Это сложные вещества молекулы которых состоят из атома металла
Обновлено: 20.09.2024
Из этой статьи вы узнаете, какие вещества называются простыми, а какие сложными, в чем их различия и особенности строения.
· Обновлено 8 июня 2022
Ждём вас 8 октября в 13:00. Вместе с педагогами, психологами и другими экспертами в образовании и воспитании ответим на главные вопросы мам и пап.
Прежде чем переходить к понятиям простых и сложных веществ и к их строению, давайте вспомним, что такое химический элемент.
Химический элемент — это группа атомов с одинаковым зарядом ядра, который обусловливает его (элемента) химические свойства.
В зависимости от того, как соединяются друг с другом химические элементы, выделяют два типа веществ: простые и сложные.
Что такое простые вещества
Простые вещества — это вещества, образованные атомами только одного типа химического элемента. Например: H2, Na, P, Al.
Простые вещества делятся на два типа: металлы и неметаллы.
Металлы
Имеют общие между собой физические свойства. Обладают металлическим блеском, высокой тепло- и электропроводностью, твердые (за исключением ртути), пластичные и ковкие.
К простым веществам — металлам относятся: Na, Ca, Fe и т. д.
Почти все металлы имеют немолекулярное строение, т. е. состоят из атомов или ионов.
Неметаллы
Среди неметаллов выделить общие физические свойства практически невозможно. Они могут находиться в разных агрегатных состояниях, обладать различным цветом и т. д.
К простым веществам — неметаллам относятся: P, C, F2 и т. д.
Большинство неметаллов имеют молекулярное строение, т. е. состоят из молекул. При этом молекулы могут быть:
одноатомные: He, Si, Ar и другие;
двухатомные: F2, O2, H2, N2, Cl2, Br2, I2. Эти простые вещества всегда пишутся с индексом 2, их необходимо запомнить;
трехатомные — например, молекула озона O3;
и другие многоатомные.
Некоторые неметаллы имеют немолекулярное (атомное) строение: красный фосфор, кремний, алмаз и графит.
Металлы и неметаллы сильно отличаются друг от друга физическими и химическими свойствами.
При этом запоминать, к какому типу относится то или иное вещество, не нужно, достаточно посмотреть в таблицу Менделеева:
Проведите диагональ от 5-го до 85-го номера химических элементов.
Все химические элементы, находящиеся ниже и левее проведенной диагонали, образуют простые вещества — металлы (кроме водорода).
Выше диагонали химические элементы, находящиеся в главных подгруппах, образуют простые вещества — неметаллы, а в побочных — металлы.
Например, фосфор (порядковый номер — 15) расположен в таблице Менделеева выше диагонали и в главной подгруппе V группы. Значит, простое вещество фосфор — неметалл.
В большинстве случаев названия химического элемента и простого вещества совпадают. Поэтому необходимо научиться различать характеристики простого вещества и химического элемента.
Характеристика химического элемента
Характеристика простого вещества
Расположение в периодической системе (атомный номер, номер группы или периода)
Относительная атомная масса
Строение атома (число электронов, протонов или нейтронов, количество заполненных энергетических уровней)
Распространенность в природе
Содержание в соединении (например, в растительных белках или аминокислотах)
Значения электроотрицательности, сродства к электрону, энергии ионизации
Как правило, когда мы характеризуем простое вещество, то говорим о его физических или химических свойствах:
Кристаллическая решетка
У каждого вещества есть набор физических свойств. Например, соли легко растворяются в воде и проводят электрический ток, а металлы имеют характерный блеск и ковкость. Такие характеристики зависят от строения вещества — от его кристаллической решетки. В этом материале мы расскажем о видах кристаллических решеток и о том, какие свойства придает веществу каждая из них.
· Обновлено 3 июня 2022
Что такое кристаллическая решетка
Как известно, все вещества состоят из частиц — атомов, которые могут располагаться хаотично или в определенном порядке. У аморфных веществ частицы расположены беспорядочно, а у кристаллических они образуют определенную структуру. Эта структура называется кристаллической решеткой. Она определяет такие характеристики вещества, как твердость, хрупкость, температура кипения и/или плавления, пластичность, растворимость, электропроводность и т. д.
Кристаллическая решетка — это внутренняя структура кристалла, порядок взаимного расположения атомов, ионов или молекул. Точки, в которых находятся эти частицы, называются узлами решетки.
Частицы удерживаются на своих местах благодаря химическим связям между ними. В зависимости от того, какой вид связи удерживает атомы или ионы данного вещества, в химии выделяют основные типы кристаллических решеток:
атомная (ковалентные связи),
молекулярная (ковалентные связи и притяжение между молекулами),
металлическая (металлические связи),
ионная (ионные связи).
Не путайте эти два понятия — кристаллическая решетка и химическая связь. Тип решетки говорит о том, как расположены атомы/ионы в молекуле вещества, а тип связи — по какому принципу они между собой взаимодействуют.
Бесплатный курс для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Запишитесь и участвуйте в розыгрыше 8 уроков
Атомная кристаллическая решетка
Согласно своему названию, атомная кристаллическая решетка — это структура, в узлах которой расположены атомы. Они взаимодействуют с помощью ковалентных связей, то есть один атом отдает другому свободный электрон или же электроны из разных атомов образуют общую пару. В кристаллах с атомной решеткой частицы прочно связаны, что обуславливает ряд физических характеристик.
Свойства веществ с атомной решеткой:
неспособность к растворению в воде,
высокая температура кипения и плавления.
К примеру, атомную кристаллическую решетку имеет алмаз — самый твердый минерал в мире.
Другие примеры: германий Ge, кремний Si, нитрид бора BN, карборунд SiC.
Если нужно рассказать о свойствах веществ с атомной кристаллической решеткой, достаточно вспомнить песок и перечислить его характеристики.
Молекулярная кристаллическая решетка
Как и в предыдущей группе, в этой находятся вещества с ковалентными связями между атомами. Но физические характеристики этих веществ совершенно иные — они легко плавятся, превращаются в жидкость, растворяются в воде. Почему так происходит? Все дело в том, что здесь кристаллы строятся не из атомов, а из молекул.
Молекулярная кристаллическая решетка — это структура, в узлах которой находятся не атомы, а молекулы.
Внутри молекул атомы имеют прочные ковалентные связи, но сами молекулы связаны между собой слабо. Поэтому кристаллы таких веществ непрочные и легко распадаются.
Молекулярная кристаллическая решетка характерна для воды. При комнатной температуре это жидкость, но стоит нагреть ее до температуры кипения (которая сравнительно низка), как она тут же начинает превращаться в пар, т. е. переходит в газообразное состояние.
Некоторые молекулярные вещества — например, сухой лед CO2, способны преобразоваться в газ сразу из твердого состояния, минуя жидкое (данный процесс называется возгонкой).
Свойства молекулярных веществ:
у некоторых — наличие запаха.
Помимо воды к веществам с молекулярной кристаллической решеткой относятся аммиак NH3, гелий He, радон Rn, йод I, азот N2 и другие. Все благородные газы — молекулярные вещества. Также к этой группе принадлежит и большинство органических соединений (например, сахар).
Пошаговый гайд от Екатерины Мурашовой о том, как перестать делать уроки за ребёнка и выстроить здоровые отношения с учёбой.
Ионная кристаллическая решетка
Как известно, при ионной химической связи один атом отдает другому ионы и приобретает положительный заряд, в то время как принимающий атом заряжается отрицательно. В итоге появляются разноименно заряженные ионы, из которых и состоит структура кристалла.
Ионная решетка — это кристаллическая структура, в узловых точках которой находятся ионы, связанные взаимным притяжением.
Ионную кристаллическую решетку имеют практически все соли, типичным представителем можно считать поваренную соль NaCl. О ней стоит вспомнить, если нужно перечислить физические характеристики этой группы. Также ионную решетку имеют щелочи и оксиды активных металлов.
Свойства веществ с ионной структурой:
способность растворяться в воде.
Примеры веществ с ионной кристаллической решеткой: оксид кальция CaO, оксид магния MgO, хлорид аммония NH4Cl, хлорид магния MgCl2, оксид лития Li2O и другие.
Металлическая кристаллическая решетка
Для начала вспомним, как проходит металлическая химическая связь. В молекуле металла свободные отрицательно заряженные электроны перемещаются от одного иона к другому и соединяются с некоторыми из них, а после отрываются и мигрируют дальше. В результате получается кристалл, в котором ионы превращаются в атомы и наоборот.
Металлическая кристаллическая решетка — это структура, которая состоит из ионов и атомов металла, а между ними свободно передвигаются электроны. Как несложно догадаться, она характерна лишь для металлов и сплавов.
Свободные электроны, мигрирующие между узлами решетки, образуют электронное облако, которое под воздействием электротока приходит в направленное движение. Это объясняет такое свойство металлов, как электрическая проводимость.
В химии типичным примером вещества, которое имеет металлическую кристаллическую решетку, считается медь. Она очень ковкая, пластичная, имеет высокую тепло- и электропроводность. Впрочем, все металлы ярко демонстрируют эти характеристики, поэтому назвать физические свойства данной группы несложно.
Свойства веществ с металлической кристаллической решеткой:
При этом температура плавления веществ может существенно различаться. Например, у ртути это −38,9°С, а у бериллия целых +1287°С.
Подведем итог: о характеристиках разных типов кристаллических решеток расскажет таблица.
Готовимся к углубленному изучению химии
Сложные вещества часто называют химическими соединениями. В химических соединениях свойства простых веществ, из которых образуются эти соединения, не сохраняются.
Каждый элемент образует как минимум одно простое вещество. Некоторые элементы могут образовывать не одно, а два или несколько простых веществ. Это явление называется аллотропией.
Разные простые вещества, которые образуются одним и тем же химическим элементом, называются аллотропными видоизменениями (модификациями).
В природе, как правило, встречаются не чистые вещества, а смеси веществ. Любая смесь состоит из двух или большего числа веществ, которые называются компонентами смеси.
1. Укажите, где о кислороде говорится как о химическом элементе, а где – как о простом веществе:
а) кислород мало растворим в воде; б) молекулы воды состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода;
в) в воздухе содержится 20% кислорода (по объему);
г) кислород входит в состав углекислого газа.
О химическом элементе:
б) молекулы воды состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода;
г) кислород входит в состав углекислого газа.
О простом веществе:
а) кислород мало растворим в воде;
в) в воздухе содержится 20% кислорода (по объему).
2. Укажите, где о водороде говорится как о простом веществе, а где – как о химическом элементе:
а) водород входит в состав большинства органических соединений;
б) водород – самый легкий газ;
в) водородом заполняют воздушные шары;
г) молекула метана содержит четыре атома водорода.
О химическом элементе:
а) водород входит в состав большинства органических соединений;
г) молекула метана содержит четыре атома водорода.
О простом веществе:
б) водород – самый легкий газ;
в) водородом заполняют воздушные шары;
1. Из предложенного списка веществ выпишите отдельно простые и сложные вещества:
NaCl, H2SO4, K, S8, CO2, O3, H3PO4, N2, Fe.
10. Элемент фосфор образует три простых вещества, отличающихся, в частности, цветом: белый, красный и черный фосфор. Чем являются эти простые вещества по отношению друг к другу.
Простые и сложные вещества
Читайте также: