Из чего состоят простые вещества: Простые вещества — урок. Химия, 8–9 класс.

Содержание

Простые вещества — урок. Химия, 8–9 класс.

Все химические вещества делятся на простые и сложные.

Простыми называют вещества, образованные атомами одного химического элемента.

Некоторые простые вещества состоят из молекул.

 

Одноатомные молекулы образуют инертные газы гелий He, неон Ne, аргон Ar и другие.

 

Из двухатомных молекул состоят водород h3, кислород O2, азот N2, галогены F2, Cl2, Br2, I2.

 

Три атома — в молекулах озона O3, четыре — в молекулах белого фосфора P4, восемь — в молекулах серы S8.

 

Рис. \(1\). Модели молекул водорода и азота

  

Рис. \(2\). Модель молекулы озона

 

Другая группа простых веществ имеет немолекулярное строение. К таким веществам относятся все металлы, а также фосфор красный, алмаз, графит, кремний и другие.

 

Их химические формулы записывают химическим символом элемента без индекса: Fe, P, C, Si и т. д.

Химических элементов известно \(118\), а простых веществ — более \(400\). Один химический элемент может образовать несколько простых веществ.

Явление существования нескольких простых веществ, образованных атомами одного химического элемента, называется аллотропией.

 

Простые вещества, состоящие из атомов одного химического элемента — аллотропные модификации (аллотропные видоизменения).

Пример:

химический элемент кислород образует простые вещества, отличающиеся составом молекул: кислород O2 и озон O3. Кислород — газ без запаха, необходим живым организмам для дыхания. Озон имеет запах, ядовит.

 

Химический элемент фосфор образует молекулярное вещество фосфор белый P4 и немолекулярное — фосфор красный P. Эти вещества отличаются не только строением, но и свойствами. Белый фосфор имеет запах, самовоспламеняется на воздухе.  Красный фосфор без запаха, горит только при нагревании.

 

Химический элемент углерод образует немолекулярные вещества алмаз и графит. Они обозначаются одинаковой формулой — C, но имеют разное строение и отличаются свойствами. Алмаз представляет собой прозрачное, бесцветное, очень твёрдое вещество. Графит — непрозрачный, тёмно-серый, мягкий.

 

Рис. 3. Алмаз и графит

Химический элемент и простое вещество

Названия химического элемента и простого вещества в большинстве случаев совпадают, поэтому следует различать эти два понятия.

 

Химический элемент — это определённый вид атомов. Атомы химического элемента могут входить в состав простых и сложных веществ. Можно охарактеризовать распространённость и формы нахождения химического элемента в природе, а также свойства его атомов (массу, размеры, строение).

 

Простое вещество образовано атомами одного химического элемента. Это одна из форм существования химического элемента в природе. Простое вещество характеризуется определённым составом, строением, физическими и химическими свойствами. Его применяют для получения других веществ.

Пример:

Химический элемент       

Простое вещество

Относительная атомная масса кислорода равна \(16\)  Кислород плохо растворяется в воде  
 Азот входит в состав белков

 Азот используют для получения аммиака  

 Атомы водорода входят в состав молекул воды Водород легче воздуха

Источники:

Рис. 3. Алмаз
https://cdn.pixabay.com/photo/2014/10/24/08/09/diamond-500872_960_720.jpg

5. Простые и сложные вещества.

Простые и сложные вещества. Основные классы неорганических веществ. Номенклатура неорганических соединений.

Дополнительные видеоуроки, рекомендуемые к изучению

     Простые вещества — молекулы состоят из атомов одного вида (атомов одного элемента).

     Пример: H2, O2,Cl2, P4, Na, Cu, Au.

     Сложные вещества (или химические соединения) — молекулы состоят из атомов разного вида (атомов различных химических элементов).

     Пример: H2O, NH3, OF2, H2SO4, MgCl2, K2SO4.

     Аллотропия — способность одного химического элемента образовывать несколько простых веществ, различающихся по строению и свойствам.

     Пример:

     С — алмаз, графит, карбин, фуллерен.

     O — кислород, озон.

     S — ромбическая, моноклинная, пластическая.

     P — белый, красный, чёрный.


     Явление аллотропии вызывается двумя причинами:

     1. Различным числом атомов в молекуле, например кислород O2 и озон O3.

     2. Образованием различных кристаллических форм, например алмаз, графит, карбин и фуллерен (смотри рисунок выше).

Основные классы неорганических веществ

    

Бинарные соединения

     Вещества, состоящие из двух химических элементов называются бинарными (от лат. би – два) или двухэлементными.

    

     Названия бинарных соединений образуют из двух слов – названий входящих в их состав химических элементов.                  

     Первое слово обозначает электроотрицательную часть соединения – неметалл, его латинское название с суффиксом –ид стоит всегда в именительном падеже. Второе слово обозначает электроположительную часть – металл или менее электроотрицательный элемент, его название стоит в родительном падеже, затем указывается степень окисления (только в том случае, если она переменная):

Запомни!

BH3 — боран

B2H6 — диборан

CH4 — метан

SiH4 — силан

NH3 — аммиак

PH3 — фосфин

AsH3 — арсин

Оксиды

     Оксиды — сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород в степени окисления -2.

     Общая формула оксидов: ЭхОу

    

     Основные оксиды — оксиды, которым соответствуют основания. 

Основные оксиды образованы металлом со степенью окисления +1, +2.

     Пример:

     Na2+1O-2, Mg+2O-2, Fe+2O-2, Mn+2O-2.

     Амфотерные оксиды — оксиды, которые в зависимости от условий проявляют либо основные, либо кислотные свойства. 

     Амфотерные оксиды образованы металлом со степенью окисления +3, +4, а также некоторыми металлами (Zn, Be) со степенью окисления +2.

     Пример:

     Al2+3O3-2, Fe2+3O3-2, Mn+4O2-2, Zn+2O-2, Be+2O-2.

     Кислотные оксиды — оксиды, которым соответствуют кислоты.

Кислотные оксиды образованы неметаллом, а также металлом со степенью окисления +5, +6, +7.

     Пример:

S+6O3-2, N2+5O5-2, Cr+6O3-2, Mn2+7O7-2

Гидроксиды

     Гидроксиды — сложные вещества, состоящие из трех элементов, два из которых водород со степенью окисления +1 и кислород со степенью окисления -2.

     Общая формула гидроксидов: ЭхОуНz

     Основания – сложные вещества, состоящие из ионов металла и одной или нескольких гидроксо-групп (ОН). 

В основаниях металл имеет степень окисления +1, +2 или вместо металла стоит ион аммония NH4+

§ 1.5. Простые и сложные вещества. Аллотропы. Вещества и смеси.

В предыдущей главе было сказано, что образовывать связи друг с другом могут не только атомы одного химического элемента, но также атомы разных элементов. Вещества, образованные атомами одного химического элемента, называют простыми веществами, а вещества, образованные атомами разных химических элементов, — сложными. Некоторые простые вещества имеют молекулярное строение, т.е. состоят из молекул. Например, молекулярное строение имеют такие вещества, как кислород, азот, водород, фтор, хлор, бром, йод. Каждое из этих веществ образовано двухатомными молекулами, поэтому их формулы можно записать как O2, N2, H2, F2, Cl2, Br2 и I2 соответственно. Как можно заметить, простые вещества могут иметь одинаковое название с элементами, их образующими. Поэтому следует четко различать ситуации, когда речь идет о химическом элементе, а когда о простом веществе.

Нередко простые вещества имеют не молекулярное, а атомное строение. В таких веществах атомы могут образовывать друг с другом связи различных типов, которые подробно будут рассмотрены чуть позже. Веществами подобного строения являются все металлы, например, железо, медь, никель, а также некоторые неметаллы — алмаз, кремний, графит и т.д. Для данных веществ обычно характерно не только совпадение названия химического элемента с названием им образованного вещества, но также идентичны запись формулы вещества и обозначения химического элемента. Например, химические элементы железо, медь и кремний, имеющие обозначения Fe, Cu и Si, образуют простые вещества, формулы которых Fe, Cu и Si соответственно. Существует также небольшая группа простых веществ, состоящих из разрозненных атомов, никак не связанных между собой. Такие вещества являются газами, которые называют, ввиду их крайне низкой химической активности, благородными. К ним относятся гелий (Не), неон (Ne), аргон (Аr), криптон (Кr), ксенон (Хе), радон (Rn).

Поскольку только известных простых веществ насчитывается около 500, то логично вытекает вывод о том, что для многих химических элементов характерно явление, называемое аллотропией.

Аллотропия – явление, когда один химический элемент может образовывать несколько простых веществ. Разные химические вещества, образованные одним химическим элементом, называют аллотропными модификациями или аллотропами.

Так, например, химический элемент кислород может образовывать два простых вещества, одно и которых имеет название химического элемента – кислород. Кислород как вещество состоит из двухатомных молекул, т.е. формула его O2. Именно данное соединение входит в состав жизненно необходимого нам воздуха. Другой аллотропной модификацией кислорода является трехатомный газ озон, формула которого O3. Несмотря на то что и озон, и кислород образованы одним химическим элементом, их химическое поведение весьма различно: озон отличается намного большей активностью по сравнению с кислородом в реакциях с теми же веществами. Кроме того, данные вещества отличаются друг от друга по физическим свойствам уже как минимум из-за того, что молекулярная масса озона больше, чем у кислорода в 1,5 раза. Это приводит к тому, что его плотность в газообразном состоянии также больше в 1,5 раза.

Многие химические элементы склонны образовывать аллотропные модификации, отличающиеся друг от друга особенностями строения кристаллической решетки. Так, например, на рисунке 5, вы можете видеть схематичные изображения фрагментов кристаллических решеток алмаза и графита, которые являются аллотропными модификациями углерода.


Рисунок 5. Фрагменты кристаллических решеток алмаза (а) и графита (б)

Кроме того, углерод может иметь и молекулярное строение: такая структура наблюдается у такого типа веществ, как фуллерены. Вещества данного типа образованы молекулами углерода сферической формы. На рисунке 6 представлены 3D модели молекулы фуллерена с60 и футбольного мяча для сравнения. Обратите внимание на их интересное сходство.

Рисунок 6. Молекула фуллерена С60 (а) и футбольный мяч (б)

Сложные вещества — это вещества, которые состоят из атомов разных элементов. Они так же, как и простые вещества, могут иметь молекулярное и немолекулярное строение. Немолекулярный тип строения сложных веществ может быть более разнообразен, нежели у простых. Любые сложные химические вещества могут быть получены либо прямым взаимодействием простых веществ, либо последовательностью их взаимодействий друг с другом. Важно осознавать один факт, который заключается в том, что свойства сложных вещества как физические, так и химические сильно отличаются от свойств простых веществ, из которых они получены. Например, поваренная соль, имеющая форуму NaCl и представляющая собой бесцветные прозрачные кристаллы, может быть получена взаимодействием натрия, являющегося металлом с характерными для металлов свойствами (блеск и электропроводность), с хлором Cl2 — газом желто-зеленого цвета.

Серная кислота H2SO4 может быть образована серией последовательных превращений из простых веществ — водорода H2, серы S и кислорода O2. Водород — газ легче воздуха, образующий с воздухом взрывчатые смеси, сера — твердое вещество желтого цвета, способное гореть, и кислород — газ чуть тяжелее воздуха, в котором могут гореть многие вещества. Серная кислота, которая может быть получена из данных простых веществ, представляет собой тяжелую маслянистую жидкость, обладающая сильными водоотнимающими свойствами, из-за которых обугливает многие вещества органического происхождения.

Очевидно, что помимо индивидуальных химических веществ, бывают также и их смеси. Преимущественно именно смесями различных веществ образован мир вокруг нас: сплавы металлов, продукты питания, напитки, различные материалы, из которых состоят окружающие нас предметы.

Например, воздух, которым мы дышим, состоит в основном из азота N2 (78%), жизненно необходимого нам кислорода (21%), оставшийся же 1% приходится на примеси других газов (углекислый газ, благородные газы и др. ).

Смеси веществ разделяют на гомогенные и гетерогенные. Гомогенными смесями называют такие смеси, у которых нет границ раздела фаз. Гомогенными смесями являются смесь спирта и воды, сплавы металлов, раствор соли и сахара в воде, смеси газов и т.д. Гетерогенными смесями называют такие смеси, у которых имеется граница раздела фаз. К смесям такого типа можно отнести смесь песка и воды, сахара и соли, смесь масла и воды и др.

Вещества, из которых состоят смеси, называют компонентами.

Смеси простых веществ в отличие от химических соединений, которые могут быть получены из этих простых веществ, сохраняют свойства каждого компонента.

Вещества простые и сложные. Химические элементы » HimEge.ru

Три агрегатных состояния воды

Окружающий мир материален. Материя бывает двух видов: вещество и поле. Объект химии – вещество (в том числе и влияние на вещество различных полей – звуковых, магнитных, электромагнитных и др.)

Вещество — все, что имеет массу покоя (т. е. характеризуется наличием массы тогда, когда не движется). Так, хотя масса покоя одного электрона (масса не движущегося электрона) очень мала – около 10-27 г, но даже один электрон – это вещество.

Вещество бывает в трех агрегатных состояниях – газообразном, жидком и твердом. Есть еще одно состояние вещества – плазма (например, плазма есть в грозовой и шаровой молнии), но в школьном курсе химию плазмы почти не рассматривают.

Вещества могут быть чистыми, очень чистыми (нужными, например, для создания волоконной оптики), могут содержать заметные количества примесей, могут быть смесями.

Все вещества состоят из мельчайших частиц – атомов. Вещества, состоящие из атомов одного вида (из атомов одного элемента), называют простыми (например, древесный уголь, кислород, азот, серебро и др.). Вещества, которые содержат связанные между собой атомы разных элементов, называют сложными.

Если в веществе (например, в воздухе) присутствуют два или большее число простых веществ, и их атомы не связаны между собой, то его называют не сложным, а смесью простых веществ. Число простых веществ сравнительно невелико (около пятисот), а число сложных веществ огромно. К настоящему времени известны десятки миллионов разных сложных веществ.

Вещества способны вступать между собой во взаимодействие, причем возникают новые вещества. Такие превращения называют химическими. Например, простое вещество уголь взаимодействует (химики говорят – реагирует) с другим простым веществом – кислородом, в результате образуется сложное вещество – углекислый газ, в котором атомы углерода и кислорода связаны между собой. Такие превращения одних веществ в другие называют химическими.

Химические превращения – это химические реакции. Так, при нагревании сахара на воздухе сложное сладкое вещество – сахароза (из которого состоит сахар) – превращается в простое вещество – уголь и сложное вещество – воду.

Химия изучает превращения одних веществ в другие. Задача химии – выяснить, с какими именно веществами может при данных условиях взаимодействовать (реагировать) то или иное вещество, что при этом образуется. Кроме того, важно выяснить, при каких именно условиях может протекать то или иное превращение и можно получить нужное вещество.

Каждое вещество характеризуется совокупностью физических и химических свойств. Физические свойства – это свойства, которые можно охарактеризовать с помощью физических приборов

. Например, с помощью термометра можно определить температуру плавления и кипения воды. Физическими методами можно охарактеризовать способность вещества проводить электрический ток, определить плотность вещества, его твердость и т.д. При физических процессах вещества остаются неизменными по составу.

Физические свойства веществ подразделяют на счислимые (те, которые можно охарактеризовать с помощью тех или иных физических приборов числом, например, указанием плотности, температур плавления и кипения, растворимости в воде и др.) и несчислимые (те, которые охарактеризовать числом нельзя или очень трудно – такие, как цвет, запах, вкус и др.).

Химические свойства вещества – это совокупность сведений о том, с какими другими веществами и при каких условиях вступает в химические взаимодействия данное вещество. Важнейшая задача химии – выявление химических свойств веществ.

В химических превращениях участвуют мельчайшие частицы веществ – атомы. При химических превращениях из одних веществ образуются другие вещества, и исходные вещества исчезают, а вместо них образуются новые вещества (продукты реакции). А атомы при всех химических превращениях сохраняются. Происходит их перегруппировка, при химических превращениях старые связи между атомами разрушаются и возникают новые связи.

Число различных веществ огромно (и у каждого из них своя совокупность физических и химических свойств). Атомов, отличающихся друг от друга по важнейшим характеристикам, в окружающем нас материальном мире сравнительно невелико – около ста. Каждому виду атомов отвечает свой химический элемент. Химический элемент – это совокупность атомов с одинаковыми или близкими характеристиками. В природе встречается около 90 различных химических элементов. К настоящему времени физики научились создавать новые, отсутствующие на Земле виды атомов.

Такие атомы (и, соответственно, такие химические элементы) называют искусственными (по-английски – man-made elements). Искусственно полученных элементов к настоящему времени синтезировано более двух десятков.

Каждый элемент имеет латинское название и одно- или двух-буквенный символ. В русскоязычной химической литературе нет четких правил произношения символов химических элементов. Одни произносят так: называют элемент по-русски (символы натрия, магния и др.), другие – по латинским буквам (символы углерода, фосфора, серы), третьи – как звучит название элемента по-латыни (железо, серебро, золото, ртуть). Символ элемента водорода Н у нас принято произносить так, как эту букву произносят по-французски.

