Народна Освіта » Хімія » Простые и сложные вещества

НАРОДНА ОСВІТА

Простые и сложные вещества

Вспомните: смеси состоят из молекул разных веществ; в смеси вещества сохраняют свои химические и физические свойства; смеси можно разделить на чистые вещества определенными методами.

Простые вещества

В природе существует огромное многообразие веществ, и все они отличаются по составу и строению. Вещества могут состоять как из одинаковых, так и из разных атомов. Соответственно, все чистые вещества по составу разделяют на простые и сложные.

Вещество, образованное одним химическим элементом, является простым.

 

Например, вещество железо состоит только из атомов Феррума, его формула Fe (рис. 59, с. 71). Газ кислород состоит из молекул, образованных только атомами Оксигена (рис. 63), его формула O2. Часто название простого вещества отличается от названия химического элемента, который его образует, однако нередко названия простых веществ и химических элементов совпадают. По правилам современной украинской химической номенклатуры названия элементов пишутся с прописной буквы, а названия веществ — со строчной. Например: «вещество алюминий состоит из атомов Алюминия», «вещество бром состоит из молекул, образованных двумя атомами Брома».

В таблице 2 (с. 82) приведены названия простых веществ, которые образованы известными вам химическими элементами.

Следует различать понятия «простое вещество» и «химический элемент».

Вещества и элементы характеризуются разными свойствами. Для веществ характерны агрегатное состояние, цвет, плотность и т. п. А свойства химических элементов — это свойства их атомов: строение (размеры), способность отдавать или присоединять электроны и др.

Таблица 2. Химические элементы и образованные ими простые вещества

Когда мы говорим о материале или компоненте смеси — например, банка наполнена газообразным хлором, приготовим раствор брома, возьмем небольшой кусочек фосфора,— то в данном случае речь идет о простом веществе. Если же мы говорим, что заряд ядра атома Хлора равен +17, вещество содержит Фосфор, молекула состоит из двух атомов Брома, то имеем в виду химический элемент.

Многие химические элементы могут образовывать не одно, а несколько простых веществ. Это явление называют аллотропия, а простые вещества, образованные данным химическим элементом,— аллотропными модификациями. Аллотропные модификации отличаются друг от друга строением или составом молекул. Например, атомы Карбона образуют несколько простых веществ: алмаз, графит, карбин, фулерен. Они отличаются расположением атомов относительно друг друга. Атомы Оксигена образуют две аллотропные модификации: кислород (02) и озон (03). Эти два вещества отличаются составом молекул. Аллотропные модификации — это разные простые вещества со своими собственными физическими и химическими свойствами.

Металлы и неметаллы

Металлы — железо, хром, цинк, магний, золото, свинец и другие — отличаются от неметаллов характерным металлическим блеском и ковкостью, они хорошо проводят электрический ток и теплоту (рис. 64). В обычных условиях все металлы (за исключением ртути) находятся в твердом агрегатном состоянии. Свойства металлов

обусловлены их внутренней структурой. Металлы являются веществами атомного строения.

Неметаллы, в отличие от металлов, не имеют металлического блеска (кроме йода и графита) (рис. 65). Они хрупкие и разрушаются от удара, плохо проводят электрический ток и теплоту. Неметаллы могут быть твердыми, жидкими и газообразными (см. табл. 2, с. 82).

Четкой границы между металлами и неметаллами не существует. Например, йод и графит являются неметаллами, но оба имеют металлический блеск, а графит хоть слабо, но проводит электрический ток. Для отнесения веществ к металлам или неметаллам следует принимать во внимание все их физические свойства в совокупности, а также их внутреннее строение и химические свойства.

Как и простые вещества, химические элементы разделяют на металлические и неметаллические. Металлы образованы металлическими элементами, а неметаллы — неметаллическими.

Если провести условную линию от Бора до Астата, то в длинном варианте Периодической системы над этой линией будут расположены неметаллические элементы, а под ней — металлические (рис. 66, см. также последний форзац). В коротком варианте Периодической системы под линией также будут расположены металлические элементы, а над нею — как металлические, так и неметаллические элементы (см. первый форзац). Таким образом, определять, является ли элемент металлическим или неметаллическим, удобнее по длинному варианту Периодической системы. Это разделение условно, так как все элементы в той или иной степени проявляют как металлические, так и неметаллические свойства, но в большинстве случаев такое распределение соответствует действительности.


Классификация элементов на металлические и неметаллические основана на способности атомов отдавать или принимать электроны в химических реакциях. Атомы металлических элементов преимущественно отдают электроны и превращаются в положительно заряженные ионы. Атомы неметаллических элементов преимущественно присоединяют электроны и превращаются в отрицательно заряженные ионы.

Сложные вещества

Вещество, образованное несколькими химическими элементами, является сложным.

Сложные вещества также называют химическими соединениями. К ним относятся поваренная соль, сода, глюкоза, вода, уксусная кислота и множество других. Сложных веществ в природе значительно больше, чем простых.

Сложные вещества могут быть образованы разным числом элементов:

Сложные вещества необходимо отличать от смесей простых веществ (рис. 67, с. 86), которые также состоят из атомов разных элементов. Для этого необходимо вспомнить отличительные особенности смесей и чистых веществ (см. § 5). Количественное соотношение компонентов смеси может быть разным, а химические соединения

имеют постоянный состав. Например, можно приготовить смесь 100 г воды с одной ложкой сахара, а можно и с двумя или полуторами ложками. А в соединении FeS на каждый атом Феррума приходится только один атом Сульфура, а не полтора или три.

Это значит, что состав соединений можно описать одной химической формулой, а состав смесей — нет.

Кроме того, компоненты смеси сохраняют свои физические и химические свойства. Например, если смешать железный порошок с серой, то образуется смесь двух веществ. И сера, и железо в ее составе сохраняют свои свойства: железо притягивается магнитом, а сера не тонет в воде. Из этой смеси с помощью магнита можно выделить железо. Если же железо и сера прореагируют друг с другом, то образуется новое соединение с формулой FeS. Это соединение уже не проявляет свойств ни железа, ни серы, оно обладает своими свойствами. Никаким методом разделения смесей мы не сможем выделить атомы Феррума из соединения FeS.

Классификация сложных веществ

Сложные вещества разделяют на две большие группы: неорганические и органические. Неорганические вещества могут состоять из атомов любых элементов. В состав органических соединений обязательно входят атомы Карбона, поэтому большинство из них при нагревании обугливаются. В подавляющее большинство органических веществ входят также атомы Гидрогена. Примерами органических веществ являются: метан СН4, сахароза C12H22O11, этиловый спирт

 

C2H5OH, уксусная кислота СH3COOH. Органических веществ существует значительно больше, чем неорганических.

Неорганические и органические вещества, в свою очередь, делятся еще на ряд групп. Но в седьмом классе вы подробно ознакомитесь лишь с некоторыми неорганическими веществами, а другие будете изучать в дальнейшем.

Распределение веществ на разные группы по их признакам и свойствам называется классификацией. В этом параграфе мы рассмотрели основную классификацию веществ, которую можно изобразить такой схемой:

Иранский ученый-энциклопедист, врач, алхимик и философ. Получил разностороннее образование — изучал медицину, философию, метафизику, поэзию, магию и алхимию. Прославился как искусный врач. Именно он сформулировал основную задачу алхимии как превращение металлов с помощью «эликсира» в золото, а также получение из обычных камней (кварца и стекла) драгоценных. Ар-Рази первым предложил классификацию всех известных веществ на землистые (минеральные), растительные и животные. Минеральные вещества, в свою очередь, он распределял на шесть групп: «духи» (спирты), «тела» (металлы), «камни», купоросы, «бораки» и соли.

 

 

 

Ознакомление с образцами простых и сложных вещестЕ

Оборудование: штатив с пробирками, пробиркодержатель, нагревательный прибор.

Реактивы: медный купорос, железо, цинк, алюминий, медь, сера, сахар, мел, графит, пищевая сода, поваренная соль.

| Правила безопасности:

• при выполнении опытов используйте небольшие количества реактивов;

• остерегайтесь попадания реактивов на одежду, кожу, в глаза.

1. Внимательно рассмотрите выданные вам образцы веществ.

2. Для каждого образца отметьте наличие металлического блеска, цвет, твердость.

3. По формулам веществ распределите их на простые и сложные. Среди простых веществ найдите металлы и неметаллы.

4. На основании каких признаков можно отличить металлы?

5. Можно ли по каким-либо признакам отличить простые вещества от сложных?

6. Свои наблюдения запишите в тетради и сделайте выводы.

Выводы:

1. Простые вещества состоят из одного химического элемента. Простые вещества разделяют на металлы и неметаллы. Для металлов характерны металлический блеск, ковкость, электро- и теплопроводность. Металлы образованы преимущественно металлическими элементами, а неметаллы — неметаллическими.

2. Сложные вещества состоят из нескольких химических элементов, их также называют химическими соединениями. Сложные вещества разделяют на органические и неорганические. В составе неорганических могут содержаться любые химические элементы, а в органические соединения обязательно входят атомы Карбона и Гидрогена.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения простым и сложным веществам.

2. На какие группы веществ разделяют простые и сложные вещества? По каким физическим свойствам они отличаются?

3. Какими элементами образованы металлы, а какими — неметаллы?

4. В чем заключается различие между понятиями: а) «химический элемент» и «простое вещество»; б) «простое вещество» и «сложное вещество»; в) «сложное вещество» и «смесь веществ»?

5. Какие вещества относят к органическим, а какие — к неорганическим? Приведите примеры.

Задания для усвоения материала

1. Какие физические свойства характерны для алюминия: а) твердый; б) газообразный; в) блестящий; г) хрупкий; д) пластичный; е) хорошо проводит электрический ток; ж) не проводит электрический ток; з) быстро нагревается?

2. Из приведенного перечня выпишите названия неметаллических элементов: Гидроген, Аурум, Йод, Плюмбум, Аргентум, Сульфур, Меркурий.

3. Выпишите отдельно формулы простых и сложных веществ: Fe2O3, Mg, ^, №НС03, Аи, С12, №, Си(ОН)2, Не, Си, №С1, S8. Подчеркните символы, которые обозначают простые вещества — металлы.

4. Приведите по пять примеров металлических и неметаллических элементов.

5. Вычислите массовую долю Натрия в поваренной соли (№й) и пищевой соде (№НС03). В каком из этих сложных веществ содержание Натрия больше?

6. Как можно доказать, что целлюлоза (основное вещество, из которого состоит древесина) и сахароза являются органическими веществами?

7. На рисунке 68 изображены модели простых и сложных веществ, а также их смесей. Для каждого случая а) — е) определите, модели каких веществ (простых или сложных) изображены, запишите химические формулы этих веществ. Определите, в каком случае изображена смесь веществ, составьте химические формулы веществ в смеси.

8. Малахит (вещество зеленого цвета) при нагревании разлагается на купрум(М) оксид СиО (порошок черного цвета), воду Н20 и углекислый газ СО2. Является ли малахит смесью купрум(11) оксида, воды и углекислого газа? Из каких химических элементов состоит малахит?

9. Вещество хлор 02 является очень ядовитым газом, но вместе с тем атомы Хлора входят в состав поваренной соли №0, которую мы употребляем каждый день. Нет ли в этом противоречия? Ответ обоснуйте.

10*. В природе встречается 89 химических элементов, однако простых веществ насчитывается около 600. Как можно объяснить этот факт? Ответ подтвердите примерами. Чем можно объяснить существование значительно большего количества сложных веществ по сравнению с количеством простых веществ?

Существование аллотропных модификаций Станума объясняет так называемую «оловянную чуму». Обычное белое олово на сильном морозе превращается в другую аллотропную модификацию — очень хрупкое серое олово. Из-за этого оловянные изделия на морозе рассыпаются в порошок.

 

Это материал учебника Химия 7 класс Григорович

 

Категорія: Хімія

Автор: admin от 19-01-2017, 03:23, Переглядів: 9661