موضوع ساده چیست؟ یک ماده چیست؟ مواد ساده و پیچیده: مفهوم. مواد ساده و پیچیده. آلوتروپی

که در فصل قبلگفته شد که نه تنها اتم های یک عنصر شیمیایی می توانند با یکدیگر پیوند ایجاد کنند، بلکه اتم ها نیز می توانند با یکدیگر پیوند ایجاد کنند عناصر مختلف. مواد توسط اتم ها تشکیل شده استاز یک عنصر شیمیایی، مواد ساده و موادی که توسط اتم های عناصر شیمیایی مختلف تشکیل می شوند، مواد پیچیده نامیده می شوند. برخی از مواد ساده ساختار مولکولی دارند، به عنوان مثال. از مولکول ها تشکیل شده است. به عنوان مثال، موادی مانند اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن، فلوئور، کلر، برم، ید ساختار مولکولی دارند. هر یک از این مواد توسط مولکول های دو اتمی تشکیل می شوند، بنابراین فرمول آنها را می توان به ترتیب O 2، N 2، H 2، F 2، Cl 2، Br 2 و I 2 نوشت. همانطور که می بینید، مواد ساده می توانند نامی مشابه با عناصر تشکیل دهنده آنها داشته باشند. بنابراین، لازم است به وضوح بین موقعیت هایی که چه زمانی تمایز قائل شد ما در مورددر مورد یک عنصر شیمیایی، و زمانی که در مورد یک ماده ساده.

اغلب مواد ساده ساختار مولکولی ندارند، بلکه ساختار اتمی دارند. در چنین موادی، اتم ها می توانند با یکدیگر پیوند ایجاد کنند انواع مختلف، که کمی بعد به تفصیل مورد بحث قرار خواهد گرفت. مواد یک ساختار مشابه همه فلزات هستند، به عنوان مثال، آهن، مس، نیکل، و همچنین برخی از غیر فلزات - الماس، سیلیکون، گرافیت و غیره. این مواد معمولاً نه تنها با همزمانی نام عنصر شیمیایی با نام آن مشخص می شوند ماده تشکیل شده، اما ثبت فرمول یک ماده و تعیین یک عنصر شیمیایی نیز یکسان است. به عنوان مثال، عناصر شیمیایی آهن، مس و سیلیکون که Fe، Cu و Si نامیده می شوند، مواد ساده ای را تشکیل می دهند که فرمول آنها به ترتیب Fe، Cu و Si است. یک گروه کوچک نیز وجود دارد مواد ساده، متشکل از اتم های نامتجانس که به هیچ وجه به یکدیگر متصل نیستند. چنین موادی گازهایی هستند که به دلیل فعالیت شیمیایی بسیار کم، گازهای نجیب نامیده می شوند. اینها عبارتند از هلیوم (He)، نئون (Ne)، آرگون (Ar)، کریپتون (Kr)، زنون (Xe)، رادون (Rn).

از آنجایی که تنها حدود 500 ماده ساده شناخته شده وجود دارد، نتیجه منطقی این است که بسیاری از عناصر شیمیایی با پدیده ای به نام آلوتروپی مشخص می شوند.

آلوتروپی پدیده ای است زمانی که یکی عنصر شیمیاییمی تواند چندین ماده ساده را تشکیل دهد. به مواد شیمیایی مختلف که توسط یک عنصر شیمیایی تشکیل می شوند، تغییرات آلوتروپیک یا آلوتروپ می گویند.

بنابراین، به عنوان مثال، عنصر شیمیایی اکسیژن می تواند دو ماده ساده را تشکیل دهد که یکی از آنها نام عنصر شیمیایی - اکسیژن را دارد. اکسیژن به عنوان یک ماده از مولکول های دو اتمی تشکیل شده است، به عنوان مثال. فرمول آن O 2 است. این ترکیب بخشی از هوای مورد نیاز ما برای زندگی است. یکی دیگر از اصلاحات آلوتروپیک اکسیژن، گاز سه اتمی ازن است که فرمول آن O 3 است. علیرغم این واقعیت که هم ازن و هم اکسیژن توسط یک عنصر شیمیایی تشکیل می شوند، آنها رفتار شیمیاییبسیار متفاوت: ازن در واکنش با مواد مشابه بسیار فعال تر از اکسیژن است. علاوه بر این، این مواد با یکدیگر تفاوت دارند مشخصات فیزیکیدر حال حاضر حداقل به دلیل این واقعیت است که جرم مولکولیازن 1.5 برابر بیشتر از اکسیژن است. این منجر به این واقعیت می شود که چگالی آن است حالت گازیهمچنین 1.5 برابر بیشتر.

بسیاری از عناصر شیمیایی تمایل به تشکیل دارند تغییرات آلوتروپیک، در ویژگی های ساختاری شبکه کریستالی با یکدیگر متفاوت هستند. بنابراین، برای مثال، در شکل 5، می توانید تصاویر شماتیک قطعات را مشاهده کنید شبکه های کریستالیالماس و گرافیت، که تغییرات آلوتروپیک کربن هستند.

شکل 5. قطعات شبکه های کریستالی الماس (الف) و گرافیت (ب)

علاوه بر این، کربن می تواند ساختار مولکولی نیز داشته باشد: چنین ساختاری در نوعی ماده مانند فولرن ها مشاهده می شود. مواد از این نوعتوسط مولکول های کربن تشکیل شده است شکل کروی. شکل 6 مدل های سه بعدی یک مولکول فولرن c60 و یک توپ فوتبال را برای مقایسه نشان می دهد. به شباهت های جالب آنها توجه کنید.

