Простые и сложные вещества

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.

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:

1. Проведите диагональ от 5-го до 85-го номера химических элементов.

2. Все химические элементы, находящиеся ниже и левее проведенной диагонали, образуют простые вещества — металлы (кроме водорода).

3. 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.

Аллотропия

Аллотропия — это возможность образования химическим элементом нескольких простых веществ, которые отличаются друг от друга строением и свойствами.

Образующиеся простые вещества называют аллотропными модификациями.

Аллотропия характерна для следующих химических элементов:

• углерод (алмаз, графит, графен, углеродные нанотрубки, фуллерен и другие);

• фосфор (красный, белый и черный);

• кислород (кислород и озон);

• кремний (аморфный и кристаллический);

• Рассмотрим две аллотропные модификации углерода:

The image 1 is a derivative of "Crystal" by manfredxy on Envato Elements.

The image 2 is a derivative of "Rough Graphite rock" by vvoennyy on Envato Elements.

Алмаз — бесцветное прозрачное вещество. Является одним из самых твердых веществ. Не проводит электрический ток.

Графит представляет собой вещество серо-черного цвета, обладает металлическим блеском. Имеет высокую тепло- и электропроводность.

Графит представляет собой вещество серо-черного цвета, обладает металлическим блеском. Имеет высокую тепло- и электропроводность.

Что такое сложные вещества

Сложные вещества — это вещества, образованные атомами нескольких химических элементов.

Например, молекула HNO₃ состоит из одного атома водорода, одного атома азота и трех атомов кислорода.

К сложным веществам в химии относятся две большие группы веществ: неорганические и органические.

Неорганические вещества

Неорганические вещества делятся на 4 вида:

1. Оксиды — вещества, молекулы которых состоят из двух химических элементов, один из которых — кислород в степени окисления −2.

   Например: Na₂O, CaO, P₂O₅.

2. Основания — вещества, молекулы которых состоят из катиона металла и гидроксильной группы (—OH).

   Например: KOH, Fe(OH)₃, Ni(OH)₂.

Один из видов сложных веществ — основания. Об основаниях в химии мы писали в соответствующей статье.

3. Кислоты — вещества, молекулы которых состоят из катиона водорода (H+), способного замещаться атомом металла, и кислотного остатка.

   Например: HNO₃, HCl, H₃PO₄.

4. Соли — вещества, состоящие из катиона металла и кислотного остатка.

   Например: NaCl, CaCO₃, K₂SO₄.

Кратко о классификации веществ можно узнать из схемы:

Номенклатура неорганических веществ

Названия простых веществ чаще всего совпадают с названием химического элемента, а для сложных веществ существует два вида номенклатуры: тривиальная и систематическая.

В тривиальной номенклатуре вещества названы в соответствии с их особенностями, например специфическим запахом или окраской.

В систематической номенклатуре название зависит от вида неорганического вещества.

Оксиды

Примеры названий оксидов:

• Fe₂O₃ — оксид железа (III). Читается: феррум два о три;

• Na₂O — оксид натрия. Читается: натрий два о.

Основания

Примеры названий гидроксидов:

• Fe(OH)₃ — гидроксид железа (III). Читается: феррум о аш трижды;

• NaOH — гидроксид натрия. Читается: натрий о аш.

Соли

Примеры названий солей:

• KNO₃ — нитрат калия. Читается: калий эн о три;

• AlCl₃ — хлорид алюминия. Читается: алюминий хлор три.

Кислоты

Названия кислот, кислотных остатков и их формулы необходимо выучить, они приведены в таблице ниже.

Знать свойства и строение простых и сложных веществ важно не только на экзамене, но и в жизни. Поэтому на курсах подготовки к ОГЭ по химии в онлайн-школе Skysmart мы разбираем много реальных примеров, смотрим опыты и учимся применять полученные знания в быту.