Атомная сеть и отдельные молекулы неметаллов
Выбирай структуру. Модель выделит частицы в узлах и взаимодействия, которые объясняют свойства вещества.
Учебная схема: размеры, цвета и расстояния условны. Переключатели показывают объяснённые примеры, оценка здесь не выставляется.
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.
Атомная и молекулярная решётки
В атомной решётке атомы связаны ковалентными связями в протяжённую сеть: пример — алмаз. В молекулярной решётке сохраняются отдельные молекулы, а между ними действуют межмолекулярные силы: примеры — лёд и твёрдый CO₂.
При плавлении молекулярного вещества обычно ослабляется межмолекулярный порядок, а сами молекулы сохраняются. Для разрушения атомной сети нужно нарушить много прочных связей. Это объясняет большие различия температур плавления.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| Алмаз | Атомы C и ковалентная сеть | Очень твёрдый |
| Лёд | Молекулы H₂O и водородные связи | Молекулы сохраняются при плавлении |
| Твёрдый CO₂ | Молекулы CO₂ | Легко сублимирует при обычном давлении |
Атомная решётка представляет единую ковалентную сеть. Молекулярная решётка сохраняет отдельные молекулы вещества.
Алмаз, графит и их структуры
Образцы и схемы строения двух простых веществ углерода: алмаза и графита. Состав одинаков, пространственные связи различны.
Itub; составная иллюстрация из работ, указанных на странице файла · Wikimedia Commons · CC BY-SA 3.0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Белый, красный и фиолетовый фосфор
Слева направо показаны белый, красный и фиолетовый фосфор. Это формы одного элемента с разным строением; чёрный фосфор на фотографии не показан.
Materialscientist; BXXXD, Tomihahndorf, Peter Krimbacher / Gschnaller Jochen; исходные работы на странице файла · Wikimedia Commons · CC BY-SA 3.0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Окислитель и восстановитель
Восстановитель отдаёт электроны и сам окисляется. Окислитель принимает электроны и сам восстанавливается. Название описывает действие на партнёра, поэтому его легко перепутать с собственным изменением частицы.
В паре Fe и Cu²⁺ железо — восстановитель, ионы меди(II) — окислитель. Чтобы определить роли, сначала записывают отдачу и принятие электронов, затем называют вещества. В Fe + S → FeS сера принимает электроны и служит окислителем; при S + O₂ → SO₂ она отдаёт электроны и выступает восстановителем.
| Роль | Что делает с электронами | Что происходит с ним |
|---|---|---|
| Восстановитель | Отдаёт | Окисляется |
| Окислитель | Принимает | Восстанавливается |
Восстановитель сам окисляется, отдавая электроны. Окислитель сам восстанавливается, принимая электроны.
Разные типы реакций могут быть ОВР
Соединение 2Mg + O₂ → 2MgO является ОВР: Mg 0 → +2, O 0 → −2. Разложение 2H₂O → 2H₂ + O₂ тоже ОВР, поскольку H и O переходят из соединения в простые вещества.
Название типа по числу веществ не сообщает автоматически, есть ли перенос электронов. Поэтому для полного описания реакции используют несколько независимых признаков. Электронный анализ всегда опирается на конкретные формулы.
Реакция
Тип по составу
2Mg + O₂ → 2MgO
Соединение
2H₂O → 2H₂ + O₂
Разложение
HCl + NaOH → NaCl + H₂O
Обмен
ОВР могут относиться к разным типам по составу участников. Классификации дополняют друг друга.
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, 9 класс», § 13. Материал переработан для объяснения; источник: 9 класс. Химия — § 13. Простые вещества неметаллы.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