amit így vagy úgy nézünk, a kémiai feldolgozás bizonyos szakaszain megy keresztül - legyen az festés, különféle ötvözetek készítése és így tovább. A kémia nagy szerepet játszik az iparban. Nehéz és könnyű is. Például: kémia nélkül az ember nem kaphatna gyógyszereket és néhányat élelmiszer termékek nem természetes eredetű (ecet). Nagyjából - kémia bennünk és körülöttünk. Vegyipar az egyik leggyorsabban fejlődő iparág. Azokhoz az iparágakhoz tartozik, amelyek a modern tudományos és technológiai fejlődés alapját képezik (műanyagok, vegyi szálak, színezékek, gyógyszerek, tisztítószerek és kozmetikumok). Az emberi gazdasági tevékenység hatására a légkör alsóbb rétegeinek gázösszetétele és portartalma megváltozik. Ennek eredményeként ez hosszú távú hatást válthat ki az emberben: krónikus gyulladásos betegségek különféle testek, változtatások idegrendszer, a magzat méhen belüli fejlődésére gyakorolt ​​hatás, ami újszülötteknél különböző rendellenességekhez vezet. Környezeti problémák csak a gazdasági helyzet stabilizálásával és egy olyan természetgazdálkodási gazdasági mechanizmus létrehozásával oldható meg, amikor a szennyezésért fizet környezet megfelel a teljes tisztítás költségének.

3. jegy:
A leghíresebb:
Dmitrij Ivanovics Mengyelejev természetesen a kémiai elemek jól ismert időszakos rendszerével.
KUCHEROV MIKHAIL GRIGORYEVICS - orosz szerves kémikus, felfedezte az acetilén szénhidrogének katalitikus hidratációjának reakcióját karboniltartalmú vegyületek képződésével, különösen az acetilén acetaldehiddé való átalakulását higanysók jelenlétében.
KONOVALOV MIKHAIL IVANOVICH - orosz szerves kémikus, felfedezte a salétromsav gyenge oldatának nitráló hatását a korlátozó szénhidrogénekre, módszereket dolgozott ki a naftének izolálására és tisztítására.
LEBEDEV SZERGEY VASILIEVICH - orosz kémikus, először szintetikus butadién-gumi mintát kapott, amelyből szintetikus gumit nyert butadién polimerizálásával fémes nátrium hatására. Lebegyevnek köszönhetően 1932 óta hazánkban megkezdődött a hazai szintetikus gumiipar létrehozása.

4. jegy: Az elem típusa, milyen elem, információk róla (elektronrétegek száma, elektronok száma a külső szinten, oxidációs fok, protonok / neutronok / elektronok száma, relatív tömege, elemcsoport, külső réteg konfigurációja), reakció - elemek, anyagok, képletek kölcsönhatása - anyagok és anyagosztályok.

5. jegy: Az atom egy atommagból és a periférián elhelyezkedő részecskékből (elektronok, protonok, neutronok) áll. Protonok és neutronok alkotják az atommagot, amely az atom szinte teljes tömegét hordozza. Az elektronok alkotják az atom elektronhéját, amely energiaszintekre (1,2,3 stb.), a szintek részszintekre (s, p, d, f betűkkel jelölve) oszlik. atomi pályák, azaz. a tér azon részei, ahol valószínűleg elektronok tartózkodnak. A pályákat 1s-nek jelöljük (első szint pályája, s-alszint) Az atompályák kitöltése három feltétellel összhangban történik: 1) A minimális energia elve
2) A tilalmi szabály, nos, vagy a Pauli-elv
3) A maximális multiplicitás elve, Hund-szabály.
Az izotópok ugyanazon elem atomjai, amelyek a neutronok számában különböznek az atommagban.

Így például a legszembetűnőbb példa a hidrogénizotópok lehetnek:
1H - protium egy protonnal az atommagban és 1 elektronnal a héjban
2H - deutérium egy protonnal és egy neutronnal az atommagban és egy elektronnal a héjban
3H - trícium egy protonnal és két neutronnal az atommagban és egy elektronnal a héjban

6. jegy:
1.H)1
2.Ő)2
3. Li)2)1
4. Be)2)2
5.B)2)3
6. C)2)2
7.N)2)5
8. O)2)6
9.F)2)7
10.Ne)2)8
11.Na)2)8)1
12.Mg)2)8)2
13. Al)2)8)3
14.Si)2)8)4
15. P)2)8)5
16.S)2)8)6
17.Cl)2)8)7
18. Ar)2)8)8
19. K)2)8)8)1
20. Ca)2)8)8)8
Külső szinten, ha 2 vagy 8 elektron - kitöltött, és ha más szám - nincs kitöltve.

8. jegy:
Az ionos kötés: tipikus fém + tipikus nemfém. Példa: NaCl, AlBr3. A kovalens poláris: nem fém + nem fém (különböző). Példa: H2O, HCl A kovalens nem poláris: nem fém + nem fém (azonos). Példa: H2, Cl2, O2, O3. Fém, ha fém + fém Li, Na, K

11. jegy:
A vegyületek szerves és szervetlen anyagokból állnak.
Szervetlen anyagok: oxidok, hidroxidok, sók
szerves anyag: savak, bázisok.

Nos, barátom, amivel tudtam – segítettem.)

A fő különbség köztük az összetételükben van. Tehát az egyszerű anyagok egy elem atomjait tartalmazzák. Ezek (egyszerű anyagok) kristályai laboratóriumban, sőt néha otthon is szintetizálhatók. Azonban gyakran szükséges bizonyos feltételek megteremtése a kapott kristályok tárolására.

Az egyszerű anyagok öt osztályba sorolhatók: fémek, félfémek, nemfémek, intermetallikusok és halogének (a természetben nem találhatók). Képviselhetők atomi (Ar, He) vagy molekuláris (O2, H2, O3) gázok.

Példa erre az egyszerű oxigén anyag. Olyan molekulákat foglal magában, amelyek az oxigén elem két atomjából állnak. Vagy például a vas anyag kristályokból áll, amelyek csak a vas elem atomjait tartalmazzák. Történelmileg egy egyszerű anyagot szokás annak az elemnek a nevével nevezni, amelynek atomjai részei. Ezeknek a vegyületeknek a szerkezete lehet molekuláris és nem molekuláris.

A vegyületek közé tartoznak az atomok másfajtaés bomláskor két (vagy több) vegyület keletkezhet. Például a víz oxigénre és hidrogénre bomlik. Azonban nem minden vegyület bontható le egyszerű anyagokra. Például a kén- és vasatomok által képzett vas-szulfid nem bontható le. Ebben az esetben annak bizonyítására, hogy a vegyület összetett és eltérő atomokat tartalmaz, a fordított reakció elvét alkalmazzuk. Más szavakkal, a vas-szulfidot a kiindulási komponensek felhasználásával állítják elő.

Az egyszerű anyagok a kémiai elemek olyan formái, amelyek szabad formában léteznek. Ma ezeknek az elemeknek több mint négyszáz típusát ismeri a tudomány.

Az összetett anyagokkal ellentétben az egyszerű anyagokat nem lehet más egyszerű anyagokból előállítani. Ezenkívül nem bonthatók le más vegyületekre.

Minden allotróp módosításnak megvan az a tulajdonsága, hogy átmegy egymásba. különböző típusok egy kémiai elem által alkotott egyszerű anyagok eltérőek lehetnek és különböző szintű kémiai tevékenység. Így például az oxigén kisebb aktivitást mutat, mint az ózon, és például a fullerén olvadáspontja alacsonyabb, mint a gyémánté.

Normál körülmények között tizenegy elem esetében az egyszerű anyagok gázok (Ar, Xe, Rn, N, H, Ne, O, F, Kr, Cl, He,), két folyadék esetében (Br, Hg) és egyéb. elemek - szilárd testek.

Szobahőmérséklethez közeli hőmérsékleten az öt fém folyékony vagy félfolyékony állapotot vesz fel. Ez annak köszönhető, hogy olvadáspontjuk közel megegyezik a So-val, a higany és a rubídium 39 fokon, a francium - 27, a cézium - 28 és a gallium 30 fokon olvad.