شکل 6. مولکول فولرن C60 (الف) و توپ فوتبال (ب)

مواد پیچیده موادی هستند که از اتم های عناصر مختلف تشکیل شده اند. آنها، درست مانند مواد ساده، می توانند ساختار مولکولی و غیر مولکولی داشته باشند. نوع غیر مولکولی ساختار مواد پیچیده می تواند متنوع تر از ساختارهای ساده باشد. هر ماده شیمیایی پیچیده ای را می توان از طریق برهمکنش مستقیم مواد ساده و یا با دنباله ای از برهمکنش های آنها با یکدیگر به دست آورد. درک یک واقعیت مهم است و آن این است که خواص مواد پیچیده اعم از فیزیکی و شیمیایی با خواص مواد ساده ای که از آنها به دست می آیند بسیار متفاوت است. به عنوان مثال، نمک خوراکی که دارای فروم NaCl است و بلورهای شفاف بی رنگ است، با واکنش سدیم که فلزی با خواص مشخصه فلزات (درخشندگی و رسانایی الکتریکی) است، با کلر Cl2، یک گاز زرد-سبز، می توان به دست آورد.

اسید سولفوریک H 2 SO 4 می تواند توسط یک سری تبدیل های متوالی از مواد ساده - هیدروژن H 2، گوگرد S و اکسیژن O 2 تشکیل شود. هیدروژن یک گاز سبک تر از هوا است که با هوا مخلوط های انفجاری تشکیل می دهد. رنگ زرد، قادر به سوزاندن است و اکسیژن گازی است که کمی سنگین تر از هوا است که بسیاری از مواد می توانند در آن بسوزند. اسید سولفوریک که از این مواد ساده به دست می آید، یک مایع روغنی سنگین با خاصیت آب زدایی قوی است که به همین دلیل بسیاری از مواد با منشاء آلی را جذب می کند.

بدیهی است که علاوه بر فردی مواد شیمیایی، مخلوطی از آنها نیز وجود دارد. دنیای اطراف ما در درجه اول از مخلوط مواد مختلف تشکیل شده است: آلیاژهای فلزی، محصولات غذایی، نوشیدنی ها، مواد مختلف، که اجسام اطراف ما از آن ساخته شده اند.

به عنوان مثال، هوایی که ما تنفس می کنیم عمدتاً از نیتروژن N2 (78٪)، اکسیژن (21٪) تشکیل شده است که برای ما حیاتی است، و 1٪ باقیمانده از ناخالصی های گازهای دیگر (دی اکسید کربن، گازهای نجیبو غیره.).

مخلوط مواد به همگن و ناهمگن تقسیم می شوند. مخلوط های همگناینها مخلوط هایی هستند که مرز فاز ندارند. مخلوط های همگن مخلوطی از الکل و آب، آلیاژهای فلزی، محلول نمک و شکر در آب، مخلوط گازها و غیره هستند. مخلوط های ناهمگناینها مخلوط هایی هستند که دارای مرز فاز هستند. مخلوط هایی از این نوع شامل مخلوط ماسه و آب، شکر و نمک، مخلوط روغن و آب و ... می باشد.

موادی که مخلوط را تشکیل می دهند جزء نامیده می شوند.

مخلوط مواد ساده، بر خلاف ترکیبات شیمیایی که از این مواد ساده به دست می آیند، خواص هر جزء را حفظ می کنند.

§ 9. مواد ساده و پیچیده

با تسلط بر این موضوع، شما قادر خواهید بود:

تمایز بین مفاهیم "جوهر ساده" و "جوهر مرکب"، فرمول های مواد ساده و پیچیده.

درک مفهوم "ترکیب شیمیایی"؛

نمونه هایی از مواد ساده و پیچیده را ذکر کنید.

ساده و مواد پیچیده، از استفاده روزمره برای شما شناخته شده است.

در مورد مواد مختلف قضاوت کنید.

اکثر اتم های عناصر شیمیایی توانایی ترکیب شدن با یکدیگر یا با اتم های عناصر شیمیایی دیگر را دارند. در نتیجه ترکیبات شیمیایی تشکیل می شود. صرف نظر از ترکیب ذرات ساختاری آنها، مواد ساده و پیچیده هر دو ترکیبات شیمیایی هستند، زیرا پیوندهای شیمیایی بین آنها ایجاد می شود.

شما قبلا با ساختار اتم های عناصر شیمیایی آشنا شده اید. موادی که اجزای آنها اتم هستند اتمی نامیده می شوند.

با این حال، در میان انواع مختلف ترکیبات شیمیایی، مواد مولکولی نیز وجود دارد. بخشی جدایی ناپذیرآنها مولکول هستند

مولکول ها کوچکترین ذرات یک ماده هستند که خواص شیمیایی خود را حفظ می کنند.

یک مولکول به عنوان حد تقسیم پذیری یک ماده در نظر گرفته می شود. اگر از بین برود، آن ماده از بین می رود. ویژگی مشخصهمولکول ها در حرکت مداوم هستند.

از درس تاریخ طبیعی خود به یاد داشته باشید که چه پدیده ای انتشار نامیده می شود.

هر مولکول از تعداد معینی اتم از یک یا عناصر شیمیایی مختلف تشکیل شده است.

از درس تاریخ طبیعی خود به یاد داشته باشید که چگونه مواد بر اساس ترکیب و منشاء تقسیم می شوند.

به چه موادی می گویند: الف) ساده; ب) دشوار است؟ چند نمونه از مواد ساده و پیچیده را که بیشتر در زندگی روزمره استفاده می کنید، ذکر کنید.

مواد ساده موادی هستند که توسط یک عنصر شیمیایی تشکیل می شوند.

به عنوان مثال، مواد ساده هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن مطابق با عناصر شیمیایی هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن تشکیل شده است. مولکول های آنها حاوی دو اتم از این عناصر هستند که به یکدیگر متصل هستند (شکل 41 a, 6, c).

عنصر اکسیژن، تحت شرایط خاص، یک ماده ساده دیگر - ازن را تشکیل می دهد که مولکول آن شامل سه اتم است (شکل 41 د).

برنج. 41. مدل های مولکول های مواد ساده: الف - هیدروژن; ب - اکسیژن؛ ج - ازن؛ g - نیتروژن

مواد پیچیده موادی هستند که توسط دو یا چند عنصر شیمیایی تشکیل می شوند.

مواد پیچیده عبارتند از آب، شکر، صابون، نمک خوراکی، گچ، متان (جزء گاز طبیعی)، دی اکسید کربن. مواد تشکیل دهنده سلول های موجودات زنده (پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها) پیچیده بوده و عمدتاً حاوی اتم های کربن، اکسیژن، هیدروژن، نیتروژن، گوگرد، فسفر و دارای ساختار مولکولی هستند.

به یاد داشته باشید که چگونه می توان ثابت کرد که آب یک ماده پیچیده است. دانشمندان از چه روش های تحقیقاتی برای تعیین ترکیب آب استفاده کردند؟

شکل 42 مدل های مولکول های متان، دی اکسید کربن و آب را نشان می دهد. یک مولکول متان از یک اتم کربن و چهار اتم هیدروژن، یک مولکول دی اکسید کربن - از یک اتم کربن و دو اتم اکسیژن، یک مولکول آب - از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است.

برنج. 42. مدل های مولکول های مواد پیچیده: الف - متان; ب - دی اکسید کربن؛ ج - آب

بنابراین، بر اساس ترکیب آنها، مواد به ساده و پیچیده طبقه بندی می شوند. طرح طبقه بندی مواد در شکل 43 نشان داده شده است.

برنج. 43. طبقه بندی مواد

مواد ساده: فلزات و غیر فلزات. مواد ساده به دو گروه تقسیم می شوند. عناصر فلزی فلزات را تشکیل می دهند، عناصر غیرفلزی غیرفلزها را تشکیل می دهند. آنها با خواص فیزیکی متمایز می شوند.

به یاد داشته باشید که قبلاً با چه خواص فیزیکی مواد آشنا شده اید. آنها را نام ببر.

بیایید به تظاهرات بپردازیم و به نمونه هایی از مواد ساده فلزی و غیر فلزی نگاه کنیم. از فلزات رایج ترین آنها در فناوری، صنایع مختلف و زندگی روزمره عبارتند از آهن، روی، آلومینیوم، مس، نقره، طلا. غیر فلزات موجود در آزمایشگاه عبارتند از گوگرد، کربن، فسفر قرمز، برم و ید.

به وضعیت تجمع فلزات و غیرفلزات توجه کنید. به نظر شما چرا برم در آمپول های در بسته نگهداری می شود؟

تقسیم مواد ساده به فلزات و غیرفلزات بر اساس خواص فیزیکی آنها است (جدول 2).

جدول 2

خواص فیزیکی مواد ساده

نافلزات موادی هستند که بیشتر از مولکول ها تشکیل شده اند. مولکول های بسیاری از آنها دو اتمی هستند. با این حال، مولکول های چند اتمی نیز وجود دارد: ازن که قبلا ذکر شد، گوگرد کریستالی- حاوی هشت اتم گوگرد، فسفر سفید - چهار اتم از این عنصر. در مواد ساده ای که توسط عنصر کربن تشکیل می شوند، اتم ها با هم ترکیب می شوند و تشکیل می شوند به ترتیب خاصیبدون تشکیل مولکول

فلزات از اتم های عناصر مربوطه تشکیل شده اند. نام فلزات اغلب با نام عناصر فلزی تشکیل دهنده آنها منطبق است. به عنوان مثال، مواد آلومینیوم، روی، نیکل، کروم، منیزیم تشکیل شده توسط عناصر شیمیایی مربوطه. با این حال، ماده مس از اتم های عنصر Cuprum، نقره - Argentum، طلا - Aurum، جیوه - جیوه، آهن - آهن تشکیل شده است. نام غیر فلزات، عناصر و مواد ساده برای تعداد کمی از مواد منطبق است (جدول 3).

جدول C

نام عناصر شیمیایی و مواد ساده

فلز		غیر فلزی
عنصر شیمیایی	ماده ساده	عنصر شیمیایی	ماده ساده
آلومینیوم	آلومینیوم
آرژانتوم
سیاره تیر			اکسیژن

تجربه آزمایشگاهی 2

آشنایی با نمونه های مواد ساده و پیچیده

وظیفه 1. به موادی که در بانک ها به شما داده می شود با دقت نگاه کنید. برچسب ها را بخوانید: H 2 O (آب)، S (گوگرد)، P (فسفر)، منیزیم (منیزیم)، NaOH (هیدروکسید سدیم)، C (کربن)، Fe 3 O 4 (فروم (II، III) اکسید) ، آهن (آهن)، ZnO (اکسید روی)، CaCO 3 (کربنات کلسیم)، Al (آلومینیوم)، روی (روی)، CaO (اکسید کلسیم)، Na 2 CO 3 (کربنات سدیم).

این مواد را به دو گروه ساده و پیچیده تقسیم کنید. طبقه بندی ساده مواد به فلزات و غیر فلزات.

وظیفه 2. شرح دهید: الف) چگونه مواد ساده و پیچیده در ترکیب متفاوت هستند. 6) از چه معیارهایی برای طبقه بندی استفاده کردید؟

وظیفه 3. خواص فیزیکی مواد را بر اساس مشاهدات خود شرح دهید.

پس از اتمام کار، داده ها را در آن یادداشت کنید کتاب کاردر قالب یک جدول در پایان کار، نتیجه گیری را تدوین کنید.

مواد		مواد	شرح خواص بر اساس مشاهدات
غیر فلزات

انواع مواد. تنوع مواد با توانایی اتم های عناصر برای ترکیب با یکدیگر توضیح داده می شود. بسته به اینکه کدام اتم، در چه مقدار و چگونه ترکیب می شوند، بسیاری از مواد ساده و پیچیده تشکیل می شوند (شکل 44).

برنج. 44. ماده ساده گوگرد (الف) و ماده پیچیده آمتیست (ب)

مواد ساده‌تری نسبت به عناصر شیمیایی وجود دارد - 400، زیرا همانطور که قبلاً می‌دانید، همان عنصر (اکسیژن، کربن، فسفر، گوگرد) می‌تواند دو یا چند ماده را تشکیل دهد.

مواد بسیار پیچیده تری شناخته شده اند (تقریباً 20 میلیون). این آب است که مولکول آن شامل هیدروژن و اکسیژن، دی اکسید کربن - کربن و اکسیژن، نمک خوراکی - سدیم و کلر است. ترکیب این مواد فقط شامل دو عنصر است - اینها هستند ترکیبات دوتایی. با این حال، تعداد قابل توجهی از مواد از سه یا چند عنصر تشکیل شده است. بنابراین گلوکز شامل سه عنصر کربن، هیدروژن و اکسیژن و جوش شیرین شامل چهار عنصر سدیم، هیدروژن، کربن و اکسیژن است.

تمام مواد آلی به عنوان پیچیده طبقه بندی می شوند. علاوه بر این، یک صنعت کامل برای استخراج ترکیبات مصنوعی و مصنوعی وجود دارد که دارای اهداف بزرگ صنعتی و خانگی هستند.

از درس تاریخ طبیعی خود به یاد داشته باشید که چه موادی را غیر آلی و آلی می نامند. مثال هایی از غیر آلی و ترکیبات آلی.

در شرایط عادی(دما 0 درجه سانتی گراد، فشار 101.3 کیلو پاسکال) مواد در سه هستند حالت های تجمع: مایع (آب، روغن، الکل)، جامد (روی، آهن، گوگرد، فسفر، کربن، مس) و گازی (هیدروژن، اکسیژن، ازن، نیتروژن، دی اکسید کربن، گازهای بی اثر).

بیایید آنچه را که یاد گرفته ایم خلاصه کنیم

مواد به ساده و پیچیده تقسیم می شوند.

مواد پیچیده از دو یا چند عنصر شیمیایی تشکیل می شوند. تعداد آنها بسیار بیشتر از موارد ساده است.

هر ماده ساده و پیچیده با ویژگی های خاصی مشخص می شود، یعنی علائمی که با آنها می توان شباهت ها و تفاوت های آنها را شناسایی کرد.

مواد پیچیده منشا آلی و معدنی دارند.

تنوع مواد با توانایی اتم های عناصر برای ترکیب با یکدیگر توضیح داده می شود.

وظایف برای کنترل دانش

1-مفاهيم «مولكول»، «ماده ساده»، «ماده مركب»، «تركيب شيميايي» را توضيح دهيد.

2. مثال بزنید: الف) مواد ساده و پیچیده. ب) مواد آلی و معدنی.

3. توضیح دهید که آیا مفاهیم "ترکیب شیمیایی" و "مخلوط مواد" یکسان هستند یا خیر.

4. خواص فیزیکی: الف) شکر را شرح دهید. ب) آب؛ ج) روغن ها

5. دلیل وجود مواد پیچیده تر از مواد ساده را توجیه کنید.

6. نظر خود را در مورد اهمیت مواد برای زندگی و سلامت انسان بیان کنید.

جالب است بدانید

شیمیدان انگلیسی G. Davy اولین کسی بود که فلزات سدیم، پتاسیم، کلسیم، استرانسیوم، باریم و منیزیم را در حالت آزاد با الکترولیز جدا کرد. این کارها آغازی برای تولید لامپ های قدرتمند برای نورافکن ها، فانوس های دریایی و غیره بود. متعاقباً، دانشمند یک لامپ معدنچی ایمن ساخت که تا زمانی که با یک لامپ با باتری جایگزین شد، در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفت.

ماریا اسکلودوسکا-کوری (1867-1934) - فیزیکدان فرانسویو شیمیدان، معلم، شخصیت عمومی. علم به او مدیون کشف و تحقیق دو است عناصر رادیواکتیو- پولونیوم و رادیوم کشف عنصر رادیوم روشی را برای درمان سرطان پوست آغاز کرد. برای کارش دو جایزه دریافت کرد جوایز نوبل، که او برای ساخت یک آسایشگاه در Zakopane و موسسه رادیولوژی در ورشو (لهستان) اهدا کرد.

تفاوت اصلی آنها در ترکیب آنهاست. بنابراین، مواد ساده شامل اتم های یک عنصر هستند. بلورهای (مواد ساده) آنها را می توان در آزمایشگاه و گاهی اوقات در خانه سنتز کرد. با این حال، اغلب به منظور ذخیره کریستال های حاصل باید ایجاد شود شرایط خاص.

مواد ساده به پنج دسته تقسیم می شوند: فلزات، نیمه فلزات، نافلزات، ترکیبات بین فلزی و هالوژن ها (که در طبیعت یافت نمی شوند). آنها را می توان با گازهای اتمی (Ar، He) یا مولکولی (O2، H2، O3) نشان داد.

به عنوان مثال می توان ماده ساده اکسیژن را در نظر گرفت. این شامل مولکول هایی است که از دو اتم عنصر اکسیژن تشکیل شده است. یا مثلاً ماده آهن از بلورهایی تشکیل شده است که فقط حاوی اتم های عنصر آهن هستند. از لحاظ تاریخی، مرسوم بود که یک ماده ساده را با نام عنصری که اتم های آن در ترکیب آن گنجانده شده است، نامگذاری کنند. ساختار این ترکیبات می تواند مولکولی یا غیر مولکولی باشد.

مواد پیچیده شامل اتم ها هستند انواع مختلفو پس از تجزیه می تواند دو (یا چند) ترکیب تشکیل دهد. به عنوان مثال، هنگامی که آب شکافته می شود، اکسیژن و هیدروژن را تشکیل می دهد. با این حال، هر ترکیبی را نمی توان به مواد ساده تجزیه کرد. به عنوان مثال، سولفید آهن که توسط اتم های گوگرد و آهن تشکیل شده است، قابل تجزیه نیست. در این مورد، برای اثبات پیچیده بودن ترکیب و شامل اتم های غیرمشابه، اصل اعمال می شود واکنش متقابل. به عبارت دیگر سولفید آهن با استفاده از اجزای شروع کننده به دست می آید.

