Три способа собрать частицы
Сравни состав сосудов. Одинаковые цвета — один элемент, одинаковые группы — одно вещество.
Схематическая модель: размеры частиц и расстояния условны.
Сложное вещество: элементы связаны
Сложные вещества образованы атомами двух или более химических элементов. Вода содержит водород и кислород, углекислый газ — углерод и кислород. Слово «сложное» описывает состав, а не размер частицы или трудность формулы.
Соединённые атомы образуют вещество со своими свойствами. Вода не обладает свойствами смеси горючего водорода и поддерживающего горение кислорода. Для разложения воды требуется химическое превращение; физическое разделение компонентов смеси здесь не подходит.
H₂O
H + O: два химических элемента
CO₂
C + O: два химических элемента
H₂SO₄
H + S + O: три химических элемента
Сложное вещество содержит несколько химических элементов. Его свойства отличаются от свойств образовавших его простых веществ.
Качественный и количественный состав
Качественный состав отвечает на вопрос «какие элементы?», количественный — «сколько атомов или в каком отношении?». Для H₂O качественный состав — H и O; количественный — два атома H на один атом O. Оба описания нужны одновременно.
У воды H₂O и пероксида водорода H₂O₂ одинаковый набор элементов, но разное соотношение атомов и разные свойства. В немолекулярных соединениях, например NaCl, формула показывает простейшее соотношение частиц элементов в структуре, а не отдельную молекулу.
| Формула | Какие элементы | Соотношение атомов |
|---|---|---|
| H₂O | H и O | 2 : 1 |
| H₂O₂ | H и O | 2 : 2 в молекуле |
| CO₂ | C и O | 1 : 2 |
| NaCl | Na и Cl | 1 : 1 в кристаллической структуре |
Качественный состав называет элементы, количественный — их соотношение. Изменение соотношения может означать другое вещество.
Модель молекулы воды H₂O
В модели молекулы воды два атома H соединены с одним O; цвета и размеры условны.
Ben Mills · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Строение кристалла поваренной соли
Кристаллическая структура NaCl: формула задаёт соотношение частиц, а не отдельную молекулу в кристалле.
Walkerma · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Соединение и смесь нельзя путать
В чистом соединении состав определён. В смеси соотношение веществ можно менять: в стакане бывает больше или меньше растворённой соли. В смеси компоненты сохраняют свою химическую природу, а при образовании соединения появляется новое вещество.
Чтобы различить эти случаи, полезно задать два вопроса: постоянен ли состав и можно ли разделить компоненты физическими способами? Воду и песок разделяют фильтрованием. Водород и кислород из воды получают в результате химического разложения, а не просеивания или отстаивания.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| Состав | Соединение: определённый | Смесь: переменный |
| Свойства | Собственные свойства нового вещества | Сохраняется химическая природа компонентов |
| Разделение | Нужна химическая реакция | Возможны физические методы |
Смесь и сложное вещество устроены по-разному. Способ разделения связан с этим различием.
Неорганические и органические вещества
Среди сложных веществ выделяют органические и неорганические. Органическая химия изучает соединения углерода, однако некоторые его соединения, например CO₂ и карбонаты, традиционно относят к неорганическим. Поэтому правило «есть C — значит органическое» слишком грубое.
Вода, оксиды, многие кислоты, основания и соли рассматриваются в неорганической химии. Метан, сахар и многие полимеры — примеры органических веществ. Органические соединения встречаются в живых организмах, но их также получают в промышленности; происхождение само по себе класс не определяет.
Неорганические
Вода, углекислый газ, поваренная соль
Органические
Метан, сахар, многие пластмассы
Главная связь
Класс определяют по составу и строению, а не только по происхождению
Сложные вещества изучают в органической и неорганической химии. Природное происхождение не является достаточным признаком класса.
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», § 6. Материал переработан для объяснения; источник: 7 класс. Химия — § 06. Сложные 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