Сравнение важнейших характеристик химических элементов и простых веществ приведено в таблице ниже. Одному элементу может отвечать несколько простых веществ (явление аллотропии: углерод, кислород и др.), а может – и одно (аргон и др. инертные газы).

Х и м и ч е с к и й  э л е м е н т П р о с т о е  в е щ е с т в о
1. Заряд ядра 1. Совокупность физических свойств(цвет, запах, растворимость в воде, температуры плавления, кипения, разложения, тип кристаллической решетки и др.)
2. Совокупность химических свойств (с чем реагирует и при каких условиях)
2. Значение электроотрицательности
3. Совокупность степеней окисления
4. Для элементов, встречающихся в природе: постоянство изотопного состава,и как следствие, постоянство атомной массы

Урок 3. Молекулы и простые вещества – HIMI4KA

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

В уроке 3 «Молекулы и простые вещества» из курса «Химия для чайников» рассмотрим, что такое молекулы, простые вещества, а также металлы и неметаллы. Напоминаю, что в прошлом уроке «Относительная атомная масса химических элементов» мы рассмотрели разные способы выражения массы химических элементов.

Атомы химических элементов существуют в природе как в свободном, так и в связанном состоянии. Например, благородные газы — гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe — находятся в воздухе в виде одиночных атомов. Атомы всех остальных элементов в природе не существуют изолированно друг от друга. Они всегда стремятся соединиться, связаться с другими атомами за счет особых сил. Почему? Так они достигают более устойчивого состояния. Это одна из иллюстраций всеобщего принципа природы — стремления к максимально устойчивому состоянию.

Что такое молекула?

Из курса физики вы уже немного знаете о молекулах — частицах вещества, состоящих обычно из двух и более атомов. Что же такое молекула?

Молекула — наименьшая частица вещества, способная существовать самостоятельно и сохраняющая его химические свойства.

Молекулы благородных газов одноатомны, а молекулы таких веществ, как кислород, водород, азот, хлор, бром, состоят из двух атомов (рис. 34). Молекула фосфора содержит четыре атома, а серы — восемь (рис. 35).

Простые вещества

Если вещества состоят из атомов одного вида, то они относятся к простым веществам.

Простыми называются вещества, которые образованы атомами одного химического элемента.

Простые вещества — одна из форм существования химических элементов в природе. Простые вещества, состоящие из молекул, относятся к веществам молекулярного строения. При обычных условиях среди них есть газы (водород, кислород, азот, фтор, хлор, благородные газы), жидкости (бром) и твердые вещества (сера, иод, фосфор).

Элемент кислород существует в виде двух простых веществ молекулярного строения: одно из них (просто кислород) состоит из двухатомных молекул, а второе (озон) — из трехатомных.

Связываясь друг с другом, атомы образуют не только молекулы. Гораздо больше простых веществ, которые имеют немолекулярное строение. Они обычно представляют собой твердые кристаллические вещества, построенные из атомов, например кристаллы алмаза, графита, меди, железа (рис. 36).

Металлы и неметаллы

Простые вещества по их свойствам делят на металлы и неметаллы.

Все металлы при комнатной температуре являются твердыми веществами (за исключением ртути), которые проводят электрический ток и теплоту, имеют характерный металлический блеск. Многие из металлов пластичны, т. е. меняют свою форму при механическом воздействии. Благодаря этому свойству металлы можно ковать, расплющивать, вытягивать в проволоку.

Большинство простых веществ — металлы, и все они имеют немолекулярное строение.


Хотя простых веществ неметаллов гораздо меньше, по своим свойствам они различаются между собой значительно сильнее, чем металлы. Почти все они плохо проводят электрический ток и теплоту. Многие из неметаллов при обычных условиях являются хрупкими твердыми веществами (рис. 37), другие — газами (рис. 38), а бром — жидкостью (рис. 39). Большинство неметаллов существует в виде молекул, но некоторые имеют немолекулярное строение, например бор, углерод, кремний.

Алмаз и графит — это простые вещества, состоящие из атомов одного и того же химического элемента — углерода. Хотя они оба имеют немолекулярное строение, свойства этих веществ сильно отличаются: алмаз — прозрачное, самое твердое в природе вещество, а графит — темно-серое, непрозрачное, мягкое вещество (рис. 40). Их свойства различны потому, что различно строение их кристаллов, хотя состоят эти кристаллы из одних и тех же атомов — атомов углерода.

Названия простых веществ

В настоящее время известно более 400 простых веществ, хотя элементов пока открыто только 118. Названия большинства простых веществ такие же, как и названия соответствующих химических элементов. Только у элемента углерода простые вещества (как вы уже знаете) имеют собственные названия, да еще у элемента кислорода есть простое вещество озон.

Необходимо различать понятия простое вещество и химический элемент, поскольку в большинстве случаев их названия совпадают.

Химический элемент — это определенный вид атомов. Поэтому название химического элемента — это то, что объединяет атомы данного вида. У всех таких атомов есть общие черты. Каждый химический элемент обозначается с помощью соответствующего химического знака.

В то же время понятие простое вещество обозначает конкретное химическое вещество, образованное атомами одного вида. Оно характеризуется определенными составом, строением, физическими и химическими свойствами.

Например, если говорят о том, что в состав какого-то вещества входит азот, то имеют в виду атомы этого химического элемента, а когда говорят об азоте, который входит в состав воздуха, то, конечно, речь идет о простом веществе.

Более подробно о различии понятий «простое вещество» и «химический элемент» вы узнаете в главах 2, 3.

Краткие выводы урока:

  1. Молекула — наименьшая частица вещества, способная существовать самостоятельно и сохраняющая его химические свойства.
  2. Простые вещества состоят из атомов одного химического элемента.
  3. Простые вещества имеют молекулярное или немолекулярное строение.
  4. Простые вещества делят на металлы и неметаллы.

Надеюсь урок 3 «Молекулы и простые вещества» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

Простые и сложные вещества. Аллотропия. Химические соединения и смеси

Все вещества делятся на простые и сложные.

Простые вещества — это вещества, которые состоят из атомов одного элемента.

В некоторых простых веществах атомы одного элемента соединяются друг с другом и образуют молекулы. Такие простые вещества имеют молекулярное строение. К ним относятся: водород H2, кислород O2, азот N2, фтор F2, хлор Cl2, бром Br2, йод I2. Все эти вещества состоят из двухатомных молекул. (Обратите внимание, что названия простых веществ совпадают с названиями элементов!)

Другие простые вещества имеют атомное строение, т. е. состоят из атомов, между которыми существуют определенные связи. Примерами таких простых веществ являются все металлы (железо Fe, медь Сu, натрий Na и т. д.) и некоторые неметаллы (углерод С, кремний Si и др.). Не только названия, но и формулы этих простых веществ совпадают с символами элементов.

Существует также группа простых веществ, которые называются благородными газами. К ним относятся: гелий Не, неон Ne, аргон Аr, криптон Kr, ксенон Хе, радон Rn. Эти простые вещества состоят из не связанных друг с другом атомов.

Каждый элемент образует как минимум одно простое вещество. Некоторые элементы могут образовывать не одно, а два или несколько простых веществ. Это явление называется аллотропией.

Аллотропия — это явление образования нескольких простых веществ одним элементом.

Разные простые вещества, которые образуются одним и тем же химическим элементом, называются аллотропными видоизменениями (модификациями).

Аллотропные модификации могут отличаться друг от друга составом молекул. Например, элемент кислород образует два простых вещества. Одно из них состоит из двухатомных молекул О

2 и имеет такое же название, как и элемент— кислород. Другое простое вещество состоит из трехатомных молекул О3 и имеет собственное название — озон.

Кислород О2 и озон О3 имеют различные физические и химические свойства.

Аллотропные модификации могут представлять собой твердые вещества, которые имеют различное строение кристаллов. Примером являются аллотропные модификации углерода С — алмаз и графит.

Число известных простых веществ (примерно 400) значительно больше, чем число химических элементов, так как многие элементы могут образовывать две или несколько аллотропных модификаций.

Сложные вещества — это вещества, которые состоят из атомов разных элементов.

Примеры сложных веществ: НCl, Н2O, NaCl, СО2, H2SO4 и т. д.

Сложные вещества часто называют химическими соединениями. В химических соединениях свойства простых веществ, из которых образуются эти соединения, не сохраняются. Свойства сложного вещества отличаются от свойств простых веществ, из которых оно образуется.

Например, хлорид натрия NaCl может образоваться из простых веществ — металлического натрия Na и газообразного хлора Сl Физические и химические свойства NaCl отличаются от свойств Na и Cl2.

В природе, как правило, встречаются не чистые вещества, а смеси веществ. В практической деятельности мы также обычно используем смеси веществ. Любая смесь состоит из двух или большего числа веществ, которые называются компонентами смеси.

Например, воздух представляет собой смесь нескольких газообразных веществ: кислорода О2 (21 % по объему), азота N2 (78%), углекислого газа СО2 и др. Смесями являются растворы многих веществ, сплавы некоторых металлов и т. д.

Смеси веществ бывают гомогенными (однородными) и гетерогенными (неоднородными).

Гомогенные смеси — это смеси, в которых между компонентами нет поверхности раздела.

Гомогенными являются смеси газов (в частности, воздух), жидкие растворы (например, раствор сахара в воде).

Гетерогенные смеси — это смеси, в которых компоненты разделяются поверхностью раздела.

К гетерогенным относятся смеси твердых веществ (песок + порошок мела), смеси нерастворимых друг в друге жидкостей (вода + масло), смеси жидкостей и нерастворимых в нем твердых веществ (вода + мел).

Важнейшие отличия смесей от химических соединений:

  1. В смесях свойства отдельных веществ (компонентов) сохраняются.
  2. Состав смесей не является постоянным.

 

 

Похожее

Простые и сложные вещества | Природоведение.

Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, конспект, сочинение, ГДЗ, тест, книга

Тема: Тела и вещества

Простые вещества. В образовании некоторых веществ участвуют атомы лишь одного вида, то есть одного химического элемента. Используя справоч­ную табл. 4 , рассмотрим примеры. Из атомов химического элемента алюминия образо­вано простое вещество алюминий. В составе этого вещества — только атомы алюминия. Как и алю­миний, простое вещество железо состоит из атомов одного химического элемента — железа.

Железо и алюминий — простые вещества

Вещества, образованные атомами только одного химического элемента, называются простыми.

К простым веществам относится также кис­лород. Но от алюминия и железа это простое вещество отличается тем, что атомы кислорода, из которых вещество состоит, соединены по два в одной молекуле. В составе Солнца больше всего водорода — простого вещества, молекулы которого также двухатомные.

В составе простых веществ могут быть либо атомы, либо молекулы, образованные из двух или более атомов одного химического элемента.

Сложные вещества. Простых веществ известно несколько сотен, а сложных — миллионы. Они со­стоят из атомов разных элементов. Действительно, молекула сложного вещества воды содержит атомы водорода и кислорода, а сложного вещества мета­на — атомы водорода и углерода. Обратите внима­ние, что молекулы обоих веществ содержат атомы водорода. В молекуле воды имеется один атом кис­лорода, а в молекуле метана — один атом углерода.

Вода и глюкоза — сложные вещества

Насколько незначительны различия в составе молекул и насколько значительны — в их свой­ствах! Метан — легковоспламеняющееся огнеопас­ное вещество, а вода не горит и используется при тушении пожаров.

Сложными называют вещества, образованные атомами разных химических элементов.

Рассмотрите рис. 19. В каких случаях изобра­жено образование простых веществ, а в каких — сложных? Материал с сайта //iEssay.ru

Рис. 19. Модели образования молекул простых и сложных веществ: а — йод; б — озон; в — йодоводород; г — вода

Элементы, соединения и смеси

Элементы, Соединения и смеси


Элементы

Известно любое вещество, содержащее только один вид атомов. как элемент . Потому что атомы не могут быть созданы или разрушаются в химической реакции, такие элементы, как фосфор (P 4 ) или сера (S 8 ) не может быть разбита на более простые веществами этими реакциями.

Пример: вода разлагается на смесь водорода и кислород, когда через жидкость пропускают электрический ток.С другой стороны, водород и кислород не могут быть разложены на более простые вещества. Следовательно, они являются элементарными, или простейшие, химические вещества — элементы.

Каждый элемент представлен уникальным символом. Обозначение для каждого элемента можно найти в периодической таблице элементов.

Элементы можно разделить на три категории, которые имеют характерные свойства: металлы, неметаллы и полуметаллы. Большинство элементов — это металлы, которые находятся слева и ближе к нижняя часть таблицы Менделеева.Горстка неметаллов сгруппированы в верхнем правом углу периодической таблицы. В полуметаллы можно найти по разделительной линии между металлы и неметаллы.


Атомов

Элементы состоят из атомов, мельчайших частица, обладающая любым из свойств элемента. Джон Дальтон в 1803 г. предложил современную теорию атома, основанную на следующие предположения.

1. Дело составлено атомов, которые неделимы и неразрушимы.

2. Все атомы элемента являются идентичный.

3. Атомы различных элементов имеют разный вес и разные химические свойства.

4. Атомы различных элементов. объединяйте в простые целые числа, чтобы образовать соединения.

5. Атомы не могут быть созданы или уничтожен.Когда соединение разлагается, атомы восстановлен без изменений.


Соединения

Элементы объединяются в химические соединения, которые часто разделены на две категории.

Металлы часто реагируют с неметаллами с образованием ионных соединений . Эти соединения состоят из положительных и отрицательных ионов, образованных путем добавления или вычитания электронов из нейтральных атомов и молекулы.

Неметаллы объединяются друг с другом, образуя ковалентную форму . соединения , которые существуют в виде нейтральных молекул.

Сокращенное обозначение соединения описывает количество атомов каждого элемента, который обозначен нижним индексом, написанным после символа элемента. По соглашению, нижний индекс не используется. записывается, когда молекула содержит только один атом элемента. Таким образом, вода — это H 2 O, а диоксид углерода — это CO 2 .


Характеристики Ионные и ковалентные соединения

Ионный Соединения

Ковалентные соединения

Содержит положительные и отрицательные ионы (Na + Cl )

Существуют как нейтральные молекулы (C 6 H 12 O 2 )

Твердые вещества такие как поваренная соль (NaCl (s) )

Твердые, жидкие или газы (C 6 H 12 O 6 (с) , H 2 O (л) , CO 2 (г) )

Высокая точки плавления и кипения

Нижняя плавка и точки кипения (т. е., часто существуют в виде жидкости или газа при комнатная температура)

Сильный сила притяжения между частицами

Относительно слабое усилие притяжения между молекулами

Отдельно в заряженные частицы в воде, чтобы получить раствор, который проводит электричество

Остаться той же самой молекулы в воде и не будет проводить электричество


Определение наличия Соединение ионное или ковалентное

Рассчитайте разницу между электроотрицательностями два элемента в соединении и среднее их электроотрицательности, и найти пересечение этих значений на рисунок, показанный ниже, чтобы помочь определить, является ли соединение ионным или ковалентные, или металлические.

Практическая задача 1:

Для каждое из следующих соединений, предскажите, будете ли вы можно было бы ожидать, что он будет ионным или ковалентным.

(а) оксид хрома (III), Cr 2 O 3

(б) четыреххлористый углерод, CCl 4

(в) метанол, CH 3 OH

(г) фторид стронция, SrF 2

Нажмите здесь чтобы проверить свой ответ на практическую задачу 1

Практическая задача 2:

Использование следующие данные, чтобы предложить способ различения между ионными и ковалентными соединениями.

Соединение Точка плавления ( o C) Точка кипения ( o C)
Cr 2 O 3 2266 4000
SrF 2 1470 2489
CCl 4 -22.9 76,6
СН 3 ОН -97,8 64,7

Нажмите здесь, чтобы проверить свой ответ на практическую задачу 2


Формулы

Молекула — самая маленькая частица, имеющая любой из свойства соединения. Формула молекулы должна быть нейтральный. При написании формулы ионного соединения заряды на ионах должны уравновешиваться, количество положительных зарядов должно равняться количеству отрицательных зарядов.

Примеры:

CaCl 2 Сбалансированная формула имеет 2 положительных заряда (1 кальций ион с +2 зарядом) и 2 отрицательных заряда (2 хлорида ионы с зарядом -1)
Al 2 (SO 4 ) 3 Сбалансированная формула имеет 6 положительных зарядов (2 алюминиевых ионы с зарядом +3) и 6 отрицательных зарядов (3 сульфатных ионов с зарядом -2)


Смеси Vs.Соединения

Закон постоянного состава гласит, что соотношение по массе элементов в химическом соединении равно всегда одинаково, независимо от источника соединения. В закон постоянного состава может использоваться, чтобы различать соединения и смеси элементов: Соединения имеют постоянный состав; смеси не . Вода всегда 88,8% O и 11,2% H по весу, независимо от его источника. Латунь — это пример смеси двух элементов: меди и цинка.Может содержат всего от 10% до 45% цинка.

Еще одно различие между соединениями и смесями элементов это легкость, с которой можно разделить элементы. Смеси, например, атмосфера, содержат два или более веществ, которые относительно легко отделить. Отдельные компоненты смеси могут быть физически отделены друг от друга.

