Які речовини називаються простими, які складними?

Простими речовинами називаються ті, що утворені лише одним хімічним елементом. У природі такі речовини представлені переважно двоатомними газами - киснем, азотом, воднем, інертними газами - аргон, ксенон, криптон, неметалами - кремній, літій, натрій, і шляхетними металами - золото, платина, іридій. Всі інші хімічні елементи одержати у чистому вигляді, тобто у вигляді простої речовини дуже складно. А будь-яка речовина, утворена атомами різних хімічних елементів, називається складною. У своїй більшості - це різні оксиди, оскільки кисню в земній корі найбільше інших елементів.

Це шкільне питання хімії, з якого і починається вивчення хімії. Прості речовини - це речовини, до складу яких входять атоми одного хімічного елемента.

Наприклад, це різні гази: кисень, водень, гелій. До таких речовин також відносяться метали та неметали, наприклад залізо, марганець, сіро, фосфор тощо. А ось складні речовини мають молекули, що складаються з різних хімічних елементів. До їх складу можуть входити два та більше хімічних елементів.

Наприклад вода, сірчана кислота, іржа чи окис заліза. Є складні речовини, які називаються комплексами і вони до свого складу включають як різні хімічні елементи а й різні за складом молекули.

Прості та складні речовини в хімії - формули та визначення з прикладами

За своїм складом речовини поділяються на дві групи (схема 1):

Метали та неметали відрізняються один від одного за деякими своїми характерними властивостями. Ці відмінності наведені в таблиці 1.

Прості речовини є формою існування хімічних елементів у вільному стані. Прості речовини, утворені неметалами (у н.у.):

• - Одноатомні прості речовини в газоподібному стані (Не, Ne, Ar, Кr, Хе, Rn);
• - Багатоатомні прості речовини в газоподібному стані ( , );
• - Багатоатомні прості речовини в рідкому стані ( );
• - Одноатомні прості речовини у твердому стані (С, Si, В);
• — Багатоатомні прості речовини у твердому стані ( ).

Утворення кількох простих речовин з одного хімічного елемента називається явищем алотропії, а самі прості речовини - алотропічними видозмінами цього елемента.

Ось чому кількість простих речовин (понад 400) перевищує кількість хімічних елементів (таблиця 2).

Явище алотропії відбувається із двох причин;

1. Внаслідок різної кількості атомів у молекулі.
Наприклад, кисень, озон

2. Внаслідок різної кристалічної структури речовин: наприклад, алмаз, графіт, карбін, фюллерен.

При копіюванні будь-яких матеріалів із сайту evkova.org обов'язкове активне посилання на сайт www.evkova.org

Сайт створений колективом викладачів на некомерційній основі для додаткової освіти молоді

Сайт пишеться, підтримується та керується колективом викладачів

Telegram та логотип telegram є товарними знаками корпорації Telegram FZ-LLC.

Cайт носить інформаційний характер і за жодних умов не є публічною офертою, яка визначається положеннями статті 437 Цивільного кодексу РФ. Ганна Євкова не надає жодних послуг.

§ 1.5. Прості та складні речовини. Алотропи. Хімічні речовини та суміші

У попередньому розділі було сказано, що утворювати зв'язки один з одним можуть не лише атоми одного хімічного елемента, але також атоми різних елементів. Речовини, утворені атомами одного хімічного елемента називають простими речовинами, а речовини, утворені атомами різних хімічних елементів, — складними. Деякі звичайні речовини мають молекулярну будову, тобто. складаються із молекул. Наприклад, молекулярну будову мають такі речовини, як кисень, азот, водень, фтор, хлор, бром, йод. Кожна з цих речовин утворена двоатомними молекулами, тому їх формули можна записати як O₂, N₂, H₂, F₂, Cl₂, Br₂ та I₂ відповідно. Як можна помітити, прості речовини можуть мати однакову назву з елементами, що їх утворюють. Тому слід чітко розрізняти ситуації, коли йдеться про хімічний елемент, а коли про просту речовину.

Нерідко прості речовини мають не молекулярну, а атомну будову. У таких речовин атоми можуть утворювати один з одним зв'язки різних типів, які докладно будуть розглянуті трохи пізніше. Речовами подібної будови є всі метали, наприклад залізо, мідь, нікель, а також деякі неметали - алмаз, кремній, графіт і т.д. Для цих речовин зазвичай характерно не тільки збіг назви хімічного елемента з назвою ним утвореної речовини, але також ідентичні запис формули речовини та позначення хімічного елемента. Наприклад, хімічні елементи залізо, мідь та кремній, що мають позначення Fe, Cu та Si, утворюють прості речовини, формули яких Fe, Cu та Si відповідно. Існує також невелика група простих речовин, що складаються з розрізнених атомів, що ніяк не пов'язані між собою.Такі речовини є газами, які називають, зважаючи на їхню вкрай низьку хімічну активність, шляхетні. До них відносяться гелій (Не), неон (Ne), аргон (Аr), криптон (Кr), ксенон (Хе), радон (Rn).

Оскільки лише відомих простих речовин налічується близько 500, то логічно випливає висновок про те, що для багатьох хімічних елементів характерне явище, яке називається алотропією.

Алотропія – явище, коли хімічний елемент може утворювати кілька простих речовин. Різні хімічні речовини, утворені одним хімічним елементом називають алотропними модифікаціями або алотропами.

Так, наприклад, хімічний елемент кисень може утворювати дві прості речовини, одна і яких має назву хімічного елемента – кисень. Кисень як речовина і двохатомних молекул, тобто. формула його O₂. Саме це з'єднання входить до складу життєво необхідного нам повітря. Іншою алотропною модифікацією кисню є триатомний газ озон, формула якого O₃. Незважаючи на те, що і озон, і кисень утворені одним хімічним елементом, їхня хімічна поведінка дуже різна: озон відрізняється набагато більшою активністю в порівнянні з киснем в реакціях з тими ж речовинами. Крім того, дані речовини відрізняються одна від одної за фізичними властивостями вже як мінімум через те, що молекулярна маса озону більша, ніж у кисню в 1,5 рази. Це призводить до того, що його щільність у газоподібному стані також більша в 1,5 рази.

Багато хімічних елементів схильні утворювати алотропні модифікації, що відрізняються один від одного особливостями будови кристалічних ґрат.Так, наприклад, на малюнку 5, ви можете бачити схематичні зображення фрагментів кристалічних решіток алмазу та графіту, які є алотропними модифікаціями вуглецю.

Малюнок 5. Фрагменти кристалічних грат алмазу (а) та графіту (б)

Крім того, вуглець може мати молекулярну будову: така структура спостерігається у такого типу речовин, як фулерени. Речовини цього типу утворені молекулами вуглецю сферичної форми. На малюнку 6 представлені 3D моделі молекули фулерену с60 та футбольного м'яча для порівняння. Зверніть увагу на їх цікаву схожість.

Малюнок 6. Молекула фулерену С60 (а) та футбольний м'яч (б)

Складні речовини - це речовини, що складаються з різних атомів елементів. Вони так само, як і прості речовини, можуть мати молекулярну та немолекулярну будову. Немолекулярний тип будови складних речовин може бути різноманітнішим, ніж у простих. Будь-які складні хімічні речовини можуть бути отримані прямою взаємодією простих речовин, або послідовністю їх взаємодій один з одним. Важливо усвідомлювати один факт, який полягає в тому, що властивості складних речовин як фізичні, так і хімічні сильно відрізняються від властивостей простих речовин, з яких вони отримані. Наприклад, кухонна сіль, що має форуму NaCl і є безбарвними прозорими кристалами, може бути отримана взаємодією натрію, що є металом з характерними для металів властивостями (блиск і електропровідність), з хлором Cl₂ - Газом жовто-зеленого кольору.

Сірчана кислота H₂SO₄ може бути утворена серією послідовних перетворень із простих речовин - водню H₂, сірки S та кисню O₂Водень - газ легший за повітря, що утворює з повітрям вибухові суміші, сірка - тверда речовина жовтого кольору, здатна горіти, і кисень - газ трохи важчий за повітря, в якому можуть горіти багато речовини, яка може бути отримана з даних простих речовин, являє собою важку маслянисту рідину, що володіє сильними водовіднімними властивостями, через які багато речовини органічного походження

Очевидно, що крім індивідуальних хімічних речовин, бувають також і їх суміші.

Наприклад, повітря, яким ми дихаємо, складається переважно з азоту N₂ (78%), життєво необхідного нам кисню (21%), решта ж 1% посідає домішки інших газів (вуглекислий газ, благородні гази та інших.).

Суміші речовин поділяють на гомогенні та гетерогенні суміші, у яких немає меж розділу фаз. суміші, у яких є межа розділу фаз. До сумішей такого типу можна віднести суміш піску та води, цукру та солі, суміш олії та води. та ін.

Речовини, у тому числі складаються суміші, називають компонентами.

Суміші простих речовин на відміну хімічних сполук, які можна одержати з цих простих речовин, зберігають властивості кожного компонента.