Какво наричаме прости вещества? Прости и сложни вещества – Хипермаркет на знанието

Въз основа на основните принципи на атомно-молекулярната теория можем да дадем определения прости и сложни вещества.

Прости вещества се наричат ​​вещества, състоящи се от атоми на един химичен елемент.

Например:

O 2, N 2, S 8.

Сложни веществасе наричат ​​вещества, състоящи се от различни атоми химически елементи.

Например:

H 2 O, H 2 SO 4, CuCl 2.

Трябва да се отбележи, че такова сложно вещество, като водата H 2 O, се състои не от водород и кислород (това са имената на прости вещества - водород - H 2 и кислород - O 2), а от атоми на елемента водород - Н и атоми на елемента кислород – О.

Някои химични елементи са способни да образуват няколко прости вещества, които се различават едно от друго по структура и свойства. В момента са известни повече от 400 прости вещества. Така елементът въглерод образува прости вещества: графит, диамант, карабин и фулерен. Когато всяко от тези вещества гори, се образува само въглероден оксид (IV) CO 2 . Това потвърждава, че тези прости вещества се състоят от атоми на един и същи елемент СЪСвъглерод.

Явлението, при което един и същи елемент може да образува няколко прости вещества, се нарича алотропия, а образуваните в този случай прости вещества са алотропни модификации.

Пример за алотропни модификации могат да бъдат прости вещества - кислород ЗА 2 и озон ЗА 3 , образувани от атомисъщият елемент - кислород.

Феноменът алотропия се дължи на две причини:

 различен брой атоми в молекулата, например кислород O 2 и озон O 3,

 различна структура на кристалната решетка и образуването на различни кристални форми, например диамант, графит, карбин и фулерен.

Характеризира способността на веществото да участва в определени химични реакции химични свойствавещества.

Химични явления (процеси) – Това са процеси, в резултат на които от едни вещества се образуват други вещества.

Ако в резултат на даден процес химическата природа на дадено вещество не се променя, тогава се разглеждат такива процеси физически.

Примери за физични процеси традиционно се считат за промени в агрегатното състояние на вещество: топене на йонни кристали на някои соли, топене на метали, изпаряване на вода и други течности и др.

Трябва да се отбележи, че се разглежда процес като разтваряне физико-хими в този случай границите между химични и физични явления са доста произволни.

Прието е да се прави разлика чисто (химически чисти) вещества и смесивещества.

Чисти или отделни вещества са вещества, състоящи се от частици от един и същи тип (съдържащи еднакви структурни единици).

Примери за това са сребро (съдържа само сребърни атоми), сярна киселина и въглероден оксид (IV) (съдържа само молекули на съответните вещества).

Чистите вещества се характеризират с постоянство физични свойства, например точка на топене ( Т pl) и точка на кипене ( Ткип).

Едно вещество не е чисто, ако съдържа някакво количество от едно или повече други вещества – примеси.

Ако една система се образува чрез смесване на няколко чисти вещества и техните свойства не са се променили и тя може да бъде разделена с помощта на физични методивърху изходните вещества, тогава такава система се нарича смес. почва, морска вода, въздух са примери за различни смеси. Веществата, включени в сместа, се наричат компоненти. Съдържанието на компонентите в сместа може да варира в широки граници.

Много смеси могат да бъдат разделени на техните съставни части - компоненти - въз основа на разликите в техните физични свойства. Сред големия брой методи, използвани за разделяне и пречистване на вещества, са:

 филтриране,

 утаяване, последвано от декантиране,

 разделяне с помощта на делителна фуния,

 центрофугиране,

 изпаряване,

 кристализация,

 дестилация (включително фракционна дестилация),

 хроматография,

 сублимация и други.

Трябва да се отбележи, че на практика веществата, наречени „чисти“, са такива само условно. Пречистването на вещества е сложна задача и получаването на абсолютно чисти вещества, съдържащи структурни единици само от един вид, е практически невъзможно.

§ 9. Прости и сложни вещества

След като усвоите тази тема, вие ще можете да:

Прави разлика между понятията „просто вещество“ и „сложно вещество“, формули на прости и сложни вещества;

Разберете понятието „химическо съединение“;

Дайте примери за прости и сложни вещества;

Опишете прости и сложни вещества, познати ви от ежедневието;

Правете преценки за различни вещества.

Повечето атоми на химични елементи имат способността да се комбинират помежду си или с атоми на други химични елементи. В резултат на това се образуват химични съединения. Независимо от състава на техните структурни частици, както простите, така и сложните вещества са химични съединения, тъй като между тях възникват химични връзки.

Вече се запознахте със структурата на атомите на химичните елементи. Веществата, чиито компоненти са атоми, се наричат ​​атомни.

Въпреки това, сред цялото разнообразие от химични съединения има и молекулярни вещества. Неразделна частте са молекули.

Молекулите са най-малките частици от дадено вещество, които запазват своите химични свойства.

Молекулата се счита за граница на делимост на веществото. Ако той е унищожен, значи веществото е унищожено. Характерна особеност на молекулите е непрекъснатото движение.

Спомнете си от курса си по естествена история кое явление се нарича дифузия.

Всяка молекула се състои от определен брой атоми на един или различни химични елементи.

Спомнете си от курса си по естествена история как се разделят веществата според състава и произхода.

Какви вещества се наричат: а) прости; б) трудно? Дайте няколко примера за прости и сложни вещества, които най-често използвате в ежедневието.

Простите вещества са вещества, образувани от един химичен елемент.

Например, прости вещества водород, кислород, азот, образувани в съответствие с химичните елементи Водород, Кислород, Азот. Техните молекули съдържат два атома от тези елементи, свързани помежду си (фиг. 41 а, 6, в).

Елементът Кислород при определени условия образува друго просто вещество - озон, чиято молекула съдържа три атома (фиг. 41 г).

ориз. 41. Модели на молекули на прости вещества: а - водород; b - кислород; в - озон; g - азот

Сложните вещества са вещества, образувани от два или повече химични елемента.

Сложните вещества включват; вода, захар, сапун, трапезна сол, креда, метан (компонент природен газ), въглероден диоксид. Веществата, които изграждат клетките на живите организми (белтъчини, мазнини и въглехидрати), са сложни и съдържат главно атоми на въглерод, кислород, водород, азот, сяра, фосфор и имат молекулярна структура.

Спомнете си как да докажете, че водата е сложно вещество. Какви изследователски методи са използвали учените, за да определят състава на водата?

Фигура 42 показва модели на метан, въглероден диоксид и водни молекули. Молекулата на метана се състои от един въглероден атом и четири водородни атома, молекулата на въглеродния диоксид - от един въглероден атом и два кислородни атома, водната молекула - от един кислороден атом и два водородни атома.

ориз. 42. Модели на молекули на сложни вещества: а - метан; b - въглероден диоксид; c - вода

И така, в зависимост от техния състав, веществата се класифицират на прости и сложни. Схемата за класификация на веществата е показана на фигура 43.

ориз. 43. Класификация на веществата

Прости вещества: метали и неметали. Простите вещества се делят на две групи. Металните елементи образуват метали, неметалните елементи образуват неметали. Те се отличават с физически свойства.

Спомнете си с какви физични свойства на веществата вече сте се запознали. Назовете ги.

Нека се обърнем към демонстрациите и да разгледаме проби от прости вещества от метали и неметали. От най-разпространените метали в технологиите, различни индустриипроизводство, бита с желязо, цинк, алуминий, мед, сребро, злато; Неметалите в лабораторията включват сяра, въглерод, червен фосфор, бром и йод.

Обърнете внимание на агрегатното състояние на металите и неметалите. Защо мислите, че бромът се съхранява в запечатани ампули?

Разделянето на простите вещества на метали и неметали се основава на техните физични свойства (таблица 2).

Таблица 2

Физични свойства на простите вещества

Неметалите са вещества, които са съставени предимно от молекули. Молекулите на много от тях са двуатомни. Има обаче и многоатомни молекули: вече споменатият озон, кристална сяра - съдържа осем серни атома, бял фосфор- четири атома от този елемент. В простите вещества, образувани от елемента въглерод, атомите се комбинират в определен ред, без да образуват молекули.

Металите са съставени от атоми на съответните елементи. Имената на металите често съвпадат с имената на металните елементи, които ги образуват. Например вещества алуминий, цинк, никел, хром, магнезий, образувани от съответните химични елементи. Веществото мед обаче се състои от атоми на елемента Cuprum, среброто - Argentum, златото - Aurum, живакът - Mercury, желязото - Iron. Имената на неметали, елементи и прости вещества съвпадат за малък брой вещества (таблица 3).

Таблица C

Имена на химични елементи и прости вещества

Лабораторен опит 2

Запознаване с проби от прости и сложни вещества

Задача 1. Разгледайте внимателно веществата, които ви дават в банките. Прочетете етикетите: H 2 O (вода), S (сяра), P (фосфор), Mg (магнезий), NaOH (натриев хидроксид), C (въглерод), Fe 3 O 4 (ферум (II, III) оксид) , Fe (желязо), ZnO (цинков оксид), CaCO 3 (калциев карбонат), Al (алуминий), Zn (цинк), CaO (калциев оксид), Na 2 CO 3 (натриев карбонат).