Химические соединения сильно отличаются от смесей: элементы в химическом соединении могут быть разделены только уничтожение соединения.Некоторые различия между химическими соединения и смеси элементов иллюстрируются следующий пример с использованием изюмных отрубей и «Криспикс.».

Изюмовые отруби имеют следующие характерные свойства смеси .

  • Крупа не имеет постоянного состава; в соотношение изюма и отрубей меняется от образца к образец.
  • Легко физически разделить два «элементы», чтобы выбрать изюм, для пример, и есть их отдельно.

Crispix имеет некоторые характерные свойства соединения .

  • Соотношение рисовых хлопьев и кукурузных хлопьев постоянно; Это составляет 1: 1 в каждой выборке.
  • Нет возможности разделить «элементы» не разрывая узы, скрепляющие их.


химический элемент | Определение, происхождение, распространение и факты

Химический элемент , также называемый элементом , любое вещество, которое не может быть разложено на более простые вещества обычными химическими процессами.Элементы — это фундаментальные материалы, из которых состоит вся материя.

Британская викторина

Типы химических реакций

Можете ли вы определить, какой тип химической реакции показан? Проверьте свои знания с помощью этой викторины!

В этой статье рассматривается происхождение элементов и их распространенность во Вселенной. Подробно рассматривается геохимическое распределение этих элементарных веществ в земной коре и недрах, а также их присутствие в гидросфере и атмосфере. В статье также рассматривается периодический закон и табличное расположение элементов на его основе. Для получения подробной информации о соединениях элементов, см. химическое соединение.

Редакция Британской энциклопедии

Общие наблюдения

В настоящее время известно 118 химических элементов.Около 20 процентов из них не существуют в природе (или присутствуют только в следовых количествах) и известны только потому, что были синтетически получены в лаборатории. Из известных элементов 11 (водород, азот, кислород, фтор, хлор и шесть благородных газов) являются газами при обычных условиях, два (бром и ртуть) являются жидкостями (еще два, цезий и галлий, плавятся примерно при температуре выше комнатной температуры), а остальное — твердые. Элементы могут объединяться друг с другом, образуя широкий спектр более сложных веществ, называемых соединениями. Число возможных соединений практически бесконечно; возможно, известен миллион, и каждый день открывается все больше. Когда два или более элемента объединяются в соединение, они теряют свою индивидуальность, и продукт имеет характеристики, сильно отличающиеся от характеристик составляющих элементов. Газообразные элементы водород и кислород, например, с совершенно разными свойствами, могут объединяться с образованием сложной воды, которая имеет совершенно другие свойства, чем кислород или водород.Очевидно, что вода не является элементом, потому что она состоит из двух веществ, водорода и кислорода, и фактически может быть химически разложена на них; эти два вещества, однако, являются элементами, потому что они не могут быть разложены на более простые вещества никаким известным химическим процессом. Большинство образцов естественного вещества представляют собой физические смеси соединений. Например, морская вода представляет собой смесь воды и большого количества других соединений, наиболее распространенным из которых является хлорид натрия или поваренная соль. Смеси отличаются от соединений тем, что их можно разделить на составные части с помощью физических процессов; например, простой процесс испарения отделяет воду от других компонентов морской воды.

Историческое развитие концепции элемента

Современная концепция элемента однозначна, поскольку она зависит от использования химических и физических процессов в качестве средства отделения элементов от соединений и смесей. Однако существование фундаментальных веществ, из которых состоит вся материя, было основой многих теоретических предположений с самого начала истории. Древнегреческие философы Фалес, Анаксимен и Гераклит предполагали, что вся материя состоит из одного существенного принципа — элемента.Фалес считал, что этот элемент — вода; Анаксимен предложил воздух; и Гераклит, огонь. Другой греческий философ, Эмпедокл, выразил иную веру — что все вещества состоят из четырех элементов: воздуха, земли, огня и воды. Аристотель согласился и подчеркнул, что эти четыре элемента являются носителями фундаментальных свойств: сухость и тепло связаны с огнем, тепло и влага — с воздухом, влажность и холод — с водой, а холод и сухость — с землей. В мышлении этих философов все другие вещества должны были быть комбинациями четырех элементов, и считалось, что свойства веществ отражают их элементный состав.Таким образом, греческая мысль заключала в себе идею о том, что вся материя может быть понята в терминах элементарных качеств; в этом смысле сами элементы считались нематериальными. Греческое понятие элемента, которое было принято почти 2000 лет, содержало только один аспект современного определения, а именно, что элементы обладают характерными свойствами.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Во второй половине средневековья, когда алхимики стали более изощренными в своих знаниях о химических процессах, греческие концепции состава материи стали менее удовлетворительными.Были введены дополнительные элементарные качества, чтобы приспособиться к недавно обнаруженным химическим превращениям. Таким образом, сера стала олицетворять горючесть, ртуть — летучесть или текучесть, а соль — стойкость в огне (или негорючесть). Эти три алхимических элемента или принципа также представляют собой абстракции свойств, отражающих природу материи, а не физических субстанций.

Важное различие между смесью и химическим соединением в конце концов было понято, и в 1661 году английский химик Роберт Бойль осознал фундаментальную природу химического элемента.Он утверждал, что четыре греческих элемента не могут быть настоящими химическими элементами, потому что они не могут соединяться с образованием других веществ и не могут быть извлечены из других веществ. Бойль подчеркивал физическую природу элементов и соотносил их с соединениями, которые они образуют, современными методами.

В 1789 году французский химик Антуан-Лоран Лавуазье опубликовал то, что можно считать первым списком элементарных веществ, основанным на определении Бойля. Список элементов Лавуазье был составлен на основе тщательного количественного исследования реакций разложения и рекомбинации.Поскольку он не мог проводить эксперименты по разложению определенных веществ или формированию их из известных элементов, Лавуазье включил в свой список элементов такие вещества, как известь, глинозем и кремнезем, которые, как теперь известно, являются очень стабильными соединениями. На то, что Лавуазье все еще сохранилось влияние древнегреческой концепции элементов, указывает его включение света и тепла (калорийности) в число элементов.

Семь веществ, признанных сегодня элементами — золото, серебро, медь, железо, свинец, олово и ртуть — были известны древним, поскольку встречаются в природе в относительно чистой форме.Они упоминаются в Библии и в раннем индуистском медицинском трактате Чарака-самхита . Шестнадцать других элементов были открыты во второй половине 18 века, когда методы отделения элементов от их соединений стали более понятными. Еще восемьдесят два последовали после внедрения количественных аналитических методов.

Лавуазье

Лавуазье

Антуан Лавуазье (1743-1794)

из

Элементы химии Эдинбургское издание 1790 г., стр.175-8 [из изд. Дэвида М. Найта, Classical Scientific Papers — Chemistry, Second Series , 1970]

ТАБЛИЦА ПРОСТЫХ ВЕЩЕСТВ.

Простые вещества, принадлежащие всем царствам природы, которые можно рассматривать как элементы тел.

Окисляемые и поддающиеся подкислению простые вещества, неметаллические.
Новые имена. Корреспондент старых фамилий.
Сера Те же наименования.
фосфор
Древесный уголь
Мюриатический радикал Пока неизвестно.
Фтористый радикал
Боракальный радикал

Окисляемые и окисляемые простые металлические тела.
Новые имена. Корреспондент старых имен.
Сурьма Регулус из Сурьма.
Мышьяк «» Мышьяк
Висмут «» Висмут
Кобальт «» Кобальт
Медь «» Медь
Золото «» Золото
Утюг «» Утюг
Свинец «» Свинец
Марганец «» Марганец
Меркурий «» Меркурий
Молибдена «» Молибдена
Никель «» Никель
Платина «» Платина
Серебро «» Серебро
Олово «» Олово
Tungstein «» Tungstein
Цинк «» Цинк

Салифицируемые простые земные вещества

РАЗДЕЛ.

I. — Наблюдения за таблицей простых веществ. Основной целью химических экспериментов является разложение естественных тел, чтобы по отдельности исследовать различные вещества, входящие в их состав. состав. Посмотрев на химические системы, будет установлено, что это наука химического анализа быстро продвинулась вперед в наше время. Раньше нефть и соль считались элементами тел, а позже наблюдения и эксперимент показали, что все соли, вместо того, чтобы быть простыми, состоят из кислоты, соединенной с основанием.Пределы анализа были значительно расширен современными открытиями *; кислоты показано, что он состоит из кислорода, как общего для всех подкисляющего принципа, объединены в каждом к определенной базе. Я доказал, что имел г-н Хассенфратц до того, как утверждалось, что эти радикалы кислот не все простые элементы, многие из них, подобно масляному принципу, состоят из водорода и уголь. Даже основания нейтральных солей были доказаны г-ном Бертолле. быть соединениями, поскольку он показал, что аммиак состоит из азота и водород.

