Прості та складні речовини

Хімічна формула — умовний запис, що відображає якісний і кількісний склад речовини.

Якісний склад показують за допомогою символів хімічних елементів, а кількісний — за допомогою індексів.

Індекс — цифра у хімічній формулі, яка ставиться справа внизу від хімічного знака і позначає число атомів даного елемента.

Зверни увагу!

Індекс «1» у хімічній формулі не пишеться.

 Прості речовини

Усі хімічні речовини поділяються на прості і складні.

Простими називаються речовини, утворені атомами одного хімічного елемента.

Деякі прості речовини складаються з молекул.

 

Одноатомні молекули утворюють інертні гази гелій He, неон Ne, аргон Ar та інші.

 

З двохатомних молекул складаються водень H2, кисень O2, азот N2, галогени F2, Cl2, Br2, I2.

 

Три атоми — у молекулах озону O3, чотири — у молекулах білого фосфору P4, вісім — у молекулах сірки S8.

 

Моделі молекул водню і азоту

  

Модель молекули білого фосфору

 

Інша група простих речовин має немолекулярну будову. До таких речовин відносяться усі метали, а також червоний фосфор, алмаз, графіт, силіцій та інші.

 

Їх хімічні формули записують хімічним символом елемента без індексу: Fe, P, C, Si, тощо.

 

Модель кристалу заліза

Алотропія

Відомо 118 хімічних елементів, а простих речовин — більше, ніж 400. Один хімічний елемент може утворити кілька простих речовин.

Явище існування декількох простих речовин, утворених атомами одного хімічного елемента, називається алотропією.

Прості речовини, що складаються з атомів одного хімічного елемента — алотропні модифікації (алотропні видозміни).

Приклад:

хімічний елемент Оксиген утворює прості речовини, що відрізняються складом молекул: кисень O2 і озон O3. Кисень — газ без запаху, він є необхідним живим організмам для дихання. Озон має запах, отруйний.

Хімічний елемент Фосфор утворює молекулярну речовину — білий фосфор P4 і немолекулярну — червоний фосфор P. Ці речовини відрізняються не лише будовою, а й властивостями. Білий фосфор має запах, самозаймається на повітрі. Червоний фосфор без запаху, горить лише при нагріванні.

 

Хімічний елемент Карбон утворює немолекулярні речовини алмаз і графіт. Вони позначаються однаковою формулою — C, але мають різну будову і відрізняються властивостями. Алмаз є прозорою, безбарвною, дуже твердою речовиною. Графіт — непрозорий, темно-сірий, м'який.

 

Алмаз і графіт

Хімічний елемент і проста речовина

Назви хімічного елемента і простої речовини у більшості випадків збігаються, тому слід розрізняти ці два поняття.

 

Хімічний елемент — це певний вид атомів. Атоми хімічного елемента можуть входити до складу простих і складних речовин. Можна охарактеризувати поширеність і форми знаходження хімічного елемента в природі, а також властивості його атомів (масу, розміри, будову).

 

Проста речовина — це одна з форм існування хімічного елемента в природі. Проста речовина характеризується певним складом, будовою, фізичними і хімічними властивостями. Її використовують для отримання інших речовин.

 

Приклад:

Хімічний елемент	Проста речовина
Відносна атомна маса Оксигену дорівнює 16	Кисень погано розчиняється у воді
Нітроген входить до складу білків	Азот використовують для отримання аміаку
Атоми Гідрогену входять до складу молекул води	Водень легший за повітря

 Складні речовини

Хімічні елементи входять до складу складних речовин (хімічних сполук).

Складними називаються речовини, до складу яких входять атоми різних хімічних елементів.

Більшість хімічних речовин є складними.

 

Багато складних речовин мають молекулярну будову. До молекулярних відносяться метан CH4, вода H2O, вуглекислий газ CO2, сульфатна кислота H2SO4, глюкоза C6H12O6. Пластмаси, білки, жири, крохмаль теж є складними речовинами, що складаються з молекул.

 

Модель молекули води

  

Модель молекули глюкози

 

Немолекулярну будову мають пісок SiO2, а також усі складні речовини, до складу яких входять метали: кухонна сіль NaCl, крейда CaCO3, питна сода NaHCO3 тощо. Зі складних речовин немолекулярної будови складаються мінерали і гірські породи.

 

Модель кристала кухонної солі

 

За певних умов складні речовини можна розкласти на кілька нових речовин. Так, під дією електричного струму вода розкладається на водень і кисень, а цукор при нагріванні перетворюється на вугілля і воду.

Водень і кисень зовсім не схожі на воду. За нормальних умов водень і кисень є газами, а вода — рідина. Вугілля і вода нічим не нагадують цукор.

Зверни увагу!

Властивості складної речовини не є сумою властивостей речовин, що утворюються при її розкладанні.