Разпределете тези вещества в две групи: прости и сложни. Лесно класифицирайте веществата на метали и неметали.

Задача 2. Опишете: а) как простите и сложните вещества се различават по състав; 6) какви критерии използвахте, за да направите класификацията?

Задача 3. Опишете физичните свойства на веществата въз основа на вашите наблюдения.

След като изпълните задачата, запишете данните в работната си тетрадка под формата на таблица. В края на работата формулирайте заключения.

Разнообразие от вещества. Разнообразието от вещества се обяснява със способността на атомите на елементите да се комбинират помежду си. В зависимост от това кои атоми, в какво количество и как се съединяват, се образуват много прости и сложни вещества (фиг. 44).

ориз. 44. Простото вещество сяра (а) и сложното вещество аметист (б)

Има малко повече прости вещества от химичните елементи - 400, защото, както вече знаете, един и същи елемент (кислород, въглерод, фосфор, сяра) може да образува две или повече вещества.

Известни са много по-сложни вещества (почти 20 милиона). Това е вода, чиято молекула включва водород и кислород, въглероден диоксид - въглерод и кислород, готварска сол - натрий и хлор. Съставът на тези вещества включва само два елемента - това са бинарни съединения. Значителен брой вещества обаче се състоят от три или повече елемента. Така глюкозата съдържа три елемента: въглерод, водород и кислород, а содата за хляб съдържа четири елемента: натрий, водород, въглерод и кислород.

Всички органични вещества се класифицират като сложни. Освен това има цяла индустрия за извличане на синтетични и изкуствени съединения, които имат огромни промишлени и битови цели.

Спомнете си от курса по естествена история какви вещества се наричат ​​неорганични и органични. Дайте примери за неорганични и органични съединения.

При нормални условия(температура 0 °C, налягане 101,3 kPa) веществата са в три агрегатни състояния: течно (вода, масло, алкохол), твърдо (цинк, желязо, сяра, фосфор, въглерод, мед) и газообразно (водород, кислород, озон, азот, въглероден диоксид, инертни газове).

НЕКА ОБОБЩИМ КАКВО НАУЧИХМЕ

Веществата се делят на прости и сложни.

Сложните вещества се образуват от два или повече химични елемента. има много повече от тях, отколкото прости.

Всяко просто и сложно вещество се характеризира с определени свойства, тоест признаци, по които могат да се идентифицират техните прилики и разлики.

Сложните вещества са от органичен и неорганичен произход.

Разнообразието от вещества се обяснява със способността на атомите на елементите да се комбинират помежду си.

ЗАДАЧИ ЗА КОНТРОЛ НА ЗНАНИЯТА

1. Обяснете какво означават понятията „молекула“, „просто вещество“, „сложно вещество“, „химично съединение“.

2. Дайте примери за: а) прости и сложни вещества; б) органични и неорганични вещества.

3. Обосновете дали понятията „химично съединение“ и „смес от вещества“ са идентични.

4. Опишете физичните свойства на: а) захарта; б) вода; в) масла.

5. Обосновете защо има по-сложни вещества от простите.

6. Изразете собствено мнение за значението на веществата за живота и здравето на човека.

ИНТЕРЕСНО ДА ЗНАЕТЕ

Английският химик Г. Дейви е първият, който изолира металите натрий, калий, калций, стронций, барий и магнезий в свободно състояние чрез електролиза. Тези работи поставят началото на производството на мощни лампи за прожектори, фарове и др. Впоследствие ученият създава безопасна миньорска лампа, която се използва по целия свят, докато не бъде заменена от лампа, захранвана от батерии.

Мария Склодовска-Кюри (1867-1934) - френски физик и химик, учител, общественик. Науката му дължи откриването и изследването на две радиоактивни елементи- Полоний и радий. Откриването на елемента радий постави началото на метод за лечение на рак на кожата. За работата си е удостоена с две Нобелови награди, които дарява за изграждането на санаториум в Закопане и Радиологичния институт във Варшава (Полша).

Всичко, което ни заобикаля, има свои физически и химическа природа. Какво се нарича вещество и какви видове съществуват? Това е физична субстанция, която има специфичен химически състав. На латински думата за „субстанция“ е Substantia, която също често се използва от учените. Какво представлява?

Днес са известни повече от 20 милиона различни вещества. Във въздуха има всякакви газове, а в океаните, моретата и реките вода с минерали и соли. Твърдият повърхностен слой на нашата планета се състои от множество скали. Във всеки жив организъм присъстват огромен брой различни вещества.

Общи понятия

IN съвременна химиявещество, чието определение се разбира като имащо маса в покой. Състои се от елементарни частициили квазичастици. Неразделна характеристика на всяко вещество е неговата маса. По правило при относително ниски плътности и температури в състава му най-често се срещат елементарни частици като електрони, неутрони и протони. Последните две се състоят атомни ядра. Всички тези елементарни частици образуват вещества като молекули и кристали. В основата си тяхната атомна материя (атоми) се състои от електрони, протони и неутрони.

От гледна точка на биологията „материята“ е понятието материя, която образува тъканите на всеки организъм. Той е част от органелите, които се намират в клетките. В общ смисъл "субстанция" е формата на материята, от която са образувани всички физически тела.

Свойства на материята

Свойствата на веществото са набор от обективни характеристики, които определят индивидуалността. Те позволяват едно вещество да бъде разграничено от друго. Най-характерното физични и химични свойствавещества:

Плътност;

Точки на кипене и топене;

Термодинамични характеристики;

Химични свойства;

Стойности на кристалната структура.

Всички изброени параметри са непроменливи константи. Тъй като всички вещества са различни едно от друго, те имат определени характеристики. Какво се разбира под това понятие? Свойствата на дадено вещество са неговите характеристики, определени чрез измерване или наблюдение, без да се трансформира в друго вещество. Най-важните от тях са:

Физическо състояние;

Цвят и блясък;

Наличие на миризма;

Неразтворимост или разтворимост във вода;

Точки на топене и кипене;

Плътност;

Електропроводимост;

Топлопроводимост;

твърдост;

крехкост;

Пластмаса.

Характеризира се и с такова физическо свойство като форма. Цвят, вкус, мирис се определят визуално и чрез сетивата. Физически параметри като плътност, точки на топене и кипене, електрическа проводимост се изчисляват с помощта на различни измервания. Информация за физичните свойства на повечето вещества е представена в специални справочници. Те зависят от агрегатното състояние на веществото. Така плътностите на водата, леда и парата са напълно различни. Кислородът в газообразно състояние е безцветен, но в течно състояние има син оттенък. Поради разликите във физичните свойства могат да се разграничат много вещества. И така, медта е единственият метал, който има червеникав оттенък. Просто има солен вкус. В повечето случаи, за да се идентифицира дадено вещество, е необходимо да се вземат предвид няколко от известните му свойства.

Връзка на понятията

Много хора бъркат понятията „химичен елемент“, „атом“, „просто вещество“. Всъщност те са различни един от друг. Следователно атомът е конкретно понятие, защото наистина съществува. Химичен елемент - абстрактно (събирателно) определение. В природата съществува само под формата на свързани или свободни атоми. С други думи, това е просто или сложно вещество. Всеки химичен елемент има свой собствен символ- знак (символ). В някои случаи той изразява и състава на просто вещество (B, C, Zn). Но често този символ обозначава само химичен елемент. Това ясно се демонстрира от формулата на кислорода. Така че O е просто химичен елемент, а простото вещество кислород се обозначава с формулата O 2.

Има и други разлики между тези понятия. Необходимо е да се прави разлика между характеристиките (свойствата) на простите вещества, които са съвкупност от частици, и химичен елемент, който е атом от определен тип. Има известни разлики в имената. Най-често обозначението на химичен елемент и просто вещество е едно и също. Има обаче изключения от това правило.

Класификация на веществата

Какво се нарича вещество от научна гледна точка? Броят на различните вещества е много голям. Естествено вещество, чието определение е свързано с неговото естествен произход, могат да бъдат органични или неорганични. Човекът се е научил да синтезира много съединения изкуствено. Дефиницията на „вещество“ предполага разделяне на прости (индивидуални) вещества и смеси. Отношението към класификацията зависи от това колко от тях са включени в нея.

Определението за просто вещество разбира абстрактно понятие, което означава набор от атоми, свързани помежду си според определени физични и химични закони. Въпреки това границата между него и сместа е много неясна, тъй като някои вещества имат променлив състав. Все още дори не се предлага за тях точна формула. Поради факта, че за едно просто вещество е постижима само крайната му чистота, това понятие остава абстракция. С други думи, във всеки от тях има смес от химични елементи, в която един преобладава. Често чистотата на дадено вещество пряко влияе върху неговите свойства. В общ смисъл простото вещество се състои от атоми на един химичен елемент. Например, една молекула кислороден газ съдържа 2 еднакви атома (O 2).

Какво се нарича сложно вещество? Такова химично съединение включва различни атоми, които изграждат молекулите. Понякога се нарича смесено химическо вещество. Сложните вещества са смеси, чиито молекули са образувани от атоми на два или повече елемента. Например, в една водна молекула има един кислороден атом и 2 водородни атома (H 2 O). Концепцията за сложно вещество е молекула, съдържаща различни химични елементи. Има много повече такива вещества от простите. Те могат да бъдат естествени или изкуствени.

Простите и чиято концепция е донякъде конвенционална, се различават по своите свойства. Например титанът става силен само когато се освободи от кислородни атоми до по-малко от стотна от процента. Сложно и просто вещество химична дефинициякоето е малко трудно за възприемане, може да има два вида: неорганични и органични.

Неорганични вещества

Неорганичните съединения включват всички химични съединения, които не съдържат въглерод. Тази група включва и някои вещества, които съдържат този елемент (цианиди, карбонати, карбиди, въглеродни оксиди и няколко други вещества). Те нямат характерен за органичните вещества скелет. Всеки може да назове вещество по неговата формула благодарение на периодичната система на Менделеев и училищния курс по химия. Всички те са обозначени с латински букви. Как се нарича веществото в този случай? Всички неорганични вещества се разделят на следните групи:

Прости вещества: метали (Mg, Na, Ca); неметали (P, S); благородни газове (He, Ar, Xe); амфотерни вещества (Al, Zn, Fe);

Комплекс: соли, оксиди, киселини, хидроксиди.

Органична материя

Дефиницията на органичните вещества е доста проста. Тези вещества включват химически съединения, които съдържат въглерод. Този клас вещества е най-обширният. Вярно е, че има изключения от това правило. По този начин органичните вещества не включват: въглеродни оксиди, карбиди, карбонати, въглеродна киселина, цианиди и тиоцианати.

Отговорът на въпроса „името включва цяла поредица комплексни съединения. Те включват: амини, амиди, кетони, анхидриди, алдехиди, нитрили, карбоксилни киселини, органосерни съединения, въглеводороди, алкохоли, етери и естери, аминокиселини.

Основните класове биологични органични вещества включват липиди, протеини, нуклеинови киселини, въглехидрати. В допълнение към въглерода, те съдържат водород, кислород, фосфор, сяра и азот. Което характерни особеностив органична материя? Тяхното многообразие и структура се обяснява с характеристиките на въглеродните атоми, които са способни да образуват здрави връзки, когато са свързани във вериги. Това води до много стабилни молекули. Въглеродните атоми образуват зигзагообразна верига, която е характерна особеносторганични вещества. В този случай структурата на молекулите пряко влияе върху химичните свойства. Въглерод органична материямогат да се комбинират в отворени и циклични (затворени) вериги.

Агрегатни състояния

Дефиницията на „вещество“ в химията не дава подробна концепция за неговото агрегатно състояние. Те се различават по ролята, която играе взаимодействието на молекулите в тяхното съществуване. Има 3 състояния на материята:

Твърдо вещество, в което молекулите са плътно свързани. Между тях се установява силно привличане. В твърдо състояние молекулите на дадено вещество не могат да се движат свободно. Те могат да извършват само колебателни движения. Благодарение на това твърди веществаперфектно запазват формата и обема си.

Течност, в която молекулите са по-свободни и могат да се движат от едно място на друго. Благодарение на тези свойства всяка течност може да приеме формата на съд и да тече.

Газообразен, при който елементарните частици на дадено вещество се движат свободно и хаотично. Молекулните връзки в това състояние са толкова слаби, че могат да бъдат далеч една от друга. В газообразно състояние веществото е в състояние да запълни големи обеми.

Използвайки водата като пример, е много лесно да разберете разликата между лед, течност и пара. Всички тези агрегатни състояния не са свързани с индивидуалните характеристики на химичното вещество. Те съответстват само на състояния на съществуване на вещество, които зависят от външни физически условия. Ето защо знакът на течността не може да се припише еднозначно на водата. Когато външните условия се променят, много химически вещества преминават от едно състояние на агрегиране в друго. По време на този процес се откриват междинни (гранични) типове. Най-известното от тях е аморфното състояние, наречено стъклено. Това определение за „вещество“ в химията се свързва с неговата структура (в превод от гръцки аморфос - безформен).

Във физиката се разглежда друго състояние на агрегиране, наречено плазма. Той е напълно или частично йонизиран и се характеризира със същата плътност на отрицателни и положителни заряди. С други думи: плазмата е електрически неутрална. Това състояние на материята възниква само при изключително високи температури. Понякога те достигат хиляди келвини. По някои свои свойства плазмата е противоположна на газа. Последният има ниска електропроводимост. Газът се състои от частици, които са подобни една на друга. Те обаче рядко се сблъскват. Плазмата има висока електропроводимост. Състои се от елементарни частици, които се различават електрически заряд. Те постоянно взаимодействат помежду си.

Съществуват и междинни състояния на материята, като например полимер (силно еластичен). Поради наличието на тези преходни форми, специалистите често използват понятието „фаза“ по-широко. При определени условия, съвсем различни от обикновените, някои вещества преминават в специални състояния, например свръхпроводими и свръхтечни.

кристали

Кристалите са твърди тела, които естествено имат формата на правилни полиедри. Тя се основава на тяхната вътрешна структура и зависи от подреждането на съставните й атоми, молекули и йони. В химията се нарича кристална решетка. Тази структура е индивидуална за всяко вещество, така че е един от основните физикохимични параметри.

Разстоянията между частиците, които изграждат кристалите, се наричат ​​параметри на решетката. Те се определят с помощта на физични методи за структурен анализ. Не е необичайно твърдите тела да имат повече от една форма на кристална решетка. Такива структури се наричат ​​полиморфни модификации. Сред простите вещества често се срещат ромбични и моноклинни форми. Такива вещества включват графит, диамант, сяра, които са шестоъгълни и кубични модификации на въглерода. Тази форма се наблюдава и при сложни вещества като кварц, кристобалит, тридимит, които са модификации на силициевия диоксид.

Субстанцията като форма на материята

Въпреки факта, че понятията „субстанция“ и „материя“ са много близки по значение, те не са напълно еквивалентни. Това се потвърждава от много учени. Така, когато се споменава понятието “материя”, най-често се разбира груба, инертна и мъртва реалност, подчинена на господството на механичните закони. Определението за „субстанция“ се разбира повече като материал, който поради своята форма предизвиква идеята за жизненост и форма.

Днес учените смятат материята за обективна реалност, която съществува в пространството и се променя във времето. Може да се представи в две форми:

Първият има вълнов характер. Те включват безтегловност, пропускливост и непрекъснатост. Може да пътува със скоростта на светлината.

Вторият е корпускуларен, имащ маса на покой. Състои се от елементарни частици, които се различават по своята локализация. Той е слабо пропусклив или непроницаем и не може да се движи със скоростта на светлината.

Първата форма на съществуване на материята се нарича поле, а втората – субстанция. Те имат много общи неща, защото дори електроните имат свойствата на частица и вълна. Те се проявяват на ниво микрокосмос. Ето защо разделението на поле и вещество е много удобно.

Единство на материя и поле

Учените отдавна са установили, че колкото по-масивна и по-голяма е елементарната частица на веществото, толкова по-рязко е изразена нейната индивидуалност и ограниченост. В същото време, противопоставянето между материя и поле, което се характеризира с непрекъснатост, е по-ясно видимо. Колкото по-малки са елементарните частици на дадено вещество, толкова по-малка е неговата маса. В този случай контрастирането му с полето става по-трудно. В различни микровълни обикновено губи значението си, тъй като различните елементарни частици са кванти, възбудени от състояния на различни полета (електромагнитни - фотони, ядрени - мезони).

Единството на материята и полето и липсата на ясна граница между тях се изразява в това, че при определени условия поради полето възникват частици, а в други случаи - обратното. Ярък примерТова може да се дължи на такова явление като анихилация (феноменът на трансформация на елементарни частици). Всяко материално тяло е стабилно цяло, което е възможно чрез свързването на неговите елементи чрез полета.

Всичко около нас се състои от някакви вещества. Според състава си те биват прости и сложни. Но какво означава това? Какво представляват простите вещества? Какви свойства притежават? Нека разберем.

Какво е просто вещество?

Най-добре е да започнете обясненията за веществата с понятието „атом“. Това е микроскопична частица с определен размер, маса и други свойства. Всеки тип атом представлява специфичен химичен елемент. Но сами по себе си те не могат да съществуват в природата и непременно се комбинират с други атоми, за да образуват вещества.

Какво представляват простите вещества? Това са структури, образувани от атоми на един вид елемент. При нормални условия най-често те са твърди, но 11 от тях са в газообразно състояние, а две са в течно. В зависимост от вида на връзката, която се образува между атомите, те се разделят на две големи групи: метали и неметали.

Понякога може да е трудно да се разбере кои са простите вещества, тъй като техните имена могат да съвпадат с имената на химичните елементи. Те имат едни и същи имена: кислород, желязо, мед, сяра, фосфор и др.

Свойства на простите вещества

Основните качества, с които се характеризират веществата:

• цвят;
• миризма;
• твърдост/мекота;
• вискозитет;
• разтворимост;
• топло- и електрическа проводимост;
• магнитни свойства;
• точки на топене и кипене и др.

Много свойства на веществата зависят от това как и в какво количество са свързани техните атоми. В този случай може да възникне алотропия. Това е феномен, при който една проста химическо веществосъществува в няколко форми или модификации. Така кислородните атоми (O), комбинирайки се по двойки, образуват O2 или веществото кислород - прозрачно, без мирис и вкус. Ако се свържат три атома, резултатът е озон или O 3 - син газ с остра, специфична миризма.

Селен, фосфор, водород, силиций, антимон, калай, желязо и други вещества имат алотропни модификации. Формите могат да се променят една в друга при промяна на температурата или налягането. В същото време има обратими преходи, при които веществото може да се върне в предишното си състояние, и необратими, при които връщането вече не е възможно.

метали

Простите вещества метали се характеризират с редица общи свойства. Те са в една или друга степен пластмасови, което означава, че могат да се коват, разтягат и огъват, без да се разкъсат или счупят. Златото, медта и среброто се считат за най-пластични. Но манганът, цинкът или бисмутът веднага се счупват при механично натоварване.

Металите провеждат добре топлина и електричество. Най-доброто в тази област е среброто, най-лошите са живакът и бисмутът. Между другото, живакът е единственият метал, който не е твърд при нормални условия. Втвърдява се само при температура -39 °C.

Други представители на тази група прости вещества първоначално са твърди. Те преминават в течно състояние (стопят се), когато определени температури, като правило, високо. Така францият се топи при 27 °C, оловото - при 1170 °C, алуминият - при 1554 °C, индият - при 156,6 °C, а волфрамът се нуждае от цели 3410 °C.

Почти всички метали имат блясък и сив цвят. Различават се само нюансите им: за някои е тъмен и почти матов, за други е сребристо-бял и много лъскав. Има, разбира се, и изключения. Например златото и цезият са оцветени в жълто, медта е червеникава.

Неметали

Има много по-малко прости вещества от неметали. От техните 118 известни елемента, само 22 ги образуват. Има и малко прилики между тези вещества. Обединява ги основно това, че не принадлежат към металите и нямат характерния им блясък (с изключение на йода и графита).

Всички те имат или молекулярни, или атомна структура. В първия случай неметалите могат да бъдат газове (хлор, азот, водород, кислород), твърди вещества(сяра, фосфор, йод) или течности (бром). Техните атоми са тясно свързани, но молекулите им не са. Следователно такива вещества са летливи и лесно се топят и разпадат в твърдо състояние.

Във втория случай те са образувани от дълги вериги от атоми. Техните частици са много тясно свързани помежду си, така че веществото има твърдост, слаба пластичност и летливост, високи температуритопене и кипене. Графитът например се топи само при 3800 °C, което е по-високо от най-огнеупорния метал.

Флуор

Флуорът е химичен елемент номер 9. Като просто вещество той е двуатомен газ (F2) с жълтеникав оттенък. Има специфична миризма, която е малко като хлор.

Флуорът е най-активният неметал. Реагира с всички елементи с изключение на неон и хелий. Освен това реагира с повечето съществуващи вещества, като ги кара да се запалят или експлодират. Дори водата в атмосфера, пълна с флуор, започва да гори. Водородът, комбинирайки се с флуор, експлодира при минусови температури.

Елементът флуорид се намира в зъбния емайл и костите в нашето тяло. Ежедневно се нуждаем от него в количество 2,5-3,5 мг. Въпреки това, флуорният газ е много токсичен и агресивен. Може да предизвика дразнене на лигавиците и изгаряния втора степен.

Сяра

Химичният елемент сяра като просто вещество също проявява неметални свойства. Той образува огромен брой алотропни модификации, основните от които са: моноклинни, ромбични, пластични.

Среща се свободно в природата, така че хората са запознати с него отдавна. В това състояние той често се образува на места на вулканични изригвания и геотермални извори. В допълнение, той е част от много минерали, като пирит.

Много хора познават сярата като светложълто вещество с мазен блясък и висока крехкост. Това е моноклинна сяра и често се произвежда под формата на прах. Когато такъв прах се нагрее до 160 °C, той се стопява и придобива тъмнокафяв цвят. Като изстине отново пожълтява.

Ако разтопената кафява маса се потопи във вода, се образува пластична сяра. Прилича на гума или пластилин. В този си вид се разтяга и оформя перфектно. След няколко дни обаче отново се превръща в моноклинна сяра, която е крехка.

При високи вулканични температури веществото образува красиви полупрозрачни кристали. Образуването им отнема няколко хиляди години, така че рядко се срещат в природата.

При висока влажност натрошената сяра може да се запали спонтанно. Реагира много бурно с хлорати, нитрати, масла и мазнини, като се запалва или експлодира. Сярата гори добре във въздуха, образувайки безцветен серен диоксид с остра миризма.