Таким образом, по мере того, как химия продвигается к совершенству, разделяя и разделяя, невозможно сказать, где она должна закончиться; и эти вещи, которые мы в настоящее время полагаем простыми, вскоре могут оказаться совершенно другими. Все, что мы осмеливаемся утверждать о каком-либо веществе, — это то, что оно должно рассматриваться как простое при нынешнем уровне наших знаний и насколько химический анализ до сих пор мог показать. Мы можем даже предположить, что земли вскоре перестанут считаться простыми телами; они — единственные тела класса выделяемых, которые не имеют тенденции соединяться с кислородом; и я очень склонен полагать, что это происходит из-за того, что они уже пропитаны этим элементом.Если это так, они будут рассматриваться как соединения, состоящие из простых веществ, возможно, металлических, до определенной степени окисленных. Это только предположение; и я надеюсь, что читатель позаботится не смешивать то, что я назвал истинами, закрепленными на твердой основе наблюдений и экспериментов, с простыми гипотетическими предположениями.

Фиксированные щелочи, поташ и сода не включены в вышеприведенную таблицу, потому что они, очевидно, являются составными веществами, хотя мы еще не знаем, из каких элементов они состоят.


* См. Мемуары Академии за 176, с. 671, а за 1778 г., стр. 535. — А.
Вернуться к списку избранных исторических документов.
Вернуться к началу классической химии.

Что такое вещество? — Определение, типы и примеры — Видео и стенограмма урока

Типы веществ

Продолжая нашу технологическую схему, мы видим, что чистые вещества можно разделить на две подкатегории: элементы и соединения.

Элементы представляют собой простейшую форму материи, что означает, что они не могут быть разделены на более мелкие компоненты физически или химически.Все элементы перечислены в таблице Менделеева, а человечеству известно как минимум 118 из них! Примеры элементов включают углерод (C), водород (H), кислород (O) и натрий (Na), и это лишь некоторые из них.

Соединения , с другой стороны, состоят из двух или более различных элементов, удерживаемых вместе химическими связями и функционирующих как единое целое. Хотя соединения также являются чистыми веществами, они отличаются от элементов, потому что соединения могут быть разбиты на более простые компоненты (элементы, составляющие соединение).Некоторыми примерами соединений являются диоксид углерода (CO2), ржавчина (Fe2O3) и поваренная соль (NaCl).

Примеры веществ

Давайте обсудим несколько примеров чистых веществ.

Образец кремния состоит только из одного типа атомов: атомов кремния. Следовательно, кремний — чистое вещество. Поскольку эти атомы кремния находятся в своей простейшей форме и не могут быть расщеплены дальше, вещество, кремний, также является элементом. Помните, что простой способ выяснить, является ли что-то элементом, — это найти его в таблице Менделеева.Все, что представлено в таблице Менделеева, является элементом и, следовательно, чистым веществом! Кремний находится под номером 14 в периодической таблице и имеет символ Si.

Сахар имеет химическую формулу C12h32O11. Это говорит нам о том, что он состоит из 12 атомов углерода, 22 атомов водорода и 11 атомов кислорода, связанных вместе и функционирующих как единое целое, что означает, что сахар представляет собой соединение (и может быть далее разбит на отдельные элементы: углерод, водород и кислород. ). Таким образом, сахар — это чистое вещество.Простой способ выяснить, является ли что-то составным, — это выяснить, есть ли у него химическая формула. Все, что может быть представлено химической формулой, является химическим соединением и, следовательно, чистым веществом!

Вода — это чистое вещество, в зависимости от его разновидности. Например, дистиллированная вода и морская вода имеют разные свойства. Морская вода содержит молекулы h3O, а также молекулы соли и, вероятно, многие другие ионы и атомы. Таким образом, морская вода считается смесью.Однако дистиллированная вода содержит только молекулы h3O и, следовательно, является чистым веществом. Поскольку молекулы h3O в дистиллированной воде состоят из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода, связанных вместе и функционирующих как единое целое, чистое вещество вода классифицируется как соединение и может быть химически разложено на отдельные элементы — водород и кислород.

Краткое содержание урока

Вещество — это просто чистая форма вещества . Другими словами, вещество — это материя, содержащая только один тип атома или молекулы.Чистые вещества можно разделить на две подкатегории: элементы и соединения. Элементы — это простейшая форма материи, что означает, что они не могут быть разделены на более мелкие компоненты физически или химически. Соединения , с другой стороны, состоят из двух или более различных элементов, удерживаемых вместе химическими связями и действующих как единое целое.

Два типа чистых веществ

Вещества — это один тип материи
Элементы Соединения
* Нельзя разделить на более мелкие компоненты
* Можно найти в таблице Менделеева
* Пример: Железо
* Состоит из двух или более элементов, скрепленных химическими связями и функционирующих как единое целое
* Пример: диоксид углерода, вода

Результаты обучения

Когда вы закончите, вы должны быть в состоянии:

  • Изложить определения вещества, вещества и смеси
  • Обсудите два типа чистых веществ
  • Приведите примеры чистых веществ

Основы общей, органической и биологической химии

Химия. Химия — это область исследований, которая занимается характеристиками, составом и преобразованиями материи.

Дело. Материя, субстанции физической вселенной, — это все, что имеет массу и занимает пространство. Материя существует в трех физических состояниях: твердом, жидком и газообразном.

Свойства вещества. Свойства, отличительные характеристики вещества, используемые при его идентификации и описании, бывают двух типов: физические и химические.Физические свойства — это свойства, которые мы можем наблюдать, не превращая одно вещество в другое. Химические свойства — это свойства, которые вещество проявляет, когда оно претерпевает изменения химического состава или сопротивляется им. Неспособность одного вещества претерпеть изменения в присутствии другого вещества считается химическим свойством.

Изменения в материи. Изменения, которые могут происходить в веществе, подразделяются на два типа: физические и химические. Физическое изменение — это процесс, который не меняет основную природу (химический состав) рассматриваемого вещества. Никакие новые вещества никогда не образуются в результате физических изменений. Химическое изменение — это процесс, который включает изменение основной природы (химического состава) вещества. Такие изменения всегда включают преобразование рассматриваемого материала или материалов в одно или несколько новых веществ, свойства и состав которых существенно отличаются от свойств и состава исходных материалов.

Чистые вещества и смеси. Все образцы материи представляют собой чистые вещества или смеси.Чистое вещество — это форма материи, которая всегда имеет определенный и постоянный состав. Смесь — это физическая комбинация двух или более чистых веществ, в которой чистые вещества сохраняют свою идентичность.

Виды смесей. Смеси можно классифицировать как гетерогенные или гомогенные на основе визуальной узнаваемости присутствующих компонентов. Гетерогенная смесь содержит явно разные части или фазы, каждая из которых имеет разные свойства. Гомогенная смесь содержит только одну фазу, которая имеет одинаковые свойства во всем своем составе.

Виды чистых веществ. Чистое вещество может быть классифицировано как элемент или соединение в зависимости от того, можно ли его разбить на два или более простых вещества обычными химическими средствами. Элементы нельзя разбить на более простые вещества. При расщеплении из соединений выделяются два или более простых вещества. Есть 113 чистых веществ, которые квалифицируются как элементы. Есть миллионы соединений.

Атомы и молекулы. Атом — это самая маленькая частица элемента, которая может существовать и при этом сохранять свойства элемента.Свободные изолированные атомы в природе встречаются редко. Вместо этого атомы почти всегда находятся вместе в агрегатах или кластерах. Молекула — это группа из двух или более атомов, которая функционирует как единое целое, потому что атомы прочно связаны друг с другом.

Типы молекул. Молекулы бывают двух типов: гомоатомные и гетероатомные. Гомоатомные молекулы — это молекулы, в которых все присутствующие атомы одного вида. Чистое вещество, содержащее гомоатомные молекулы, является элементом. Гетероатомные молекулы — это молекулы, в которых присутствуют два или более различных типа атомов.Чистые вещества, содержащие гетероатомные молекулы, должны быть соединениями.

Химические символы. Химические символы — это сокращенное обозначение названий элементов. Большинство состоит из двух букв; некоторые включают одну букву. Первая буква химического символа всегда заглавная, а вторая буква — строчная.

Химические формулы. Химические формулы используются для краткого определения состава соединения. Они состоят из символов элементов, присутствующих в соединении, и числовых индексов (расположенных справа от каждого символа), которые указывают количество атомов каждого элемента, присутствующего в молекуле соединения.

3.4: Классификация вещества по его составу

Цели обучения

  • Объясните разницу между чистым веществом и смесью.
  • Объясните разницу между элементом и соединением.
  • Объясните разницу между гомогенной смесью и гетерогенной смесью.