عناصر اشکالی از عناصر شیمیایی هستند که به صورت آزاد وجود دارند. امروزه علم بیش از چهارصد نوع از این عناصر را می شناسد.

بر خلاف مواد پیچیده، مواد ساده را نمی توان از سایر مواد ساده به دست آورد. آنها همچنین نمی توانند به ترکیبات دیگر تجزیه شوند.

تمام تغییرات آلوتروپیک دارای خاصیت تبدیل شدن به یکدیگر هستند. انواع متفاوتمواد ساده تشکیل شده توسط یک عنصر شیمیایی می توانند متفاوت و متفاوت باشند سطح مختلففعالیت شیمیایی به عنوان مثال، اکسیژن فعالیت کمتری نسبت به ازن از خود نشان می دهد و برای مثال نقطه ذوب فولرن کمتر از الماس است.

در شرایط عادی، برای یازده عنصر، مواد ساده گازها (Ar، Xe، Rn، N، H، Ne، O، F، Kr، Cl، He،)، برای دو مایع (Br، Hg) و برای سایرین خواهند بود. عناصر - مواد جامد.

در دمای نزدیک به دمای اتاق، این پنج فلز حالت مایع یا نیمه مایع به خود می گیرند. این به دلیل این واقعیت است که نقطه ذوب آنها تقریباً برابر است بنابراین، جیوه و روبیدیم در دمای 39 درجه، فرانسیم در 27، سزیم در 30 درجه ذوب می شوند.

لازم به ذکر است که مفاهیم "عنصر شیمیایی"، "اتم"، "ماده ساده" نباید اشتباه گرفته شوند. بنابراین، برای مثال، یک اتم یک معین دارد معنی خاصو واقعا وجود دارد. تعریف "عنصر شیمیایی" به طور کلی انتزاعی و جمعی است. در طبیعت، عناصر به شکل اتم های آزاد یا با پیوند شیمیایی وجود دارند. در عین حال، ویژگی های مواد ساده (مجموعه ذرات) و عناصر شیمیایی (اتم های جدا شده از یک نوع خاص) ویژگی های خاص خود را دارند.

ارگانیک و مواد معدنی;
> فلزات و غیر فلزات را بشناسید.
> شناسایی فلزی و عناصر غیر فلزیبا توجه به موقعیت آنها در جدول تناوبی D. I. مندلیف; درک کنید که چرا همه فلزات خواص مشابهی دارند.

اتم ها در شرایط عادینمی تواند برای مدت طولانی به تنهایی وجود داشته باشد. آنها می توانند با اتم های مشابه یا دیگر ترکیب شوند که باعث می شود تنوع بزرگدر دنیای مواد

به ماده ای که از یک عنصر شیمیایی تشکیل می شود ساده و به ماده ای که از چند عنصر تشکیل می شود ترکیب پیچیده یا ترکیب شیمیایی می گویند.

مواد ساده

مواد ساده به دو دسته تقسیم می شوند فلزاتو غیر فلزات این طبقه بندی مواد ساده توسط دانشمند برجسته فرانسوی A.L. لاووازیه در اواخر هجدهم V. عناصر شیمیایی که فلزات از آنها به وجود می آیند فلز و عناصری که غیرفلزها را تشکیل می دهند نامیده می شوند
غیر فلزی. که در نسخه طولانیسیستم D.I. مندلیف (Endpaper II) آنها با یک خط شکسته مشخص می شوند. فلز عناصردر سمت چپ آن قرار دارند؛ تعداد آنها به طور قابل توجهی بیشتر از غیر فلزی است.

جالب است

مواد ساده از 13 عنصر - طلا، نقره، مس، جیوه، سرب، آهن، اسن، پلاتین، S، C، روی، Sb و As در دوران باستان شناخته شده بودند.

هر یک از شما می توانید بدون تردید چندین فلز را نام ببرید (شکل 36). آنها با درخشش خاص "فلزی" از سایر مواد متفاوت هستند. این مواد دارای مقدار زیادی هستند خواص عمومی.

برنج. 36. فلزات

فلزات در شرایط عادی هستند مواد جامد(فقط جیوه مایع است)، جریان الکتریکی و گرما را به خوبی هدایت می کند، به طور کلی بالا است درجه حرارتذوب (بیش از 500 درجه سانتیگراد).

برنج. 37. مدل ساده شده ساختار داخلیفلز

آنها پلاستیکی هستند. می توان آنها را جعل کرد و از آنها سیم کشید.

فلزات به لطف خواص خود با اطمینان وارد زندگی مردم شده اند. در مورد آنها واجد اهمیت زیادنام ها نشان می دهد دوران تاریخی: عصر مس, عصر برنز 1, عصر آهن.

شباهت فلزات به دلیل ساختار داخلی آنهاست.

ساختار فلزات. فلزات - مواد کریستالی. بلورهای موجود در فلزات بسیار کوچکتر از بلورهای قند یا نمک سفرهو دیدن آنها با چشم غیرمسلح غیرممکن است.

مولکول - یک ذره خنثی الکتریکی متشکل از دو یا بیشتراتم های متصل

در هر مولکول، اتم ها به شدت به یکدیگر متصل هستند، اما مولکول ها در یک ماده بسیار ضعیف به یکدیگر متصل می شوند. بنابراین مواد ساختار مولکولینداشته اند دمای بالاذوب شدن و جوشیدن

اکسیژن و ازن هستند مواد مولکولی. اینها مواد ساده اکسیژن هستند. یک مولکول اکسیژن شامل دو اتم اکسیژن و یک مولکول ازن شامل سه اتم است (شکل 39).

برنج. 39. مدل های مولکول ها

نه تنها اکسیژن، بلکه بسیاری از عناصر دیگر نیز دو یا چند ماده ساده را تشکیل می دهند. بنابراین، چندین برابر مواد ساده وجود دارد عناصر شیمیایی.

نام مواد ساده

اکثر مواد ساده از عناصر مربوطه نامگذاری می شوند. اگر نام ها متفاوت باشد، در جدول تناوبی با نام ماده ساده که در زیر نام قرار دارد آورده می شود.
عنصر (شکل 40).

مواد ساده عناصر هیدروژن، لیتیوم، منیزیم، نیتروژن را نام ببرید.

1 اصطلاح "مولکول" از آن گرفته شده است کلمه لاتینخال (انبوه)، پسوند کوچک کننده cula و ترجمه شده به معنای "توده کوچک" است.

نام مواد ساده در داخل جمله با حرف کوچک نوشته می شود.

برنج. 40. سلول جدول تناوبی

مواد پیچیده (ترکیبات شیمیایی)

ترکیب اتم های عناصر شیمیایی مختلف باعث ایجاد بسیاری می شود مواد پیچیده(تعداد آنها ده ها هزار برابر بیشتر از موارد ساده است).

مواد پیچیده با مولکولی، اتمی و ساختار یونی. بنابراین، خواص آنها بسیار متفاوت است.

ترکیبات مولکولی عمدتاً فرار و اغلب دارای بو هستند. نقطه ذوب و جوش آنها به طور قابل توجهی کمتر از ترکیبات با ساختار اتمی یا یونی است.

ماده مولکولی آب است. یک مولکول آب از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده است (شکل 41).

برنج. 41. مدل مولکول آب

ساختار مولکولی مونوکسید کربن و دی اکسید کربن است. گازهاشکر، نشاسته، الکل، استیک اسیدو غیره تعداد اتم ها در مولکول های مواد پیچیده می تواند متفاوت باشد - از دو اتم تا صدها و حتی هزاران.

برخی از ترکیبات ساختار اتمی دارند.

یکی از آنها کوارتز معدنی، جزء اصلی ماسه است. حاوی اتم های سیلیسیم و اکسیژن است (شکل 42).

برنج. 42. مدل اتصال ساختار اتمی(کوارتز)

ترکیبات یونی نیز وجود دارد. اینها نمک سفره، گچ، سودا، آهک، گچ و بسیاری دیگر هستند. کریستال های نمک سفره از یون های سدیم با بار مثبت و یون های کلر با بار منفی تشکیل شده اند (شکل 43). هر چنین یونی از اتم مربوطه تشکیل می شود (§ 6).

برنج. 43. مدل ترکیب یونی(نمک سفره)

جالب است

مولکول‌های ترکیبات آلی، علاوه بر اتم‌های کربن، معمولاً حاوی اتم‌های هیدروژن، اغلب اتم‌های اکسیژن و گاهی برخی عناصر دیگر هستند.

جاذبه متقابل بسیاری از یون های دارای بار مخالف باعث وجود ترکیبات یونی می شود.

یونی که از یک اتم تشکیل می شود ساده و یونی که از چند اتم تشکیل می شود پیچیده نامیده می شود.

یون های ساده با بار مثبت برای عناصر فلزی و یون های ساده با بار منفی برای عناصر غیرفلزی وجود دارند.

نام مواد پیچیده

کتاب درسی تاکنون نام های فنی یا روزمره را برای مواد پیچیده ذکر کرده است. علاوه بر این، مواد نام شیمیایی نیز دارند. مثلا، نام شیمیایینمک خوراکی کلرید سدیم و گچ کربنات کلسیم است. هر یک از این نام ها از دو کلمه تشکیل شده است. کلمه اول نام یکی از عناصر تشکیل دهنده ماده است (با حرف کوچک نوشته می شود) و کلمه دوم از نام عنصر دیگری می آید.

مواد آلی و معدنی.

قبلاً مواد آلی آن دسته از موادی بودند که در موجودات زنده یافت می شدند. اینها پروتئین، چربی، قند، نشاسته، ویتامین هاترکیباتی که به سبزی ها و میوه ها رنگ، بو، طعم می بخشد و غیره. با گذشت زمان، دانشمندان در آزمایشگاه ها شروع به دستیابی به مواد مشابه از نظر ترکیب و خواصی کردند که در طبیعت وجود ندارد. امروزه مواد آلی را ترکیبات کربنی می نامند (به استثنای دی اکسید کربن و دی اکسید کربن، گچ، سودا و برخی دیگر).

اکثر ترکیبات آلی قادر به سوزاندن هستند و هنگامی که در غیاب هوا گرم می شوند، ذغال می شوند (زغال سنگ تقریباً به طور کامل از اتم های کربن تشکیل شده است).

گره مواد آلیمتعلق به مواد پیچیده باقیمانده و همچنین همه مواد ساده است. اساس را تشکیل می دهند دنیای معدنی، یعنی موجود در خاک، مواد معدنی، سنگ ها، هوا، آب طبیعی. علاوه بر این، مواد معدنی نیز در موجودات زنده یافت می شود.

مطالب این پاراگراف در نمودار 6 خلاصه شده است.

آزمایش آزمایشگاهی شماره 2

آشنایی با انواع مختلف مواد

به شما مواد زیر داده شده است (این گزینه توسط معلم نشان داده می شود):

گزینه I - شکر، کربنات کلسیم (گچ)، گرافیت، مس؛
گزینه II - پارافین، آلومینیوم، گوگرد، کلرید سدیم (نمک سفره).

مواد در شیشه های دارای برچسب هستند.

مواد را با دقت بررسی کنید، به نام آنها توجه کنید. از میان آنها مواد ساده (فلزات، غیرفلزات) و پیچیده و همچنین آلی و معدنی را شناسایی کنید.

نام هر ماده را در جدول وارد کنید و نوع آن را با نوشتن علامت "+" در ستون های مربوطه مشخص کنید.

نتیجه گیری

مواد می توانند ساده و پیچیده، آلی و غیر آلی باشند.

مواد ساده به فلزات و غیرفلزات و عناصر شیمیایی به فلزی و غیرفلزی تقسیم می شوند.

فلزات به دلیل شباهت ساختار داخلی دارای خواص مشترک بسیاری هستند.

نافلزات از اتم ها یا مولکول ها تشکیل شده اند و خواص متفاوتی با فلزات دارند.

مواد پیچیده (ترکیبات شیمیایی) ساختار اتمی، مولکولی یا یونی دارند.

تقریباً تمام ترکیبات کربن به مواد آلی و بقیه ترکیبات و مواد ساده متعلق به مواد معدنی هستند.

?
56- کدام ماده را ساده و کدام را مرکب می نامند؟ چه نوع مواد ساده ای وجود دارد و نام عناصر مربوطه چیست؟

57- فلز را با چه خواص فیزیکی می توان از غیرفلز تشخیص داد؟

58. یک مولکول را تعریف کنید. چگونه یک مولکول یک ماده ساده با یک مولکول یک ماده پیچیده متفاوت است؟
59. جاهای خالی را با درج عبارت «نیتروژن» یا «نیتروژن» در موارد مناسب پر کنید و انتخاب خود را توضیح دهید:
الف) ... - گازی که بیشترین مقدار را در هوا دارد.
ب) یک مولکول ... از دو اتم تشکیل شده است ...;
ج) ترکیبات ... از خاک وارد گیاهان می شود;
د)... در آب کم محلول است.

60- جاهای خالی را با درج عبارت «عنصر»، «اتم» یا «مولکول» به حروف و عدد مناسب پر کنید:
آ)... فسفر سفیدحاوی چهار ... فسفر;
ب) ... دی اکسید کربن در هوا وجود دارد.
ج) طلا ماده ساده ای است... آروم.

درباره اتم ها و عناصر شیمیایی

هیچ چیز دیگری در طبیعت وجود ندارد

نه اینجا و نه آنجا، در اعماق فضا:

همه چیز - از دانه های کوچک شن گرفته تا سیارات -

از عناصر یکپارچه تشکیل شده است.

S. P. Shchipachev، "خواندن مندلیف".

در شیمی، به جز اصطلاحات "اتم"و "مولکول"این مفهوم اغلب استفاده می شود "عنصر". این مفاهیم چه مشترکاتی دارند و چه تفاوتی با هم دارند؟

عنصر شیمیایی – اینها اتمهایی از یک نوع هستند . بنابراین، برای مثال، تمام اتم های هیدروژن عنصر هیدروژن هستند. همه اتم های اکسیژن و جیوه به ترتیب عناصر اکسیژن و جیوه هستند.

در حال حاضر بیش از 107 نوع اتم، یعنی بیش از 107 عنصر شیمیایی شناخته شده است. لازم است بین مفاهیم "عنصر شیمیایی"، "اتم" و "ماده ساده" تمایز قائل شد.

مواد ساده و پیچیده

با توجه به ترکیب عنصری آنها متمایز می شوند مواد ساده، متشکل از اتم های یک عنصر (H 2، O 2، Cl 2، P 4، Na، Cu، Au) و مواد پیچیده، متشکل از اتم های عناصر مختلف (H 2 O ، NH 3 ، OF 2 ، H 2 SO 4 ، MgCl 2 ، K 2 SO 4).

در حال حاضر 115 عنصر شیمیایی شناخته شده است که حدود 500 ماده ساده را تشکیل می دهند.

طلای بومی یک ماده ساده است.

به توانایی یک عنصر برای وجود مواد ساده مختلف که از نظر خصوصیات متفاوت هستند گفته می شود آلوتروپیبه عنوان مثال، عنصر اکسیژن O دارای دو شکل آلوتروپیک است - دی اکسیژن O 2 و ازن O 3 با تعداد اتم های مختلف در مولکول ها.

اشکال آلوتروپیک عنصر کربن C - الماس و گرافیت - در ساختار کریستال های آنها دلایل دیگری برای آلوتروپی وجود دارد.

ترکیبات شیمیاییبه عنوان مثال، اکسید جیوه(II) HgO (از ترکیب اتم های مواد ساده - جیوه جیوه و اکسیژن O 2 به دست می آید)، برومید سدیم (از ترکیب اتم های مواد ساده - سدیم Na و برم Br 2 به دست می آید).

بنابراین، بیایید موارد فوق را خلاصه کنیم. دو نوع مولکول ماده وجود دارد:

1. ساده- مولکول های چنین موادی از اتم هایی از یک نوع تشکیل شده اند. در واکنش های شیمیایی نمی توانند تجزیه شوند و چندین ماده ساده تر را تشکیل دهند.

2. مجتمع- مولکول های چنین موادی از اتم تشکیل شده اند انواع متفاوت. در واکنش های شیمیایی آنها می توانند تجزیه شوند و مواد ساده تری تشکیل دهند.

تفاوت بین مفاهیم "عنصر شیمیایی" و "ماده ساده"

بین مفاهیم تمایز قائل شوید "عنصر شیمیایی"و "ماده ساده"با مقایسه خواص مواد ساده و پیچیده امکان پذیر است. به عنوان مثال، یک ماده ساده - اکسیژن- گاز بی رنگی که برای تنفس و پشتیبانی از احتراق لازم است. کوچکترین ذرهماده ساده اکسیژن مولکولی است که از دو اتم تشکیل شده است. اکسیژن نیز در مونوکسید کربن موجود است ( مونوکسید کربن) و آب. با این حال، آب و مونوکسید کربن حاوی اکسیژن متصل به مواد شیمیایی هستند که به ویژه خواص یک ماده ساده را ندارد، نمی توان از آن برای تنفس استفاده کرد. به عنوان مثال، ماهی ها اکسیژن متصل به مواد شیمیایی را که بخشی از مولکول آب است تنفس نمی کنند، بلکه اکسیژن آزاد محلول در آن را تنفس می کنند. بنابراین، هنگامی که از ترکیب هر ترکیب شیمیایی صحبت می کنیم، باید فهمید که این ترکیبات شامل مواد ساده نیستند، بلکه اتم ها را شامل می شود. نوع خاصی، یعنی عناصر مربوطه.