Веществата могат да се състоят от атоми на един или различни химични елементи. На тази основа всички вещества се делят на прости и сложни.

Веществата, състоящи се от атоми на един химичен елемент, се наричат ​​прости. Простите вещества се делят на метали (образувани от метални атоми: Na, K, Ca, Mg) и неметали (образувани от неметални атоми H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si) според техните физични и химични свойства.

Веществата, състоящи се от атоми на различни химични елементи, се наричат ​​сложни вещества. Основните класове сложни неорганични вещества включват оксиди, основи, киселини и соли.

Оксидите са бинарни съединения (съединения, състоящи се от два химични елемента), които съдържат елемента кислород в степен на окисление -2.
Оксидите се делят на основни, амфотерни, киселинни и несолеобразуващи:
1. Основните оксиди се образуват от типични метални атоми и кислородни атоми. Например Na2O, CaO, LiO. Те отговарят на хидроксиди - основи.
2. Амфотерните оксиди се образуват от атоми на преходен метал и кислородни атоми. Например BeO, ZnO, Al2O3. Те съответстват на амфотерни хидроксиди.
3. Киселинните оксиди се образуват от неметални атоми и кислородни атоми. Например CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7 и др. Те отговарят на хидроксиди - киселини.
4. Несолеобразуващите оксиди се образуват от неметални атоми и кислород. Несолеобразуващите оксиди включват 4 оксида: CO, SiO, N2O, NO.

Основите са съединения, които съдържат метален (или амониев) катион и една или повече хидроксилни групи. Например NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Особено се отличават разтворимите основи, които се наричат ​​алкали. Те включват хидроксиди на алкални и алкалоземни метали.
Според броя на хидроксилните групи основите се делят на едно-, дву- и трикиселинни.

Амфотерните хидроксиди се образуват от берилиеви, цинкови или алуминиеви катиони и хидроксиданиони: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Киселините са съединения, които съдържат водородни катиони и аниони на киселинен остатък. Според броя на водородните катиони киселините се делят на едно-, дву- и триосновни. Въз основа на наличието на кислород в киселинния остатък киселините се делят на безкислородни и кислородсъдържащи.
HF - флуороводородна (или флуороводородна) киселина
HCl - солна (или солна) киселина
HBr - бромоводородна киселина
HI - йодоводородна киселина
H2S - хидросулфидна киселина
HNO3 - азотна киселина (съответства на киселинен оксид N2O5)
HNO2 - азотиста киселина (съответства на киселинен оксид N2O3)
H2SO4 - сярна киселина (съответства на киселинен оксид SO3)
H2SO3 - сярна киселина (съответства на киселинен оксид SO2)
H2CO3 - въглеродна киселина (съответства на киселинен оксид CO2)
H2SiO3 - силициева киселина (съответстваща на киселинен оксид SiO2)
H3PO4 - фосфорна киселина (съответства на киселинен оксид P2O5).

Солите са съединения, които съдържат метален (или амониев) катион и анион на киселинен остатък.
Според състава си киселините се делят на:
1. Средни - състоят се от метален катион и киселинен остатък - това е продуктът на пълното заместване на водородните атоми на киселината с метални (или амониеви) катиони. Например Na2SO4, K3PO4.
Соли на флуороводородна киселина - флуориди,
соли на солна киселина - хлориди,
соли на бромоводородна киселина - бромиди,
соли на йодоводородна киселина - йодиди,
соли на сулфидна киселина - сулфиди,
соли на азотна киселина - нитрати,
соли на азотиста киселина - нитрити,
соли на сярна киселина - сулфати,
соли на сярна киселина - сулфити,
соли на въглеродна киселина - карбонати,
соли на силициева киселина - силикати,
соли на фосфорната киселина - фосфати.
2. Киселинни соли - състоят се от метален (или амониев) катион, водороден катион(и) и анион на киселинен остатък - това е продукт на непълно заместване на водородните атоми на киселината с метални катиони. Киселинните соли могат да образуват само двуосновни и триосновни киселини. Към името на солта се добавя префиксът хидро (или дигдро). Например NaHSO4 (натриев хидроген сулфат), KH2PO4 (калиев дихидроген фосфат).
3. Основни соли - състоят се от метален катион (или амониев), хидроксиданион и анион на киселинен остатък - това е продукт на непълно заместване на хидроксилните групи на основата с киселинни остатъци. Основните соли могат да образуват само дву- и три-киселинни основи. Към името на солта се добавя префиксът хидроксо-. Например (CuOH)2CO3 е меден (II) хидроксикарбонат.