Прости и сложни елементи на химията. Прости и сложни вещества. Алотропия. Химични съединения и смеси. Най-важните разлики между смесите и химичните съединения

Под химичен елементразбирайте колекция от атоми със същото положителен зарядядра и с определен набор от свойства. Атомите на един и същи химичен елемент се комбинират, за да се образуват просто вещество. Когато атомите на различни химични елементи се комбинират, сложни вещества (химични съединения)или смеси. Разликата между химичните съединения и смесите е, че:

Те имат нови имоти, които не са съществували в прости веществаот които са получени;

Те не могат да бъдат механично разделени на съставните си части;

Химическите елементи в техния състав могат да бъдат само в строго определени количествени съотношения.

Някои химични елементи (въглерод, кислород, фосфор, сяра) могат да съществуват под формата на няколко прости вещества. Това явление се нарича алотропия, а разновидностите на прости вещества от един и същи химичен елемент се наричат ​​негови алотропни модификации(модификации).

Задачи

1.1. Какво повече съществува в природата: химични елементи или прости вещества? Защо?

1.2. Вярно ли е, че сярата и желязото влизат като вещества в състава на железния сулфид? Ако не, кой е верният отговор?

1.3. Име алотропни модификациикислород. Различават ли се по свойствата си? Ако е така, как?

1.4. Коя от алотропните модификации на кислорода е химически по-активна и защо?

1.5. Простите вещества или химични елементи са цинк, сяра и кислород в следните реакции:

1) CuSO 4 + Zn = ZnSO 4 + Cu;

2) S + O 2 = SO 2;

3) Zn + 2HC1 = ZnCl 2 + H 2 ;

4) Zn + S = ZnS;

5) 2H 2 0 = 2H 2  + O 2 .

1.6. Възможно ли е да се получи друго просто вещество от едно просто вещество? Дайте аргументиран отговор.

1.7. Когато дадено вещество се изгаря в кислород, се получават серен (IV) оксид, азот и вода. Какви химични елементи образуват изходното вещество?

1.8. Посочете дали простите или сложните вещества включват: H 2 O, C1 2, NaOH, O 2, HNO 3, Fe, S, ZnSO 4, N 2, AgCl, I 2, A1 2 O 3, O 3?

1.9. За кои химични елементи са известни алотропни модификации? Назовете тези модификации.

1.10. Възможно ли е химичен елемент да премине от една алотропна модификация в друга? Дай примери.

1.11. Какви химични елементи имат предвид, когато говорят за диамант и озон?

1.12. Кои от веществата са химични съединения и кои смеси:

2) въздух;

4) сярна киселина;

1.13. Как да докажем, че натриевият хлорид е сложно вещество?

1.14. Посочете три алотропни модификации на въглерода.

1.15. Как се наричат ​​алотропните модификации на фосфора и как се различават една от друга?

1.16. Как се наричат ​​алотропните модификации на сярата и как се различават една от друга?

1.17. Посочете кое от твърденията е вярно и защо - в състава на бариевия сулфат влизат:

1) прости вещества барий, сяра, кислород;

2) химически елементи барий, сяра, кислород.

1.18. Колко литра амоняк могат да бъдат произведени от смес от 10 литра азот и 30 литра водород?

1.19. Колко литра водна пара се получават от смес от 10 литра водород и 4 литра кислород? Какъв газ и в какъв обем ще остане в излишък?

1.20. Колко грама цинков сулфид (ZnS) може да се образува от смес от 130 g цинк и 48 g сяра?

1.22. Какво е разтвор на алкохол във вода - смес или химическо съединение?

1.23. Може ли едно сложно вещество да се състои от атоми от един и същи вид?

1.24. Кои от следните вещества са смеси и кои химични съединения:

1) бронз;

2) нихром;

3) керосин;

4) калиев нитрат:

5) колофон;

6) суперфосфат.

1.25. Дадена е смес от Cl 2 + HCl + CaCl 2 + H 2 O.

1) Колко има в сместа различни вещества;

2) Колко хлорни молекули има в сместа;

3) Колко хлорни атома има в сместа;

4) Колко молекули от различни вещества се съдържат в сместа.

Обикновено и сложни вещества. Химичен елемент

За атомите и химичните елементи

В химията, в допълнение към термините "атом" и "молекула", често се използва понятието "елемент". Какво е общото между тези понятия и как се различават?

Химичен елемент са атоми от един и същи тип. Така, например, всички водородни атоми са елементът водород; всички кислородни и живачни атоми са съответно елементите кислород и живак.

Понастоящем са известни повече от 107 вида атоми, тоест повече от 107 химични елемента. Необходимо е да се прави разлика между понятията химичен елемент“, „атом“ и „просто вещество“

Прости и сложни вещества

Според техния елементен състав се различават прости вещества, състоящи се от атоми на един елемент (H2, O2, Cl2, P4, Na, Cu, Au) и сложни вещества, състоящи се от атоми различни елементи(H2O, NH3, OF2, H2SO4, MgCl2, K2SO4).

В момента са известни 115 химични елемента, които образуват около 500 прости вещества.

Самородното злато е просто вещество.

Способността на един елемент да съществува под формата на различни прости вещества, които се различават по свойства, се нарича алотропия. Например елементът кислород O има две алотропни форми - дикислород O2 и озон O3c различен номератоми в молекули.

Алотропни формиелемент въглерод С – диамант и графит – структурата на техните кристали се различава.Има и други причини за алотропията.

Алотропни форми на въглерода:

графит:

диамант:

Сложните вещества често се наричат ​​химични съединения, например живачен (II) оксид HgO (получен чрез комбиниране на атоми на прости вещества - живак Hg и кислород O2), натриев бромид (получен чрез комбиниране на атоми на прости вещества - натриев Na и бром Br2) .

И така, нека обобщим горното. Има два вида молекули на материята:

1. просто– молекулите на такива вещества се състоят от еднотипни атоми. При химични реакции те не могат да се разложат, за да образуват няколко по-прости вещества.

2.Комплекс- молекулите на такива вещества се състоят от атоми различни видове. При химични реакции те могат да се разложат, за да образуват по-прости вещества.

Разликата между понятията "химичен елемент" и "просто вещество"

Понятията „химичен елемент“ и „просто вещество“ могат да бъдат разграничени чрез сравняване на свойствата на прости и сложни вещества. Например, едно просто вещество - кислород - е безцветен газ, необходим за дишане и поддържане на горенето. най-малката частицаПростото вещество кислород е молекула, която се състои от два атома. Кислородът също е включен във въглеродния окис ( въглероден окис) и вода. Водата и въглеродният окис обаче съдържат химически свързан кислород, който няма свойствата на просто вещество; по-специално не може да се използва за дишане. Рибите например не дишат химически свързан кислород, който е част от водната молекула, а свободен кислород, разтворен в нея. Ето защо кога ние говорим заотносно състава на всякакви химични съединения, трябва да се разбира, че тези съединения не съдържат прости вещества, а атоми от определен тип, тоест съответните елементи.

Когато сложните вещества се разлагат, атомите могат да бъдат освободени в свободно състояние и да се комбинират, за да образуват прости вещества. Простите вещества се състоят от атоми на един елемент. Разликата между понятията „химичен елемент“ и „просто вещество“ се потвърждава и от факта, че един и същи елемент може да образува няколко прости вещества. Например, атомите на елемента кислород могат да образуват двуатомни молекули кислород и триатомни молекули озон. Кислородът и озонът са напълно различни прости вещества. Това обяснява факта, че са известни много по-прости вещества от химичните елементи.

Използвайки понятието „химичен елемент“, можем да дадем следната дефиниция на прости и сложни вещества:

простосе наричат ​​вещества, които се състоят от атоми на един химичен елемент.

Комплекссе наричат ​​вещества, които се състоят от атоми на различни химични елементи.

Разликата между понятията „смес“ и „химическо съединение“

Сложните вещества често се наричат ​​химични съединения.

Следвайте връзката и вижте опита от взаимодействието на прости вещества желязо и сяра.

Опитайте се да отговорите на въпросите:

1. Как смесите се различават по състав от химичните съединения?

2. Сравнете свойствата на смесите и химичните съединения?

3. По какви начини можете да разделите компонентите на смес и химично съединение?

4. Може ли да се съди по външни признациза образуването на смес и химично съединение?

Сравнителна характеристика на смеси и химикали връзки

Задачи за затвърдяване

I. Работа със симулатори

Симулатор №1

Симулатор №2

Симулатор №3

II. Реши задачата

От предложения списък с вещества напишете отделно прости и сложни вещества:

NaCl, H2SO4, K, S8, CO2, O3, H3PO4, N2, Fe.

Обяснете избора си във всеки случай.

III. Отговори на въпросите

№1

Колко прости вещества са записани в поредица от формули:

H2O, N2, O3, HNO3, P2O5, S, Fe, CO2, KOH.

№2

И двете вещества са комплексни:

A) C (въглища) и S (сяра);

B) CO2 (въглероден диоксид) и H2O (вода);

B) Fe (желязо) и CH4 (метан);

D) H2SO4 (сярна киселина) и H2 (водород).

№3

Изберете правилното твърдение:

Простите вещества се състоят от атоми от един и същи вид.

А) Правилно

Б) Неправилно

№4

Характерното за смесите е, че

А) Имат постоянен състав;

Б) Веществата в „сместа” не запазват индивидуалните си свойства;

В) Веществата в „смеси“ могат да бъдат разделени по физични свойства;

Г) Веществата в „смеси“ могат да бъдат разделени чрез химическа реакция.

№5

За „химичните съединения“ са характерни:

А) Променлив състав;

B) Веществата, съдържащи се в „химическо съединение“, могат да бъдат разделени с физически средства;

В) За образуването на химично съединение може да се съди по признаците на химичните реакции;

Г) Постоянен състав.

№6

В какъв случай говорим за желязото като химичен елемент?

А) Желязото е метал, който се привлича от магнит;

Б) Желязото е част от ръждата;

В) Желязото се характеризира с метален блясък;

Г) Железният сулфид съдържа един железен атом.

№7

В какъв случай говорим за кислород като просто вещество?

А) Кислородът е газ, който поддържа дишането и горенето;

Б) Рибите дишат кислород, разтворен във вода;

В) Кислородният атом е част от водната молекула;

Г) Кислородът е част от въздуха.

Билет 1:
Химията е наука за веществата, тяхната структура и свойства, както и превръщането на едни вещества в други. Химическият елемент е определен типатоми с еднакъв положителен ядрен заряд. Химическият елемент съществува в три форми: 1) единичен атом; 2) прости вещества; 3) сложни вещества или химични съединения. Веществата, образувани от един химичен елемент, се наричат ​​прости. Веществата, образувани от няколко химични елемента, се наричат ​​сложни

Билет 2:
Човешкият живот зависи от химията - процесите на разграждане на храната в тялото са непрекъснати химическа реакция. Е, всичко, което носим, ​​в което се возим, което гледаме, по един или друг начин преминава през определени етапи на химическа обработка - било то боядисване, правене на различни сплави и т.н. Химията играе голяма роля в индустрията. Хем тежък, хем лек. Например: без химия човек не би могъл да си набави лекарства и др хранителни продуктинеестествен произход (оцет). от общо взето- химията вътре и около нас. Химическа индустрия- една от най-бързо развиващите се индустрии. Принадлежи към отраслите, които формират основата на модерното научно-техническия прогрес(пластмаси, химически влакна, бои, фармацевтични продукти, детергенти и козметика). Като резултат стопанска дейностчовек се променя газов състави запрашеност долни слоевеатмосфера. В резултат на това това може да причини дългосрочен ефект върху хората: хронични възпалителни заболявания различни органи, промени нервна система, ефект върху вътрематочното развитие на плода, което води до различни аномалии при новородените. Екологични проблемиможе да се реши само със стабилизация икономическа ситуацияи създаване на такива икономически механизъмуправление на околната среда, когато се плаща за замърсяване заобикаляща средаще отговаря на стойността на цялостното му почистване.

Билет 3:
Най-известният:
Дмитрий Иванович Менделеев, разбира се, с неговата известна периодична система от химични елементи.
КУЧЕРОВ МИХАИЛ ГРИГОРИЕВИЧ - руски органичен химик, открил реакцията на каталитична хидратация на ацетиленови въглеводороди с образуването на карбонил-съдържащи съединения, по-специално превръщането на ацетилена в ацеталдехидв присъствието на живачни соли.
КОНОВАЛОВ МИХАИЛ ИВАНОВИЧ - руски органичен химик, открил нитриращия ефект на слаб разтвор азотна киселинапо ограничаване на въглеводородите, разработени методи за изолиране и пречистване на нафтени.
ЛЕБЕДЕВ СЕРГЕЙ ВАСИЛЕВИЧ - руски химик, за първи път получи проба от синтетичен бутадиенов каучук, получен синтетичен каучукполимеризация на бутадиен под въздействието на метален натрий. Благодарение на Лебедев от 1932 г. в нашата страна започва да се създава местна индустрия за синтетичен каучук.