Один из полезных способов упорядочить наше понимание материи — это подумать об иерархии, которая простирается от самых общих и сложных до самых простых и фундаментальных (рисунок \ (\ PageIndex {1} \)).Материю можно разделить на две большие категории: чистые вещества и смеси. Чистое вещество — это форма вещества, которая имеет постоянный состав (это означает, что он везде одинаков) и свойства, которые постоянны во всем образце (это означает, что существует только один набор свойств, таких как точка плавления, цвет, кипение точка и т. д. по всему делу). Материал, состоящий из двух или более веществ, представляет собой смесь . Элементы и соединения являются примерами чистых веществ.Вещество, которое не может быть разбито на химически более простые компоненты, — это элемент . Алюминий, который используется в банках с газировкой, является элементом. Вещество, которое можно разбить на химически более простые компоненты (поскольку оно состоит из более чем одного элемента), представляет собой соединение . Например, вода представляет собой соединение, состоящее из элементов водорода и кислорода. Сегодня в известной нам вселенной около 118 элементов. Напротив, на сегодняшний день ученые идентифицировали десятки миллионов различных соединений.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Взаимосвязь между типами вещества и методами, используемыми для разделения смесей

Обычная поваренная соль называется хлоридом натрия. Он считается веществом , потому что он имеет однородный и определенный состав. Все образцы хлорида натрия химически идентичны. Вода также является чистым веществом. Соль легко растворяется в воде, но соленую воду нельзя классифицировать как вещество, поскольку ее состав может варьироваться. Вы можете растворить небольшое или большое количество соли в определенном количестве воды.Смесь представляет собой физическую смесь двух или более компонентов, каждый из которых сохраняет свою индивидуальность и свойства в смеси . Меняется только форма соли, когда она растворяется в воде. Он сохраняет свой состав и свойства.

Гомогенная смесь представляет собой смесь, состав которой однороден по всей смеси. Вышеописанная соленая вода является однородной, поскольку растворенная соль равномерно распределяется по всей пробе соленой воды.Часто легко спутать однородную смесь с чистым веществом, потому что они оба однородны. Разница в том, что состав вещества всегда одинаковый. Количество соли в соленой воде может варьироваться от одного образца к другому. Все растворы считаются однородными, поскольку растворенный материал присутствует в одинаковом количестве во всем растворе.

Гетерогенная смесь представляет собой смесь, состав которой неоднороден по всей смеси.Овощной суп — это неоднородная смесь. Любая данная ложка супа будет содержать различное количество различных овощей и других компонентов супа.

Этап

Фаза — это любая часть образца, имеющая однородный состав и свойства. По определению, чистое вещество или гомогенная смесь состоит из одной фазы. Гетерогенная смесь состоит из двух или более фаз. Когда масло и вода смешиваются, они не смешиваются равномерно, а образуют два отдельных слоя.Каждый из слоев называется фазой.

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Обозначить каждое вещество как соединение, элемент, гетерогенную смесь или гомогенную смесь (раствор).

  1. фильтрованный чай
  2. свежевыжатый апельсиновый сок
  3. компакт-диск
  4. оксид алюминия, белый порошок, содержащий атомы алюминия и кислорода в соотношении 2: 3
  5. селен

Дано : химическое вещество

Запрошен : его классификация

Стратегия:

  1. Определите, является ли вещество химически чистым.Если оно чистое, это либо элемент, либо соединение. Если вещество можно разделить на элементы, это соединение.
  2. Если вещество не является химически чистым, это либо гетерогенная смесь, либо гомогенная смесь. Если его состав однороден во всем, это однородная смесь.

Раствор

  1. A) Чай представляет собой раствор соединений в воде, поэтому он не является химически чистым. Обычно его отделяют от чайных листьев фильтрацией.
    B) Поскольку состав раствора однороден повсюду, это однородная смесь .
  2. A) Апельсиновый сок содержит твердые частицы (мякоть), а также жидкость; он не является химически чистым.
    B) Апельсиновый сок, поскольку его состав неоднороден, представляет собой гетерогенную смесь .
  3. A) Компакт-диск — это твердый материал, содержащий более одного элемента, с видимыми по краю участками разного состава.Следовательно, компакт-диск не является химически чистым.
    B) Области разного состава указывают на то, что компакт-диск представляет собой гетерогенную смесь.
  4. A) Оксид алюминия представляет собой одно химически чистое соединение .
  5. A) Селен — один из известных элементов .

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Обозначить каждое вещество как соединение, элемент, гетерогенную смесь или гомогенную смесь (раствор).

  1. белое вино
  2. ртуть
  3. заправка для салата в стиле ранчо
  4. сахар столовый (сахароза)
Ответ:
гомогенная смесь (раствор)
Ответ б:
элемент
Ответ c:
гетерогенная смесь
Ответ d:
соединение

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Как химик классифицирует каждый образец материи?

  1. соленая вода
  2. почва
  3. вода
  4. кислород

Раствор

  1. Соленая вода действует как единое целое, даже если содержит два вещества — соль и воду. Морская вода — это однородная смесь или раствор.
  2. Почва состоит из небольших кусочков различных материалов, поэтому представляет собой неоднородную смесь.
  3. Вода — это вещество. Более конкретно, поскольку вода состоит из водорода и кислорода, она представляет собой соединение.
  4. Кислород, вещество, это элемент.

Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

Как химик классифицирует каждый образец материи?

  1. кофе
  2. водород
  3. яйцо
Ответ:
гомогенная смесь (раствор), если это фильтрованный кофе
Ответ б:
элемент
Ответ c:
гетерогенная смесь

    Сводка

    Вещество можно разделить на две большие категории: чистые вещества и смеси.Чистое вещество — это форма вещества, имеющая постоянный состав и постоянные свойства во всем образце. Смеси представляют собой физические комбинации двух или более элементов и / или соединений. Смеси можно разделить на однородные и гетерогенные. Элементы и соединения являются примерами чистых веществ. Соединения — это вещества, состоящие из более чем одного типа атомов. Элементы — это простейшие вещества, состоящие только из одного типа атомов.

    Словарь

    • Элемент: вещество, состоящее только из одного типа атомов.
    • Соединение: вещество, состоящее из более чем одного типа атомов, связанных вместе.
    • Смесь: комбинация двух или более элементов или соединений, которые не вступили в реакцию с целью связывания друг с другом; каждая часть смеси сохраняет свои свойства.

    Материалы и авторство

    Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или широко) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы:

    Классификация веществ (элементы, соединения, смеси) — Введение в химию

    Вещества и смеси

    Вещества состоят из чистых элементов или химически связанных элементов, тогда как смеси состоят из несвязанных веществ.

    ЗАДАЧИ ОБУЧЕНИЯ

    Отличить химические вещества от смесей

    КЛЮЧЕВЫЕ ДОРОГИ

    Ключевые моменты
    • Вещество можно разделить на две категории: чистые вещества и смеси. Чистые вещества далее разбиваются на элементы и соединения. Смеси представляют собой физически комбинированные структуры, которые можно разделить на их исходные компоненты.
    • Химическое вещество состоит из одного типа атома или молекулы.
    • Смесь состоит из различных типов атомов или молекул, которые не связаны химически.
    • Гетерогенная смесь — это смесь двух или более химических веществ, в которой можно визуально различить различные компоненты.
    • Гомогенная смесь — это смесь, состав которой однороден, и каждая часть раствора имеет одинаковые свойства.
    • Существуют различные методы разделения для разделения веществ, включая дистилляцию, фильтрацию, выпаривание и хроматографию. Для этого разделения вещество может находиться в одной или двух разных фазах.
    Ключевые термины
    • смесь : Что-то, что состоит из различных, несвязанных элементов или молекул.
    • элемент : химическое вещество, которое состоит из определенного типа атома и не может быть расщеплено или преобразовано с помощью химической реакции.
    • вещество : форма вещества, имеющая постоянный химический состав и характерные свойства. Он состоит из одного типа атома или молекулы.

    Химические вещества

    В химии химическое вещество — это форма вещества, имеющая постоянный химический состав и характерные свойства.Его нельзя разделить на компоненты без разрыва химических связей. Химические вещества могут быть твердыми, жидкостями, газами или плазмой. Изменения температуры или давления могут вызывать переход веществ между различными фазами вещества.

    Элемент — это химическое вещество, состоящее из определенного типа атома и, следовательно, не может быть расщеплено или преобразовано в результате химической реакции в другой элемент. Все атомы элемента имеют одинаковое количество протонов, хотя они могут иметь разное количество нейтронов и электронов.

