ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, СИМВОЛ ЭЛЕМЕНТА.
1.Дайте определение понятия "химический элемент" с использованием слов "вид атомов".
2.Сколько значений имеет слово "железо" в химии? Какие это значения?
1.4. Классификация веществ
Прежде чем приступать к классификации любых объектов, необходимо выбрать признак, по которому вы будете проводить эту классификацию (классификационный признак). Например, раскладывая по коробочкам груду карандашей, вы можете руководствоваться их цветом, формой, длиной, твердостью или чем-нибудь еще. Выбранная характеристика и будет классификационным признаком. Вещества – намного более сложные и разнообразные объекты, чем карандаши, поэтому и классификационных признаков здесь значительно больше.
Все вещества (а вы уже знаете, что вещество – это система) состоят из частиц. Первый классификационный признак – наличие (или отсутствие) в этих частицах атомных ядер. По этому признаку все вещества делятся на химические вещества и физические вещества.
|
Химическое вещество – вещество, состоящее из частиц, содержащих атомные ядра. |
Такими частицами (а их называют химическими частицами) могут быть атомы (частицы с одним ядром), молекулы (частицы с несколькими ядрами), немолекулярные кристаллы (частицы с множеством ядер) и некоторые другие. Любая химическая частица, помимо ядер или ядра, содержит еще и электроны.
Кроме химических веществ, в природе существуют и другие вещества. Например: вещество нейтронных звезд, состоящее из частиц, называемых нейтронами; потоки электронов, нейтронов и других частиц. Такие вещества называют физическими.
|
Физическое вещество – вещество, состоящее из частиц, несодержащих атомные ядра. |
На Земле с физическими веществами вы практически никогда не сталкиваетесь.
По типу химических частиц или по типу строения все химические вещества делятся на молекулярные и немолекулярные, это вы уже знаете.
Вещество может состоять из одинаковых по составу и строению химических частиц – в этом случае его называют чистым, или индивидуальным, веществом. Если же частицы разные, то – смесью.
|
Индивидуальное вещество – химическое вещество,состоящее из химических частиц, одинаковых по составу и строению. (В настоящее время в химии нет общепринятого всеобъемлющего определения этого понятия) |
Это относится как к молекулярным, так и к немолекулярным веществам. Например, молекулярное вещество " вода" состоит из одинаковых по составу и строению молекул воды, а немолекулярное вещество " поваренная соль" состоит из одинаковых по составу и строению кристалликов поваренной соли.
Большинство природных веществ представляет собой смеси. Например, воздух – смесь молекулярных веществ " азота" и " кислорода" с примесями других газов, а горная порода " гранит" – смесь немолекулярных веществ " кварца" , "полевого шпата" и " слюды" также с различными примесями.
Индивидуальные химические вещества часто называют просто веществами.
Химические вещества могут содержать атомы только одного химического элемента или атомы разных элементов. По этому признаку вещества делят на простые и сложные.
|
Простое вещество – индивидуальное вещество,в состав которого входят атомы только одного элемента. |
Например, простое вещество " кислород" состоит из двухатомных молекул кислорода, а в состав вещества " кислород" входят только атомы элемента кислорода. Другой пример: простое вещество " железо" состоит из кристаллов железа, а в состав вещества " железо" входят только атомы элемента железа. Исторически сложилось так, что обычно простое вещество имеет то же название, что и элемент, атомы которого входят в состав этого вещества.
Однако некоторые элементы образуют не одно, а несколько простых веществ. Например, элемент кислород образует два простых вещества: " кислород" , состоящий из двухатомных молекул, и " озон" , состоящий из трехатомных молекул. Элемент углерод образует два широко известных немолекулярных простых вещества: алмаз и графит. Такое явление называется аллотропией.
|
Аллотропия – образование одним химическим элементом нескольких простых веществ. |
Эти простые вещества называются аллотропными модификациями. Они одинаковы по качественному составу, но отличаются друг от друга строением.
|
Сложное вещество – индивидуальное вещество,в состав которого входят атомы разных элементов |
Так, сложное вещество " вода"состоит из молекул воды, которые, в свою очередь, состоят из атомов водорода и кислорода. Следовательно, атомы водорода и атомы кислорода входят в состав воды. Сложное вещество " кварц" состоит из кристаллов кварца, кристаллы кварца состоят из атомов кремния и атомов кислорода, то есть атомы кремния и атомы кислорода входят в состав кварца. Конечно, в состав сложного вещества могут входить атомы и более чем двух элементов.
Сложные вещества иначе называют соединениями.
Примеры простых и сложных веществ, а также их тип строения приведены в таблице 1.
Таблица I. Простые и сложные вещества молекулярного (м) и немолекулярного (н/м) типа строения
|
Простые вещества |
Сложные вещества |
||
|
Название |
Тип строения |
Название |
Тип строения |
|
Кислород |
м |
Вода |
м |
|
Водород |
м |
Поваренная соль |
н/м |
|
Алмаз |
н/м |
Сахароза |
м |
|
Железо |
н/м |
Медный купорос |
н/м |
|
Сера |
м |
Бутан |
м |
|
Алюминий |
н/м |
Фосфорная кислота |
м |
|
Белый фосфор |
м |
Сода |
н/м |
|
Азот |
м |
Питьевая сода |
н/м |
На рис. 1.3 показана схема классификации веществ по изученным нами признакам: по наличию ядер в образующих вещество частицах, по химической индивидуальности веществ, по содержанию атомов одного или нескольких элементов и по типу строения. Схема дополнена делением смесей на механические смеси и растворы, здесь классификационный признак – структурный уровень, на котором перемешаны частицы.
|
Раствор –однородная смесь нескольких веществ, перемешанных на атомно-молекулярном уровне. |
Как и индивидуальные вещества, растворы могут быть твердыми, жидкими (обычно называются просто " растворы" ) и газообразными (называются смесями газов). Примеры твердых растворов: ювелирный сплав золота с серебром, драгоценный камень рубин. Примеры жидких растворов вам хорошо известны: это, например, раствор поваренной соли в воде, столовый уксус (раствор уксусной кислоты в воде). Примеры газообразных растворов: воздух, кислородно-гелиевые смеси для дыхания аквалангистов и др.
|
Алмаз – аллотропная модификация углерода. Это – бесцветный драгоценный камень, ценящийся за игру цветов и блеск. Слово " алмаз" в переводе с древнеиндийского языка означает " тот, который не разбивается" . Среди всех минералов алмаз обладает самой большой твердостью. Но, несмотря на свое название, он достаточно хрупок. Ограненные алмазы называются бриллиантами. |