Meg kell jegyezni, hogy a „kémiai elem”, „atom”, „egyszerű anyag” fogalmát nem szabad összetéveszteni. Így például egy atomnak meghatározott, konkrét jelentése van, és a valóságban létezik. A "kémiai elem" meghatározása általában elvont, kollektív. A természetben az elemek szabad vagy kémiailag kötött atomok formájában vannak jelen. Ugyanakkor az egyszerű anyagok (részecskekészletek) és a kémiai elemek (egy adott típusú izolált atomok) jellemzői saját jellemzőkkel rendelkeznek.

Az előző fejezetben elhangzott, hogy nemcsak egy kémiai elem atomjai, hanem különböző elemek atomjai is kötést alkothatnak egymással. Az egy kémiai elem atomjai által alkotott anyagokat egyszerű anyagoknak, a különböző kémiai elemek atomjai által alkotott anyagokat pedig összetett anyagoknak nevezzük. Néhány egyszerű anyag molekulaszerkezettel rendelkezik, pl. molekulákból állnak. Például az olyan anyagok, mint az oxigén, nitrogén, hidrogén, fluor, klór, bróm és jód molekulaszerkezettel rendelkeznek. Ezen anyagok mindegyikét kétatomos molekulák alkotják, így képleteik O 2, N 2, H 2, F 2, Cl 2, Br 2 és I 2 formában írhatók fel. Mint látható, az egyszerű anyagoknak ugyanaz a neve lehet, mint az őket alkotó elemekkel. Ezért világosan meg kell különböztetni azokat a helyzeteket, amikor egy kémiai elemről van szó, és amikor egy egyszerű anyagról van szó.

Az egyszerű anyagok gyakran nem molekuláris, hanem atomi szerkezettel rendelkeznek. Az ilyen anyagokban az atomok különféle típusú kötéseket hozhatnak létre egymással, amelyekről egy kicsit később lesz szó. Az ilyen szerkezetű anyagok mindegyike fém, például vas, réz, nikkel, valamint néhány nemfém - gyémánt, szilícium, grafit stb. Ezeknél az anyagoknál nemcsak a kémiai elem neve esik egybe az általa alkotott anyag nevével, hanem az anyag képlete és a kémiai elem megnevezése is azonos. Például a vas, réz és szilícium kémiai elemek, amelyek Fe, Cu és Si jelöléssel rendelkeznek, egyszerű anyagokat alkotnak, amelyek képlete: Fe, Cu és Si. Van egy kis csoportja az egyszerű anyagoknak is, amelyek különböző atomokból állnak, és semmilyen módon nem kapcsolódnak egymáshoz. Ilyen anyagok a gázok, amelyeket rendkívül alacsony kémiai aktivitásuk miatt nemesnek neveznek. Ide tartozik a hélium (He), a neon (Ne), az argon (Ar), a kripton (Kr), a xenon (Xe), a radon (Rn).

Mivel csak körülbelül 500 ismert egyszerű anyag létezik, logikusan következik, hogy sok kémiai elemet az allotrópiának nevezett jelenség jellemez.

Az allotrópia az a jelenség, amikor egy kémiai elem több egyszerű anyagot képezhet. Az egy kémiai elem által alkotott különböző vegyi anyagokat allotróp módosulatoknak vagy allotrópoknak nevezzük.

Így például az oxigén kémiai elem két egyszerű anyagot képezhet, amelyek közül az egyik a kémiai elem neve - oxigén. Az oxigén mint anyag kétatomos molekulákból áll, azaz. képlete O 2 . Ez a vegyület része a létfontosságú levegőnek, amelyre szükségünk van. Az oxigén másik allotróp módosulata a háromatomos gázózon, amelynek képlete O 3 . Annak ellenére, hogy az ózont és az oxigént is ugyanaz a kémiai elem képezi, kémiai viselkedésük nagyon eltérő: az ózon sokkal aktívabb, mint az oxigén ugyanazon anyagokkal való reakciókban. Ráadásul ezek az anyagok fizikai tulajdonságaikban is különböznek egymástól, legalábbis amiatt, hogy az ózon molekulatömege másfélszer nagyobb, mint az oxigéné. Ez arra a tényre vezet, hogy a sűrűsége gáz halmazállapotban is 1,5-szer nagyobb.

Számos kémiai elem hajlamos allotróp módosulatokat kialakítani, amelyek a kristályrács szerkezeti jellemzőiben különböznek egymástól. Így például az 5. ábrán a gyémánt és a grafit kristályrácsának töredékeinek sematikus ábrázolása látható, amelyek a szén allotróp módosulatai.

5. ábra: Gyémánt (a) és grafit (b) kristályrács töredékei

Ezenkívül a szénnek molekulaszerkezete is lehet: ilyen szerkezet figyelhető meg olyan típusú anyagokban, mint a fullerének. Anyagok ebből a típusból gömb alakú szénmolekulák alkotják. A 6. ábra a c60 fullerénmolekula és egy futballlabda 3D-s modelljeit mutatja összehasonlítás céljából. Figyeljük meg érdekes hasonlóságukat.

6. ábra: C60 fullerén molekula (a) és futballlabda (b)

A vegyületek olyan anyagok, amelyek különböző elemek atomjaiból állnak. Az egyszerű anyagokhoz hasonlóan molekuláris és nem molekuláris szerkezetűek is lehetnek. Az összetett anyagok nem molekuláris típusú szerkezete változatosabb lehet, mint az egyszerűeké. Bármilyen összetett kémiai anyag előállítható egyszerű anyagok közvetlen kölcsönhatásával vagy egymás közötti kölcsönhatásaik sorozatával. Fontos tisztában lenni egy ténnyel, mégpedig azzal, hogy az összetett anyagok fizikai és kémiai tulajdonságai nagyon eltérnek azon egyszerű anyagok tulajdonságaitól, amelyekből származnak. Például a konyhasó, amelynek NaCl-fóruma színtelen, átlátszó kristály, úgy állítható elő, hogy nátriumot, amely fémekre jellemző tulajdonságokkal rendelkező fém (csillogás és elektromos vezetőképesség) reagáltatjuk klór Cl 2-vel, amely sárga-zöld. gáz.

A kénsav H 2 SO 4 egyszerű anyagokból - hidrogén H 2 , kén S és oxigén O 2 - képződik egymás utáni átalakulások sorozatával. A hidrogén a levegőnél könnyebb gáz, levegővel robbanékony keveréket képez, a kén szilárd anyag sárga szín, égni képes, és oxigén, a levegőnél valamivel nehezebb gáz, amelyben sok anyag éghet. Az ezekből az egyszerű anyagokból nyerhető kénsav erős vízelvezető tulajdonságú, nehéz olajos folyadék, melynek köszönhetően számos szerves eredetű anyagot elszenesít.

Nyilván az egyéni mellett vegyi anyagok, ezek keverékei is vannak. Leginkább keverékek különféle anyagok kialakul a minket körülvevő világ: fémötvözetek, ételek, italok, különféle anyagok, amelyekből a minket körülvevő tárgyak alkotják.

Például a belélegzett levegő főként nitrogén N 2-ből (78%), a számunkra létfontosságú oxigénből áll (21%), míg a maradék 1% egyéb gázok (szén-dioxid, nemesgázok stb.) szennyeződéseiből áll.

Az anyagok keverékeit homogénre és heterogénre osztják. Homogén keverékek azok a keverékek, amelyeknek nincs fázishatára. A homogén keverékek alkohol és víz keverékei, fémötvözetek, só és cukor vizes oldata, gázkeverékek stb. Heterogén keverékek azok a keverékek, amelyeknek fázishatára van. Az ilyen típusú keverékek közé tartozik a homok és víz keveréke, a cukor és a só keveréke, az olaj és a víz keveréke stb.

A keverékeket alkotó anyagokat komponenseknek nevezzük.

Az egyszerű anyagok keverékei, ellentétben az ezekből az egyszerű anyagokból nyerhető kémiai vegyületekkel, megőrzik az egyes komponensek tulajdonságait.