Билет 4: Тип елемент, какъв елемент, информация за него (брой електронни слоеве, брой електрони на външно ниво, степен на отлагане, брой протони/неутрони/електрони, относителна маса, група елементи, конфигурация на външния слой), реакция - взаимодействие на елементи, вещества, формули - вещества и класове вещества.

Билет 5: Атомът се състои от атомно ядрои частици (електрони, протони, неутрони), разположени по периферията. Протоните и неутроните изграждат ядрото на атома, което носи почти цялата маса на атома. Електроните съставят електронна обвивкаатом, който е разделен на енергийни нива (1,2,3 и т.н.), нивата са разделени на поднива (обозначени с буквите s, p, d, f). Поднивата се състоят от атомни орбитали, т.е. области от пространството, където има вероятност да пребивават електрони. Орбиталите се означават като 1s (орбитала от първо ниво, s-подниво) Запълването на атомните орбитали става в съответствие с три условия: 1) Принципът на минималната енергия
2) Правилото за изключване или принципът на Паули
3) Принципът на максималната кратност, правилото на Хунд.
Изотопите са атоми на един и същи елемент, които се различават по броя на неутроните в ядрото.

Например повечето ярък примерМоже да има изотопи на водорода:
1H - протий с един протон в ядрото и 1 електрон в обвивката
2H - деутерий с един протон и един неутрон в ядрото и един електрон в обвивката
3H - тритий с един протон и два неутрона в ядрото и един електрон в обвивката

Билет 6:
1. З) 1
2. Той) 2
3. Li)2)1
4. Бъдете)2)2
5. Б) 2) 3
6. В)2)2
7. N)2)5
8. O)2)6
9. Е) 2) 7
10. Ne)2)8
11. Na)2)8)1
12. Mg)2)8)2
13. Al)2)8)3
14. Si)2)8)4
15. Р)2)8)5
16. S)2)8)6
17. Cl)2)8)7
18. Ar)2)8)8
19. K)2)8)8)1
20. Ca)2)8)8)8
На външно ниво, ако има 2 или 8 електрона, то е пълно, а ако има различен брой, не е пълно.

Билет 8:
Йонна връзкаТова: типичен метал+ типични неметални. Пример: NaCl, AlBr3. Ковалентният полярен е: неметал + неметал (различен). Пример: H2O, HCl Ковалентният неполярен е: неметал + неметал (идентичен). Пример: H2, Cl2, O2, O3. И метален, когато метал + метал Li, Na, K

Билет 11:
Сложните вещества се състоят от органични и неорганични вещества.
Неорганични вещества: Оксиди, хидроксиди, соли
Органична материя: киселини, основи.

Е, приятелю, помогнах с каквото можах.)

Всички вещества са разделени на прости и сложни.

Прости вещества- Това са вещества, които се състоят от атоми на един елемент.

В някои прости вещества атомите на един и същи елемент се комбинират един с друг, за да образуват молекули. Такива прости вещества имат молекулярна структура . Те включват: , . Всички тези вещества се състоят от двуатомни молекули. (Имайте предвид, че имената на простите вещества са същите като имената на елементите!)

Други прости вещества имат атомна структура , т.е. те се състоят от атоми, между които има определени връзки. Примери за такива прости вещества са всички (и т.н.) и някои (и т.н.). Не само имената, но и формулите на тези прости вещества съвпадат със символите на елементите.

Съществува и група прости вещества, т.нар. Те включват: хелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe, радон Rn. Тези прости вещества се състоят от свързан приятелс приятел на атомите.

Всеки елемент образува поне едно просто вещество. Някои елементи могат да образуват не едно, а две или повече прости вещества. Това явление се нарича алотропия.

Алотропияе явлението на образуване на няколко прости вещества от един елемент.

Наричат ​​се различни прости вещества, образувани от един и същи химичен елемент алотропни модификации(модификации).

Алотропните модификации могат да се различават една от друга по молекулен състав. Например елементът кислород образува две прости вещества. Един от тях се състои от двуатомни молекули O 2 и има същото име като елемента-. Друго просто вещество се състои от триатомни O 3 молекули и има подходящо име- озон.

Кислород O 2 и озон O 3 имат различни физически и Химични свойства.

Алотропите могат да бъдат твърди вещества, които имат различна структуракристали. Пример са алотропните модификации на въглерод С - диамант и графит.

Броят на известните прости вещества (приблизително 400) е значително по-голям от броя на химичните елементи, тъй като много елементи могат да образуват две или повече алотропни модификации.

Сложни вещества- Това са вещества, които се състоят от атоми на различни елементи.

Примери за сложни вещества: HCl, H 2 O, NaCl, CO 2, H 2 SO 4 и др.

Сложните вещества често се наричат ​​химични съединения. В химичните съединения не се запазват свойствата на простите вещества, от които се образуват тези съединения. Свойствата на сложното вещество се различават от свойствата на простите вещества, от които е образувано.

Например, натриевият хлорид NaCl може да се образува от прости вещества - метален натрий Na и газообразен хлор Cl , Физичните и химичните свойства на NaCl се различават от свойствата на Na и Cl 2.

В природата, като правило, те не се срещат чисти вещества, но смеси от вещества. IN практически дейностиобикновено използваме и смеси от вещества. Всяка смес се състои от две или Повече ▼вещества, наречени компоненти на сместа.

Например въздухът е смес от няколко газообразни вещества: кислород O 2 (21% обемни), (78%) и др. Смесите са разтвори на много вещества, сплави на някои метали и др.

Смесите от вещества биват еднородни (хомогенни) и разнородни (хетерогенни).

Хомогенни смеси- това са смеси, в които няма интерфейс между компонентите.

Смеси от газове (по-специално въздух) и течни разтвори (например разтвор на захар във вода) са хомогенни.

Разнородни смеси- Това са смеси, в които компонентите са разделени чрез интерфейс.

Хетерогенните смеси включват смеси твърди вещества(пясък + креда на прах), смеси от течности, неразтворими една в друга (вода + масло), смеси от течности и твърди вещества, неразтворими в нея (вода + креда).

Ключови разликисмеси от химични съединения:

1. В смесите свойствата на отделните вещества (компоненти) се запазват.
2. Съставът на смесите не е постоянен.

Всички вещества, за които говорим в училищен курсХимията обикновено се разделя на проста и сложна. Простите вещества са тези вещества, чиито молекули съдържат атоми на един и същи елемент.Атомен кислород (O), молекулярен кислород (O2) или просто кислород, озон (O3), графит, диамант са примери за прости вещества, които образуват химичните елементи кислород и въглерод. Сложните вещества се делят на органични и неорганични. Сред неорганичните вещества се разграничават предимно следните четири класа: оксиди (или оксиди), киселини (кислородни и безкислородни), основи (водоразтворимите основи се наричат ​​алкали) и соли. Съединенията на неметалите (с изключение на кислорода и водорода) не са включени в тези четири класа, ние ще ги наричаме условно „и други сложни вещества“.

Простите вещества обикновено се разделят на метали, неметали и инертни газове. Металите включват всички химични елементи, в които d- и f-поднивата се запълват, това са елементите в 4-ти период: Sc - Zn, в 5-ти период: Y - Cd, в 6-ти период: La - Hg, Ce - Lu, в 7-ми период Ac - Th - Lr. Ако сега начертаем линия от Be до At сред останалите елементи, тогава отляво и отдолу ще има метали, а отдясно и отгоре - неметали. В група 8 Периодичната таблицасе намират инертни газове. Елементите, разположени по диагонала: Al, Ge, Sb, Po (и някои други. Например Zn) в свободно състояние имат свойствата на металите, а хидроксидите имат свойствата както на основи, така и на киселини, т.е. са амфотерни хидроксиди. Следователно тези елементи могат да се считат за метални неметали, заемащи междинна позиция между металите и неметалите. По този начин класификацията на химичните елементи зависи от това какви свойства ще имат техните хидроксиди: основен - което означава, че е метал, киселинен - ​​неметал и двете (в зависимост от условията) - метал-неметал. Същият химичен елемент в съединения с по-нисък положителна степенокисление (Mn+2, Cr+2) проявява изразени „метални” свойства, а в съединения с максимално положително състояние на окисление (Mn+7, Cr+6) проявява свойствата на типичен неметал. За да видите връзката между прости вещества, оксиди, хидроксиди и соли, представяме обобщена таблица.