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 körülbelül 500-at alkotnak egyszerű anyagok.

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 mikor beszélgetünk bármely összetételéről kémiai vegyületek, 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

Kérdések a keverékek kémiai vegyületekkel való összehasonlításához	Térképezés
	Keverékek	Kémiai vegyületek
Miben különböznek a keverékek összetételükben a kémiai vegyületektől?	Az anyagok bármilyen arányban keverhetők, pl. a keverékek összetétele változó	A kémiai vegyületek összetétele állandó.
Hasonlítsa össze a keverékek és kémiai vegyületek tulajdonságait?	A keverékekben lévő anyagok megőrzik tulajdonságaikat	A vegyületeket alkotó anyagok nem tartják meg tulajdonságaikat, mivel eltérő tulajdonságú kémiai vegyületek keletkeznek.
Hogyan választható szét egy keverék és egy kémiai vegyület alkotóelemeire?	Az anyagok fizikai úton szétválaszthatók	A kémiai vegyületek csak kémiai reakciókkal bomlanak le
Meg lehet-e ítélni külső jelek alapján a keverék és a kémiai vegyület képződését?	A mechanikus keverést nem kíséri hőkibocsátás vagy egyéb kémiai reakciók jelei	A kémiai vegyület képződését a kémiai reakciók jelei alapján lehet megítélni

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.

Minden anyag egyszerű és összetett.

Egyszerű anyagok olyan anyagok, amelyek egy elem atomjaiból állnak.

Egyes egyszerű anyagokban az egyik elem atomjai egyesülnek egymással és molekulákat alkotnak. Ilyen egyszerű anyagok azok molekuláris szerkezet. Ezek tartalmazzák: , . Mindezek az anyagok kétatomos molekulákból állnak. (Megjegyzendő, hogy az egyszerű anyagok neve megegyezik az elemek nevével!)

Más egyszerű anyagok rendelkeznek atomszerkezet, azaz atomokból állnak, amelyek között bizonyos kötések vannak. Ilyen egyszerű anyagok például az összes ( , stb.) és néhány ( , stb.). Ezeknek az egyszerű anyagoknak nemcsak a neve, hanem a képlete is egybeesik az elemek szimbólumaival.

Létezik az egyszerű anyagok egy csoportja is, az úgynevezett. Ide tartoznak: hélium He, neon Ne, argon Ar, kripton Kr, xenon Xe, radon Rn. Ezek az egyszerű anyagok olyan atomokból állnak, amelyek nem kapcsolódnak egymáshoz.

Minden elem legalább egy egyszerű anyagot alkot. Egyes elemek nem egy, hanem két vagy több egyszerű anyagot alkothatnak. Ezt a jelenséget allotrópiának nevezik.

Allotrópia- Ez az a jelenség, amikor több egyszerű anyag képződik egy elem által.

Az ugyanazon kémiai elem által képződő különböző egyszerű anyagokat allotróp módosulásoknak (módosításoknak) nevezzük.

Az allotróp módosulások a molekulák összetételében eltérhetnek egymástól. Például az oxigén elem két egyszerű anyagot képez. Az egyik kétatomos O 2 molekulákból áll, és ugyanaz a neve, mint az elemnek -. Egy másik egyszerű anyag háromatomos O 3 molekulákból áll, és saját neve van - ózon.

Az oxigén O 2 és az ózon O 3 különböző fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik.

Az allotróp módosulatok lehetnek szilárd anyagok, amelyek rendelkeznek eltérő szerkezet kristályok. Példa erre a szén C - gyémánt és grafit allotróp módosulatai.

Az ismert egyszerű anyagok száma (körülbelül 400) sokkal nagyobb, mint a kémiai elemek száma, mivel sok elem kettő vagy több allotróp módosulatot alkothat.

Összetett anyagok olyan anyagok, amelyek különböző elemek atomjaiból állnak.

Példák összetett anyagokra: HCl, H 2 O, NaCl, CO 2, H 2 SO 4 stb.

Az összetett anyagokat gyakran kémiai vegyületeknek nevezik. A kémiai vegyületekben nem őrzik meg azon egyszerű anyagok tulajdonságait, amelyekből ezek a vegyületek keletkeznek. Egy összetett anyag tulajdonságai eltérnek azon egyszerű anyagok tulajdonságaitól, amelyekből keletkezik.

Például nátrium-klorid NaCl képződhet egyszerű anyagokból - nátrium-fém Na és klórgáz Cl. A NaCl fizikai és kémiai tulajdonságai eltérnek a Na és Cl 2 tulajdonságaitól.

A természetben általában nem tiszta anyagok vannak, hanem anyagok keverékei. NÁL NÉL gyakorlati tevékenységekáltalában anyagkeverékeket is használunk. Bármely keverék két vagy több anyagból áll, amelyeket ún keverék komponensei.

Például a levegő több gáznemű anyag keveréke: oxigén O 2 (21 térfogatszázalék), (78%) stb. A keverékek számos anyag oldatai, egyes fémek ötvözetei stb.

Az anyagok keverékei homogének (homogén) és heterogének (heterogének).

Homogén keverékek olyan keverékek, amelyekben nincs határfelület a komponensek között.

A gázkeverékek (különösen a levegő), a folyékony oldatok (például a cukor vizes oldata) homogének.

Heterogén keverékek olyan keverékek, amelyekben az összetevőket interfész választja el.

A szilárd anyagok keverékei (homok + krétapor), az egymásban nem oldódó folyadékok keverékei (víz + olaj), a folyadékok és a benne oldhatatlan szilárd anyagok keverékei (víz + kréta) heterogének.

A keverékek és a kémiai vegyületek közötti legfontosabb különbségek:

1. A keverékekben az egyes anyagok (komponensek) tulajdonságai megmaradnak.
2. A keverékek összetétele nem állandó.

Az atomokról és a kémiai elemekről

A természetben nincs más

se itt, se ott, a világűr mélyén:

mindent - a kis homokszemektől a bolygókig -

elemekből áll egyetlen.

S. P. Shchipachev: Mengyelejev olvasása.

A kémiában a kifejezéseken kívül "atom"és "molekula" fogalmát gyakran használják "elem". 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

Az elemi összetétel szerint megkülönböztetik őket egyszerű anyagok, amely egy elem atomjaiból áll (H 2, O 2, Cl 2, P 4, Na, Cu, Au), és összetett anyagok, különböző elemek (H 2 O, NH 3, OF 2, H 2 SO 4, MgCl 2, K 2 SO 4) atomjaiból áll.

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

A natív arany egyszerű anyag.

Egy elemnek azt a képességét, hogy különféle egyszerű anyagok formájában létezzen, amelyek tulajdonságaikban különböznek egymástól allotrópia.Például az oxigén O elemnek két allotróp formája van - dioxigén O 2 és ózon O 3, 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.

kémiai vegyületek például higany(II)-oxid HgO (egyszerű anyagok - higany Hg és oxigén O 2 - atomjainak kombinálásával nyert), nátrium-bromid (egyszerű anyagok atomjainak - nátrium Na és bróm Br 2 - kombinálásával nyerhető).

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 különböző típusú atomokból állnak. Kémiai reakciókban lebomlanak egyszerűbb anyagokká.

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

Fogalmak megkülönböztetése "kémiai elem"és "egyszerű anyag" egyszerű és összetett anyagok tulajdonságainak összehasonlításakor. Például egy egyszerű anyag oxigén- a légzéshez szükséges színtelen, az égést elősegítő gáz. Egy egyszerű anyag oxigén legkisebb részecskéje egy molekula, amely két atomból áll. Az oxigén a szén-monoxid (szén-monoxid) és a víz összetételében is szerepel. 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:

Az egyszerű anyagok olyan anyagok, amelyek egyetlen kémiai elem atomjaiból állnak.

Azokat az anyagokat, amelyek különböző kémiai elemek atomjaiból állnak, komplexnek nevezzük.

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

A vegyületeket gyakran nevezik kémiai vegyületek.

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. Meg lehet-e ítélni külső jelek alapján a keverék és a kémiai vegyület képződését?

Keverékek és vegyszerek összehasonlító jellemzői

Kérdések a keverékek kémiai vegyületekkel való összehasonlításához	Térképezés
	Keverékek	Kémiai vegyületek
Miben különböznek a keverékek összetételükben a kémiai vegyületektől?	Az anyagok bármilyen arányban keverhetők, pl. a keverékek összetétele változó	A kémiai vegyületek összetétele állandó.
Hasonlítsa össze a keverékek és kémiai vegyületek tulajdonságait?	A keverékekben lévő anyagok megőrzik tulajdonságaikat	A vegyületeket alkotó anyagok nem tartják meg tulajdonságaikat, mivel eltérő tulajdonságú kémiai vegyületek keletkeznek.
Hogyan választható szét egy keverék és egy kémiai vegyület alkotóelemeire?	Az anyagok fizikai úton szétválaszthatók	A kémiai vegyületek csak kémiai reakciókkal bomlanak le
Meg lehet-e ítélni külső jelek alapján a keverék és a kémiai vegyület képződését?	A mechanikus keverést nem kíséri hőkibocsátás vagy egyéb kémiai reakciók jelei	A kémiai vegyület képződését a kémiai reakciók jelei alapján lehet megítélni

Javítási feladatok

I. Munka a gépekkel

II. Oldja meg a feladatot

A javasolt anyagok listájából írja ki külön az egyszerű és összetett anyagokat:
NaCl, H 2 SO 4, K, S 8, CO 2, O 3, H 3 PO 4, N 2, Fe.
Minden esetben indokolja választását.

III. Válaszolj a kérdésekre

№1

Hány egyszerű anyag van felírva egy képletsorozatba:
H 2 O, N 2, O 3, HNO 3, P 2 O 5, S, Fe, CO 2, KOH.

№2

Mindkét anyag összetett:

A) C (szén) és S (kén);
B) CO 2 (szén-dioxid) és H 2 O (víz);
B) Fe (vas) és CH4 (metán);
D) H 2 SO 4 (kénsav) és H 2 (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 mirigy hogy szólna kémiai elem?
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.

A környezet anyagi. Az anyag kétféle: szubsztancia és mező. A kémia tárgya egy anyag (beleértve a különböző mezők anyagára gyakorolt ​​hatását - hang, mágneses, elektromágneses stb.)

Anyag - minden, aminek nyugalmi tömege van (azaz a tömeg jelenléte jellemzi, amikor nem mozog). Tehát bár egy elektron nyugalmi tömege (a nem mozgó elektron tömege) nagyon kicsi - körülbelül 10-27 g, de még egy elektron is anyag.

Az anyag háromban van aggregáció állapotai- gáznemű, folyékony és szilárd halmazállapotú. Van egy másik halmazállapot is - a plazma (például zivatarban és gömbvillámban van plazma), de a plazma kémiáját szinte nem veszik figyelembe az iskolai kurzusban.

Az anyagok lehetnek tiszták, nagyon tiszták (pl. száloptika létrehozásához szükségesek), észrevehető mennyiségű szennyeződést tartalmazhatnak, lehetnek keverékek.

Minden anyag apró részecskékből, úgynevezett atomokból áll. Azonos típusú atomokból álló anyagok(egy elem atomjaiból), egyszerűnek nevezik(például szén, oxigén, nitrogén, ezüst stb.). Azokat az anyagokat, amelyek különböző elemek összekapcsolt atomjait tartalmazzák, komplexnek nevezzük.

Ha egy anyag (például levegő) két ill több egyszerű anyagok, és atomjaik nem kapcsolódnak egymáshoz, akkor nem összetettnek, hanem egyszerű anyagok keverékének nevezik. Az egyszerű anyagok száma viszonylag kicsi (körülbelül ötszáz), míg az összetett anyagoké óriási. Napjainkig több tízmillió különféle összetett anyag ismeretes.

Kémiai átalakulások

Az anyagok képesek kölcsönhatásba lépni egymással, és új anyagok keletkeznek. Az ilyen transzformációkat ún kémiai. Például egy egyszerű anyag szén kölcsönhatásba lép (kémikusok szerint - reagál) egy másik egyszerű anyaggal - az oxigénnel, ami egy összetett anyag - szén-dioxid - képződését eredményezi, amelyben szén- és oxigénatomok kötődnek. Az egyik anyag ilyen átalakulását kémiainak nevezzük. A kémiai átalakulások kémiai reakciók. Tehát, amikor a cukrot levegőn hevítik, egy összetett édes anyag - szacharóz (amelyből a cukor áll) - egyszerű anyaggá - szénné és összetett anyaggá - vízzé alakul.

A kémia az egyik anyag másikká való átalakulásának tanulmányozása. A kémia feladata annak kiderítése, hogy adott körülmények között mely anyagokkal léphet kölcsönhatásba (reagálhat) ez vagy az az anyag, mi képződik ilyenkor. Ezenkívül fontos kideríteni, hogy milyen feltételek mellett mehet végbe ez vagy az az átalakulás, és nyerhető el a kívánt anyag.

Az anyagok fizikai tulajdonságai

Mindegyik anyagra jellemző a fizikai és kémiai tulajdonságok. A fizikai tulajdonságok olyan tulajdonságok, amelyek fizikai eszközökkel jellemezhetők.. Például egy hőmérő segítségével meghatározhatja a víz olvadáspontját és forráspontját. Fizikai módszerek jellemezhető egy anyag elektromos áram vezető képessége, meghatározható az anyag sűrűsége, keménysége stb. A fizikai folyamatok során az anyagok összetétele változatlan marad.

Az anyagok fizikai tulajdonságait megszámlálható (azok, amelyek bizonyos fizikai eszközökkel jellemezhetők egy számmal, pl. a sűrűséget, olvadás- és forráspontot, vízben való oldhatóságot stb. jelző) és megszámlálhatatlan (azokra, amelyek nem jellemezhetők szám vagy nagyon nehéz, például szín, szag, íz stb.).

Az anyagok kémiai tulajdonságai

Egy anyag kémiai tulajdonságai egy információhalmaz arra vonatkozóan, hogy milyen más anyagokkal és milyen körülmények között lép kapcsolatba kémiai kölcsönhatások adott anyag. A kémia legfontosabb feladata az anyagok kémiai tulajdonságainak azonosítása.

A kémiai átalakulások az anyagok legkisebb részecskéit - az atomokat - érintik. A kémiai átalakulások során egyes anyagokból más anyagok keletkeznek, és az eredeti anyagok eltűnnek, helyettük új anyagok (reakciótermékek) keletkeznek. DE atomok atösszes a kémiai átalakulások megmaradnak. Átrendeződésük következik be, a kémiai átalakulások során az atomok közötti régi kötések megsemmisülnek és új kötések keletkeznek.

Kémiai elem

Szám különféle anyagok hatalmas (és mindegyiknek megvan a maga fizikai és kémiai tulajdonságai). A minket körülvevő anyagi világban viszonylag kevés atom található, amelyek a legfontosabb jellemzőikben különböznek egymástól - körülbelül száz. Minden atomtípusnak megvan a maga kémiai eleme. A kémiai elem azonos vagy hasonló tulajdonságokkal rendelkező atomok gyűjteménye.. A természetben körülbelül 90 különböző kémiai elem található. A mai napig a fizikusok megtanulták, hogyan lehet új típusú atomokat létrehozni, amelyek hiányoznak a Földön. Az ilyen atomok (és ennek megfelelően az ilyenek kémiai elemek) mesterségesnek (angolul - man-made elements) nevezik. Eddig több mint két tucat mesterségesen előállított elemet szintetizáltak.

Minden elemnek latin neve és egy- vagy kétbetűs szimbóluma van. Az orosz nyelvű kémiai irodalomban nincsenek egyértelmű szabályok a kémiai elemek szimbólumainak kiejtésére. Egyesek így ejtik: oroszul hívják az elemet (nátrium, magnézium stb.), mások - Latin betűk(szén, foszfor, kén szimbólumai), a harmadik - hogyan hangzik az elem neve latinul (vas, ezüst, arany, higany). A H hidrogén elem szimbólumát ugyanúgy szokás kiejteni, ahogy ezt a betűt franciául ejtik.

A kémiai elemek és az egyszerű anyagok legfontosabb jellemzőinek összehasonlítását az alábbi táblázat tartalmazza. Egy elemnek több egyszerű anyag is megfelelhet (az allotrópia jelensége: szén, oxigén stb.), vagy talán egy (argon és más inert gázok).

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 kötéseket hozhatnak létre egymással különféle típusok, amelyről kicsit később lesz szó részletesen. 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. Ezenkívül ezek az anyagok különböznek egymástól fizikai tulajdonságok már legalábbis annak köszönhető, hogy az ózon molekulatömege másfélszer nagyobb, mint az oxigéné. Ez arra a tényre vezet, hogy a sűrűsége gáz halmazállapotban is 1,5-szer nagyobb.

Sok kémiai elem hajlamos allotróp módosulatokat létrehozni, 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, só, melynek NaCl-fóruma színtelen átlátszó kristály, a fémekre jellemző tulajdonságokkal (fényes és elektromos vezetőképességgel) rendelkező fém nátriumot klór Cl 2-vel, sárgászöld gázzal reagáltatva nyerhetjük.

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. Főleg különféle anyagok keverékei alkotják a körülöttünk lévő világot: 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.