هنگامی که مواد پیچیده تجزیه می شوند، اتم ها می توانند در حالت آزاد آزاد شوند و ترکیب شوند و مواد ساده را تشکیل دهند. مواد ساده از اتم های یک عنصر تشکیل شده اند. تفاوت بین مفاهیم "عنصر شیمیایی" و "ماده ساده" نیز با این واقعیت تأیید می شود که یک عنصر می تواند چندین ماده ساده را تشکیل دهد. به عنوان مثال، اتم‌های عنصر اکسیژن می‌توانند مولکول‌های اکسیژن دو اتمی و مولکول‌های اوزون سه اتمی را تشکیل دهند. اکسیژن و ازن مواد ساده کاملا متفاوتی هستند. این واقعیت را توضیح می دهد که مواد بسیار ساده تری نسبت به عناصر شیمیایی شناخته شده اند.

با استفاده از مفهوم "عنصر شیمیایی" می توان تعریف زیر را برای مواد ساده و پیچیده ارائه داد:

مواد ساده آنهایی هستند که از اتمهای یک عنصر شیمیایی تشکیل شده باشند.

مواد پیچیده آنهایی هستند که از اتمهای عناصر شیمیایی مختلف تشکیل شده اند.

تفاوت بین مفاهیم "مخلوط" و "ترکیب شیمیایی"

مواد پیچیده اغلب نامیده می شوند ترکیبات شیمیایی.

سعی کنید به سوالات پاسخ دهید:

1. مخلوط ها از نظر ترکیب با ترکیبات شیمیایی چه تفاوتی دارند؟

2. خواص مخلوط ها و ترکیبات شیمیایی را با هم مقایسه کنید؟

3. به چه روش هایی می توان اجزای یک مخلوط و یک ترکیب شیمیایی را از هم جدا کرد؟

4. آیا می توان بر اساس آن قضاوت کرد نشانه های خارجیدر مورد تشکیل مخلوط و یک ترکیب شیمیایی؟

ویژگی های مقایسه ای مخلوط ها و مواد شیمیایی

سوالاتی برای تطبیق مخلوط ها با ترکیبات شیمیایی	مقایسه
	مخلوط ها	ترکیبات شیمیایی
چگونه مخلوط ها از نظر ترکیب با ترکیبات شیمیایی متفاوت هستند؟	مواد را می توان به هر نسبتی مخلوط کرد، به عنوان مثال. ترکیب متغیر مخلوط ها	ترکیب ترکیبات شیمیایی ثابت است.
خواص مخلوط ها و ترکیبات شیمیایی را مقایسه کنید؟	مواد موجود در مخلوط ها خواص خود را حفظ می کنند	موادی که ترکیبات را تشکیل می دهند، خواص خود را حفظ نمی کنند، زیرا ترکیبات شیمیایی با خواص دیگر تشکیل می شوند
از چه راه هایی می توان یک مخلوط و یک ترکیب شیمیایی را به اجزای تشکیل دهنده آن جدا کرد؟	مواد را می توان با وسایل فیزیکی جدا کرد	ترکیبات شیمیایی تنها با کمک می توانند تجزیه شوند واکنش های شیمیایی
آیا می توان با علائم بیرونی در مورد تشکیل مخلوط و یک ترکیب شیمیایی قضاوت کرد؟	اختلاط مکانیکی با انتشار گرما یا سایر علائم واکنش های شیمیایی همراه نیست	تشکیل یک ترکیب شیمیایی را می توان با علائم واکنش های شیمیایی قضاوت کرد

وظایف برای تجمیع

I. کار با شبیه سازها

II. مشکل را حل کنید

از لیست پیشنهادی مواد، مواد ساده و پیچیده را به طور جداگانه بنویسید:
NaCl، H2SO4، K، S8، CO2، O3، H3PO4، N2، Fe.
انتخاب خود را در هر مورد توضیح دهید.

III. به سوالات پاسخ دهید

№1

چند ماده ساده در یک سری فرمول نوشته شده است:
H 2 O، N 2، O 3، HNO 3، P 2 O 5، S، Fe، CO 2، KOH.

№2

هر دو ماده پیچیده هستند:

الف) C (زغال سنگ) و S (گوگرد)؛
ب) CO 2 (دی اکسید کربن) و H 2 O (آب).
ب) آهن (آهن) و CH4 (متان)؛
د) H 2 SO 4 ( اسید سولفوریک) و H 2 (هیدروژن).

№3

عبارت صحیح را انتخاب کنید:
مواد ساده از اتم هایی از یک نوع تشکیل شده اند.

الف) صحیح

ب) نادرست

№4

آنچه برای مخلوط ها معمول است این است که
الف) ترکیب ثابتی دارند.
ب) مواد موجود در "مخلوط" خواص فردی خود را حفظ نمی کنند.
ج) مواد موجود در "مخلوط" را می توان با خواص فیزیکی جدا کرد.
د) مواد موجود در "مخلوط" را می توان با استفاده از یک واکنش شیمیایی جدا کرد.

№5

موارد زیر برای "ترکیبات شیمیایی" معمول است:
الف) ترکیب متغیر؛
ب) مواد موجود در یک "ترکیب شیمیایی" را می توان با وسایل فیزیکی جدا کرد.
ج) تشکیل یک ترکیب شیمیایی را می توان با علائم واکنش های شیمیایی قضاوت کرد.
د) ترکیب دائمی.

№6

در چه موردی صحبت می کنیم غدهچطور عنصر شیمیایی?
الف) آهن فلزی است که توسط آهنربا جذب می شود.
ب) آهن جزء زنگ است.
ج) آهن با درخشش فلزی مشخص می شود.
د) سولفید آهن حاوی یک اتم آهن است.

№7

در چه موردی از اکسیژن به عنوان یک ماده ساده صحبت می کنیم؟
الف) اکسیژن گازی است که از تنفس و احتراق پشتیبانی می کند.
ب) ماهی ها اکسیژن محلول در آب را تنفس می کنند.
ج) اتم اکسیژن بخشی از مولکول آب است.
د) اکسیژن بخشی از هوا است.