    Чистое химическое соединение — это химическое вещество, состоящее из определенного набора молекул или ионов, которые химически связаны. Два или более элемента, объединенных в одно вещество в результате химической реакции, например вода, образуют химическое соединение. Все соединения являются веществами, но не все вещества являются соединениями. Химическое соединение может быть либо атомами, связанными вместе в молекулы, либо кристаллами, в которых атомы, молекулы или ионы образуют кристаллическую решетку. Соединения, состоящие в основном из атомов углерода и водорода, называются органическими соединениями, а все остальные — неорганическими соединениями.Соединения, содержащие связи между углеродом и металлом, называются металлоорганическими соединениями.

    Химические вещества часто называют «чистыми», чтобы отличить их от смесей. Типичный пример химического вещества — чистая вода; он всегда имеет одни и те же свойства и одинаковое соотношение водорода и кислорода, независимо от того, выделен ли он из реки или изготовлен в лаборатории. Другие химические вещества, обычно встречающиеся в чистом виде, — это алмаз (углерод), золото, поваренная соль (хлорид натрия) и рафинированный сахар (сахароза).Простые или кажущиеся чистыми вещества, встречающиеся в природе, на самом деле могут быть смесями химических веществ. Например, водопроводная вода может содержать небольшие количества растворенного хлорида натрия и соединений, содержащих железо, кальций и многие другие химические вещества. Чистая дистиллированная вода — это вещество, а морская вода, поскольку она содержит ионы и сложные молекулы, представляет собой смесь.

    Химические смеси

    Смесь — это система материалов, состоящая из двух или более различных веществ, которые смешаны, но не соединены химически.Смесь относится к физическому сочетанию двух или более веществ, в котором сохраняются идентичности отдельных веществ. Смеси имеют форму сплавов, растворов, суспензий и коллоидов.

    Кристаллы серы природного происхождения: Сера встречается в природе в виде элементарной серы, сульфидов и сульфатных минералов, а также в виде сероводорода. Это месторождение полезных ископаемых состоит из смеси веществ.

    Гетерогенные смеси

    Гетерогенная смесь — это смесь двух или более химических веществ (элементов или соединений), в которой различные компоненты можно визуально различить и легко разделить физическими средствами.Примеры включают:

    • смеси песка и воды
    • Смеси песчано-железной стружки
    • конгломерат породы
    • вода и масло
    • салат
    • трейл микс
    • Смеси порошка золота и порошка серебра
    https://lab.concord.org/embeddable.html#interactives/sam/intermolecular-attractions/3-1-oil-and-water.json
    Interactive: Oil and Water : исследуйте взаимодействия, вызывающие воду и масло отделить от смеси.

    Гомогенные смеси

    Гомогенная смесь — это смесь двух или более химических веществ (элементов или соединений), различные компоненты которой невозможно различить визуально. Часто разделение компонентов гомогенной смеси является более сложной задачей, чем разделение компонентов гетерогенной смеси.

    Различие между гомогенными и гетерогенными смесями зависит от масштаба отбора проб. В достаточно малом масштабе любую смесь можно назвать гетерогенной, поскольку образец может быть размером с одну молекулу.На практике, если интересующие свойства одинаковы, независимо от того, сколько смеси взято, смесь является однородной.

    Физические свойства смеси, такие как температура плавления, могут отличаться от свойств ее отдельных компонентов. Некоторые смеси можно разделить на компоненты физическими (механическими или термическими) способами.

    Classification Matter (3 части): Введение в классификацию вещества как вещества или смеси веществ.Смеси описываются как гетерогенные или гомогенные. Описаны три распространенных метода разделения.

    Элементы и соединения

    Элемент — это материал, состоящий из одного типа атомов, в то время как соединение состоит из двух или более типов атомов.

    ЗАДАЧИ ОБУЧЕНИЯ

    Различать элементы и соединения и изучать методы разделения

    КЛЮЧЕВЫЕ ДОРОГИ

    Ключевые моменты
    • Элементы — это простейшие законченные химические вещества.Каждый элемент соответствует одной записи в периодической таблице. Элемент — это материал, состоящий из одного типа атомов. Каждый тип атома содержит одинаковое количество протонов.
    • Химические связи соединяют элементы вместе, образуя более сложные молекулы, называемые соединениями. Соединение состоит из двух или более типов элементов, удерживаемых вместе ковалентными или ионными связями.
    • Элементы не могут быть разделены на более мелкие части без большого количества энергии. Соединения, с другой стороны, могут быть разорваны с помощью практического количества энергии, например тепла от огня.
    • Вещество можно разделить на две категории: чистые вещества и смеси. Чистые вещества далее разбиваются на элементы и соединения. Смеси представляют собой физически комбинированные структуры, которые можно снова разделить на их исходные компоненты.
    Ключевые термины
    • элемент : Любое из простейших химических веществ, которое нельзя изменить с помощью химической реакции или каких-либо химических средств. Состоит из атомов, имеющих одинаковое количество протонов.
    • химическая связь : Любая из нескольких сил притяжения, которые служат для связывания атомов вместе с образованием молекул.
    • соединение : Вещество, состоящее из двух или более элементов. Состоит из фиксированного соотношения химически связанных атомов. Обладает уникальными свойствами, которые отличаются от свойств отдельных его элементов.

    Элементы

    Химический элемент — это чистое вещество, состоящее из одного типа атомов. У каждого атома есть атомный номер, который представляет количество протонов, находящихся в ядре одного атома этого элемента.Периодическая таблица элементов упорядочена по возрастанию атомного номера.

    Химические элементы делятся на металлы, металлоиды и неметаллы. Металлы, обычно встречающиеся в левой части таблицы Менделеева:

    .
    • часто проводящий электричество
    • ковкий
    • блестящий
    • иногда магнитный.

    Алюминий, железо, медь, золото, ртуть и свинец являются металлами.

    В отличие от неметаллов, которые можно найти в правой части таблицы Менделеева (справа от лестницы):

    • обычно непроводящий
    • не податливый
    • тусклый (не блестящий)
    • немагнитный.

    Примеры элементарных неметаллов включают углерод и кислород.

    Металлоиды обладают некоторыми характеристиками металлов и некоторыми характеристиками неметаллов. Кремний и мышьяк — металлоиды.

    По состоянию на ноябрь 2011 г. было идентифицировано 118 элементов (самым последним идентифицированным элементом был ununseptium в 2010 г.). Из этих 118 известных элементов только первые 98 встречаются в природе на Земле. Элементы, которые не встречаются в природе на Земле, являются синтетическими продуктами ядерных реакций, созданных человеком.80 из 98 встречающихся в природе элементов стабильны; остальные радиоактивны, что означает, что они распадаются на более легкие элементы в течение времени от долей секунды до миллиардов лет.

    Водород и гелий — безусловно, самые распространенные элементы во Вселенной. Однако железо является самым распространенным элементом (по массе) в составе Земли, а кислород — наиболее распространенным элементом в слое земной коры.

    Хотя вся известная химическая материя состоит из этих элементов, сама химическая материя составляет лишь около 15% материи во Вселенной.Остальное — темная материя, загадочная субстанция, не состоящая из химических элементов. Темной материи не хватает протонов, нейтронов или электронов.

    Соединения

    Чистые образцы изолированных элементов редко встречаются в природе. В то время как 98 природных элементов были идентифицированы в образцах минералов из земной коры, лишь небольшая часть из них может быть обнаружена как узнаваемые, относительно чистые минералы. Среди наиболее распространенных таких «самородных элементов» — медь, серебро, золото и сера.Углерод также обычно встречается в форме угля, графита и алмазов. Благородные газы (например, неон) и благородные металлы (например, ртуть) также можно найти в их чистых, несвязанных формах в природе. Тем не менее, большинство этих элементов находится в смесях.

    Когда два отдельных элемента химически объединены, то есть между их атомами образуются химические связи, результат называется химическим соединением. Большинство элементов на Земле связываются с другими элементами, образуя химические соединения, такие как натрий (Na) и хлорид (Cl), которые вместе образуют поваренную соль (NaCl).Вода — еще один пример химического соединения. Два или более компонентов соединения можно разделить с помощью химических реакций.

    Химические соединения имеют уникальную и определенную структуру, которая состоит из фиксированного соотношения атомов, удерживаемых вместе в определенном пространственном расположении химическими связями. Химические соединения могут быть:

    • молекулярные соединения, удерживаемые вместе ковалентными связями
    • солей, удерживаемых ионными связями
    • интерметаллические соединения, удерживаемые металлическими связями
    • комплексов, скрепленных координатными ковалентными связями.

    Чистые химические элементы не считаются химическими соединениями, даже если они состоят из двухатомных или многоатомных молекул (молекул, содержащих только несколько атомов одного элемента, например H 2 или S 8 ).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *