Один элемент — разные структуры
Переключай модели: простое вещество может состоять из молекул или протяжённой структуры.
Схематическая модель: размеры частиц и расстояния условны.
Атомы могут объединяться в молекулы
Молекула — отдельная частица молекулярного вещества, состоящая из связанных атомов. Для кислорода это O₂, для водорода — H₂. Число атомов внутри молекулы имеет значение: O₂ и O₃ образованы одним элементом, но являются разными веществами.
Модель из шариков помогает увидеть состав и связи. Однако не все вещества состоят из отдельных молекул. В металлах и кристалле алмаза атомы объединены в протяжённые структуры. Нельзя говорить, что всякое вещество обязательно построено из молекул.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| O | Один атом | Ещё не молекула кислорода O₂ |
| O₂ | Два связанных атома O | Молекула кислорода |
| O₃ | Три связанных атома O | Молекула озона |
Молекула объединяет связанные атомы в отдельную частицу. У некоторых веществ отдельных молекул нет.
Что делает вещество простым
Простое вещество образовано атомами одного химического элемента. В молекуле H₂ два атома, но вид атомов один, поэтому водород — простое вещество. Железо Fe также простое, хотя отдельные молекулы Fe в металлическом куске не выделяют.
Число атомов и число элементов — разные характеристики. Кислород O₂ и озон O₃ относятся к простым веществам; вода H₂O — к сложным, потому что содержит два элемента. Для классификации сначала определяют, сколько разных символов элементов присутствует в формуле.
Один химический элемент
Простое вещество: H₂, O₂, Fe
Два и более элементов
Сложное вещество: H₂O, CO₂
Несколько веществ вместе
Смесь: воздух, раствор соли
Простое вещество содержит один химический элемент. Количество атомов в молекуле не меняет этого определения.
Модель молекулы кислорода O₂
Два атома O образуют молекулу простого вещества O₂.
Adam Rędzikowski · Wikimedia Commons · CC0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Кристалл серы
Сера — пример твёрдого простого вещества неметалла.
Aram Dulyan · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Металлы и неметаллы
Большинство металлов хорошо проводит электрический ток и тепло, имеет металлический блеск и способно изменять форму при обработке. Эти свойства объясняют применение меди в проводах и алюминия в лёгких конструкциях. При обычных условиях большинство металлов твёрдые; ртуть — исключение.
Неметаллы разнообразнее по внешнему виду: кислород — газ, сера — твёрдое вещество, бром — жидкость. Общие характеристики помогают ориентироваться, но имеют исключения: графит проводит электрический ток. Поэтому одного внешнего признака для строгой классификации недостаточно.
| Признак | Металлы: типичные свойства | Неметаллы: разнообразие |
|---|---|---|
| Проводимость | Обычно высокая | Часто низкая; графит — исключение |
| Обработка | Многие пластичны | Твёрдые часто хрупкие |
| Состояние | Большинство твёрдые | Есть газы, жидкость и твёрдые вещества |
Простые вещества делят на металлы и неметаллы. Их общие признаки полезны, но требуют учёта исключений.
Один элемент — разные простые вещества
Углерод образует алмаз и графит: химический элемент один, а расположение и связи атомов различаются. Поэтому алмаз очень твёрдый, а графит оставляет след на бумаге. Это показывает, почему знания только о составе иногда недостаточно.
Кислород O₂ и озон O₃ различаются числом атомов в молекуле. Углеродные структуры отличаются способом соединения атомов. В обоих случаях один элемент образует несколько простых веществ, свойства которых нельзя автоматически переносить друг на друга.
O₂ и O₃
Разное число атомов в молекулах. Получаются разные вещества.
Алмаз и графит
Разное строение протяжённых структур. Меняются твёрдость и проводимость.
Один элемент может образовывать разные простые вещества. Различия строения приводят к различиям свойств.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 7 класс», § 5. Материал переработан для объяснения; источник: 7 класс. Химия — § 05. Молекулы. Простые вещества.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах