Bahan mudah dan kompleks. Unsur kimia

Mengenai atom dan unsur kimia

Tiada apa-apa lagi dalam alam semula jadi

tidak di sini mahupun di sana, di kedalaman angkasa:

segala-galanya - dari butiran pasir hingga ke planet -

terdiri daripada unsur-unsur yang bersatu.

S. P. Shchipachev, "Membaca Mendeleev."

Dalam kimia, kecuali istilah "atom" Dan "molekul" konsep itu sering digunakan "elemen". Apakah persamaan konsep ini dan bagaimana perbezaannya?

Unsur kimia – ini adalah atom dari jenis yang sama . Jadi, sebagai contoh, semua atom hidrogen ialah unsur hidrogen; semua atom oksigen dan merkuri ialah unsur oksigen dan merkuri, masing-masing.

Pada masa ini, lebih daripada 107 jenis atom diketahui, iaitu, lebih daripada 107 unsur kimia. Adalah perlu untuk membezakan antara konsep "unsur kimia", "atom" dan "bahan mudah"

Bahan mudah dan kompleks

Mengikut komposisi unsur mereka mereka dibezakan bahan mudah, terdiri daripada atom satu unsur (H 2, O 2, Cl 2, P 4, Na, Cu, Au), dan bahan kompleks, terdiri daripada atom unsur yang berbeza (H 2 O, NH 3, OF 2, H 2 SO 4, MgCl 2, K 2 SO 4).

Pada masa ini, 115 unsur kimia diketahui, yang membentuk kira-kira 500 bahan mudah.

Emas asli adalah bahan yang mudah.

Keupayaan satu unsur wujud dalam bentuk berbeza bahan mudah, berbeza dalam sifat, dipanggil alotropi Sebagai contoh, unsur oksigen O mempunyai dua bentuk alotropik - dioksigen O 2 dan ozon O 3 dengan bilangan atom yang berbeza dalam molekul.

Bentuk alotropik unsur karbon C - berlian dan grafit - berbeza dalam struktur hablurnya. Terdapat sebab lain untuk alotropi.

sebatian kimia, contohnya, merkuri(II) oksida HgO (diperolehi dengan menggabungkan atom bahan ringkas - merkuri Hg dan oksigen O 2), natrium bromida (diperolehi dengan menggabungkan atom bahan ringkas - natrium Na dan bromin Br 2).

Jadi, mari kita ringkaskan perkara di atas. Terdapat dua jenis molekul jirim:

1. Mudah– molekul bahan tersebut terdiri daripada atom jenis yang sama. Dalam tindak balas kimia mereka tidak boleh terurai untuk membentuk beberapa bahan yang lebih ringkas.

2. Kompleks- molekul bahan tersebut terdiri daripada atom jenis yang berbeza. Dalam tindak balas kimia mereka boleh terurai untuk membentuk bahan yang lebih ringkas.

Perbezaan antara konsep "unsur kimia" dan "bahan mudah"

Membezakan antara konsep "unsur kimia" Dan “bahan mudah” mungkin dengan membandingkan sifat bahan mudah dan kompleks. Sebagai contoh, bahan mudah - oksigen– gas tidak berwarna yang diperlukan untuk bernafas dan menyokong pembakaran. Zarah terkecil oksigen bahan ringkas ialah molekul yang terdiri daripada dua atom. Oksigen juga termasuk dalam karbon monoksida ( karbon monoksida) dan air. Walau bagaimanapun, air dan karbon monoksida mengandungi oksigen terikat secara kimia, yang tidak mempunyai sifat bahan mudah; khususnya, ia tidak boleh digunakan untuk pernafasan. Ikan, sebagai contoh, tidak menghirup oksigen terikat secara kimia, yang merupakan sebahagian daripada molekul air, tetapi oksigen bebas terlarut di dalamnya. Oleh itu, apabila kita bercakap tentang komposisi mana-mana sebatian kimia, perlu difahami bahawa sebatian ini tidak mengandungi bahan mudah, tetapi atom jenis tertentu, iaitu unsur yang sepadan.

Apabila bahan kompleks terurai, atom boleh dibebaskan dalam keadaan bebas dan bergabung untuk membentuk bahan mudah. Bahan ringkas terdiri daripada atom satu unsur. Perbezaan antara konsep "unsur kimia" dan "bahan mudah" juga disahkan oleh fakta bahawa unsur yang sama boleh membentuk beberapa bahan mudah. Sebagai contoh, atom unsur oksigen boleh membentuk molekul oksigen diatomik dan molekul ozon triatomik. Oksigen dan ozon adalah bahan mudah yang berbeza sama sekali. Ini menjelaskan fakta bahawa lebih banyak bahan mudah diketahui daripada unsur kimia.

Dengan menggunakan konsep "unsur kimia", kita boleh memberikan definisi berikut kepada bahan mudah dan kompleks:

Bahan mudah ialah bahan yang terdiri daripada atom satu unsur kimia.

Bahan kompleks ialah bahan yang terdiri daripada atom unsur kimia yang berbeza.

Perbezaan antara konsep "campuran" dan "sebatian kimia"

Bahan kompleks sering dipanggil sebatian kimia.

Cuba jawab soalan:

1. Bagaimanakah campuran berbeza dalam komposisi daripada sebatian kimia?

2. Bandingkan sifat campuran dan sebatian kimia?

3. Bagaimanakah cara anda boleh mengasingkan komponen campuran dan sebatian kimia?

4. Adakah mungkin untuk menilai dengan tanda-tanda luaran tentang pembentukan campuran dan sebatian kimia?

Ciri perbandingan campuran dan bahan kimia

Tugas untuk penyatuan

I. Bekerja dengan simulator

II. Menyelesaikan masalah

№1

Berapa banyak bahan mudah ditulis dalam satu siri formula:
H 2 O, N 2, O 3, HNO 3, P 2 O 5, S, Fe, CO 2, KOH.

№2

Kedua-dua bahan adalah kompleks:

A) C (arang batu) dan S (sulfur);
B) CO 2 (karbon dioksida) dan H 2 O (air);
B) Fe (besi) dan CH 4 (metana);
D) H 2 SO 4 (asid sulfurik) dan H 2 (hidrogen).

№3

Pilih pernyataan yang betul:
Bahan ringkas terdiri daripada atom-atom yang sama jenis.

A) Betul

B) Tidak betul

№4

Apa yang tipikal untuk campuran ialah
A) Mereka mempunyai komposisi yang tetap;
B) Bahan dalam "campuran" tidak mengekalkan sifat masing-masing;
C) Bahan dalam "campuran" boleh dipisahkan oleh sifat fizikal;
D) Bahan dalam "campuran" boleh diasingkan menggunakan tindak balas kimia.

№5

Berikut adalah tipikal untuk "sebatian kimia":
A) Komposisi boleh ubah;
B) Bahan yang terkandung dalam "sebatian kimia" boleh diasingkan dengan cara fizikal;
C) Pembentukan sebatian kimia boleh dinilai dengan tanda-tanda tindak balas kimia;
D) Komposisi kekal.

№6

Dalam kes apa yang kita bincangkan kelenjar macam mana dengan unsur kimia?
A) Besi ialah logam yang ditarik oleh magnet;
B) Besi adalah sebahagian daripada karat;
C) Besi dicirikan oleh kilauan logam;
D) Besi sulfida mengandungi satu atom besi.

№7

Dalam kes apakah kita bercakap tentang oksigen sebagai bahan mudah?
A) Oksigen ialah gas yang menyokong pernafasan dan pembakaran;
B) Ikan menghirup oksigen terlarut dalam air;
C) Atom oksigen adalah sebahagian daripada molekul air;
D) Oksigen adalah sebahagian daripada udara.

Segala sesuatu yang mengelilingi kita mempunyai fizikal dan sifat kimia. Apakah yang dipanggil bahan dan apakah jenisnya? Ia adalah bahan fizikal yang mempunyai spesifik komposisi kimia. Dalam bahasa Latin, perkataan untuk "zat" ialah Substantia, yang juga sering digunakan oleh saintis. Apakah yang diwakilinya?

Sehingga kini, lebih daripada 20 juta diketahui pelbagai bahan. Terdapat semua jenis gas di udara, dan air dengan mineral dan garam di lautan, laut dan sungai. Padat lapisan permukaan Planet kita terdiri daripada banyak batu. Sebilangan besar bahan yang berbeza terdapat dalam mana-mana organisma hidup.

Konsep umum

DALAM kimia moden bahan yang ditakrifkan sebagai mempunyai jisim rehat. Ia terdiri daripada zarah asas atau quasipartikel. Ciri penting mana-mana bahan ialah jisimnya. Sebagai peraturan, pada ketumpatan dan suhu yang agak rendah, zarah asas seperti elektron, neutron dan proton paling kerap dijumpai dalam komposisinya. Dua yang terakhir terdiri nukleus atom. Semua zarah asas ini membentuk bahan seperti molekul dan kristal. Pada teras mereka, bahan atom mereka (atom) terdiri daripada elektron, proton dan neutron.

Dari sudut pandangan biologi, "jirim" adalah konsep jirim yang membentuk tisu mana-mana organisma. Ia adalah sebahagian daripada organel yang terdapat dalam sel. Dalam pengertian umum, "zat" ialah bentuk jirim dari mana semua badan fizikal terbentuk.

Sifat jirim

Sifat bahan dipanggil set ciri objektif yang mentakrifkan keperibadian. Mereka membenarkan satu bahan dibezakan daripada yang lain. Ciri yang paling ciri fizikokimia bahan-bahan:

Ketumpatan;

Titik didih dan lebur;

Ciri-ciri termodinamik;

Sifat kimia;

Nilai struktur kristal.

Semua parameter yang disenaraikan adalah pemalar yang tidak berubah. Oleh kerana semua bahan adalah berbeza antara satu sama lain, ia mempunyai ciri-ciri tertentu.Apakah yang dimaksudkan dengan konsep ini? Sifat bahan ialah ciri-cirinya yang ditentukan melalui pengukuran atau pemerhatian, tanpa mengubahnya menjadi bahan lain. Yang paling penting daripada mereka ialah:

Keadaan pengagregatan;

Warna dan bersinar;

Kehadiran bau;

Ketidaklarutan atau keterlarutan dalam air;

Takat lebur dan didih;

Ketumpatan;

Kekonduksian elektrik;

Kekonduksian terma;

Kekerasan;

kerapuhan;

plastik.

Ia juga dicirikan oleh sifat fizikal seperti bentuk. Warna, rasa, bau ditentukan secara visual dan menggunakan deria. Parameter fizikal seperti ketumpatan, takat lebur dan didih, dan kekonduksian elektrik dikira menggunakan pelbagai ukuran. Maklumat tentang sifat fizikal kebanyakan bahan dibentangkan dalam buku rujukan khas. Mereka bergantung pada keadaan pengagregatan bahan. Oleh itu, ketumpatan air, ais dan wap adalah berbeza sama sekali. Oksigen dalam keadaan gas tidak berwarna, tetapi dalam keadaan cecair ia mempunyai warna biru. Oleh kerana perbezaan sifat fizikal, banyak bahan boleh dibezakan. Jadi, tembaga adalah satu-satunya logam yang mempunyai warna kemerahan. Baru rasa masin. Dalam kebanyakan kes, untuk mengenal pasti bahan, perlu mengambil kira beberapa sifatnya yang diketahui.

Hubungan konsep

Ramai orang mengelirukan konsep "unsur kimia", "atom", "bahan mudah". Malah, mereka berbeza antara satu sama lain. Oleh itu, atom adalah konsep konkrit kerana ia benar-benar wujud. Unsur kimia - definisi abstrak (kolektif). Secara semula jadi, ia hanya wujud dalam bentuk atom terikat atau bebas. Dalam erti kata lain, ia adalah bahan yang mudah atau kompleks. Setiap unsur kimia mempunyai sendiri simbol- tanda (simbol). Dalam sesetengah kes, ia juga menyatakan komposisi bahan mudah (B, C, Zn). Tetapi selalunya simbol ini hanya menunjukkan unsur kimia. Ini jelas ditunjukkan oleh formula oksigen. Jadi O hanyalah unsur kimia, dan oksigen bahan ringkas dilambangkan dengan formula O 2.

Terdapat perbezaan lain antara konsep ini. Adalah perlu untuk membezakan antara ciri-ciri (sifat) bahan mudah, iaitu himpunan zarah, dan unsur kimia, iaitu atom daripada jenis tertentu. Terdapat perbezaan tertentu dalam nama. Selalunya, sebutan unsur kimia dan bahan mudah adalah sama. Walau bagaimanapun, terdapat pengecualian kepada peraturan ini.

Pengelasan bahan

Apakah yang dipanggil bahan dari sudut saintifik? Bilangan bahan yang berbeza adalah sangat besar. Bahan semula jadi, definisi yang berkaitan dengan asal semula jadinya, mungkin organik atau bukan organik. Manusia telah belajar mensintesis banyak sebatian secara buatan. Takrifan "bahan" membayangkan pembahagian kepada bahan dan campuran mudah (individu). Sikap terhadap klasifikasi bergantung kepada berapa ramai daripada mereka yang termasuk di dalamnya.

Takrifan bahan mudah memahami konsep abstrak yang bermaksud satu set atom yang bersambung antara satu sama lain mengikut undang-undang fizikal dan kimia tertentu. Walaupun begitu, sempadan antara ia dan campuran adalah sangat kabur, kerana sesetengah bahan mempunyai komposisi yang berubah-ubah. Formula yang tepat masih belum dicadangkan untuk mereka. Disebabkan fakta bahawa untuk bahan mudah hanya ketulenan terakhirnya boleh dicapai, konsep ini kekal sebagai abstraksi. Dalam erti kata lain, dalam mana-mana daripada mereka terdapat campuran unsur kimia di mana seseorang mendominasi. Selalunya, ketulenan bahan secara langsung mempengaruhi sifatnya. Dalam pengertian umum, bahan mudah terdiri daripada atom-atom satu unsur kimia. Sebagai contoh, molekul gas oksigen mengandungi 2 atom yang sama (O 2).

Apakah yang dipanggil bahan kompleks? Sebatian kimia sedemikian merangkumi pelbagai atom yang membentuk molekul. Ia kadangkala dipanggil bahan kimia campuran. Bahan kompleks ialah campuran yang molekulnya terbentuk daripada atom dua atau lebih unsur. Contohnya, dalam molekul air terdapat satu atom oksigen dan 2 atom hidrogen (H 2 O). Konsep bahan kompleks ialah molekul yang mengandungi pelbagai unsur kimia. Terdapat lebih banyak bahan sedemikian daripada yang mudah. Mereka boleh menjadi semula jadi atau buatan.

Yang mudah dan konsep yang agak konvensional, berbeza dalam sifatnya. Sebagai contoh, titanium menjadi kuat hanya apabila ia dibebaskan daripada atom oksigen kepada kurang daripada seperseratus peratus. Bahan yang kompleks dan mudah definisi kimia yang agak sukar untuk dilihat, terdapat dua jenis: bukan organik dan organik.

Bahan bukan organik

Semuanya bukan organik sebatian kimia, tidak mengandungi karbon. Kumpulan ini juga termasuk beberapa bahan yang mengandungi unsur ini (sianida, karbonat, karbida, karbon oksida dan beberapa bahan lain). Mereka tidak mempunyai ciri rangka bahan organik. Sesiapa sahaja boleh menamakan bahan dengan formulanya terima kasih kepada sistem berkala Mendeleev dan kursus kimia sekolah. Kesemua mereka telah ditetapkan dengan huruf Latin. Apakah bahan yang dipanggil dalam kes ini? Semua bahan bukan organik dibahagikan kepada kumpulan berikut:

Bahan mudah: logam (Mg, Na, Ca); bukan logam (P, S); gas mulia (He, Ar, Xe); bahan amfoterik (Al, Zn, Fe);

Kompleks: garam, oksida, asid, hidroksida.

Bahan organik

Takrifan bahan organik agak mudah. Bahan ini termasuk sebatian kimia yang mengandungi karbon. Kelas bahan ini adalah yang paling luas. Benar, terdapat pengecualian untuk peraturan ini. Oleh itu, bahan organik tidak termasuk: karbon oksida, karbida, karbonat, asid karbonik, sianida dan tiosianat.

Jawapan kepada soalan “name it include a number of sebatian kompleks. Ini termasuk: amina, amida, keton, anhidrida, aldehid, nitril, asid karboksilik, sebatian organosulfur, hidrokarbon, alkohol, eter dan ester, asid amino.

Kelas utama bahan organik biologi termasuk lipid, protein, asid nukleik, dan karbohidrat. Selain karbon, ia mengandungi hidrogen, oksigen, fosforus, sulfur, dan nitrogen. yang mana sifat perwatakan dalam bahan organik? Kepelbagaian dan kepelbagaian strukturnya dijelaskan oleh ciri-ciri atom karbon, yang mampu membentuk ikatan yang kuat apabila disambungkan dalam rantai. Ini menghasilkan molekul yang sangat stabil. Atom karbon membentuk rantai zigzag, iaitu ciri ciri bahan organik. Dalam kes ini, struktur molekul secara langsung mempengaruhi sifat kimia. Karbon dalam bahan organik boleh digabungkan menjadi rantai terbuka dan kitaran (tertutup).

Negeri agregat

Takrifan "bahan" dalam kimia tidak memberikan konsep terperinci tentang keadaan pengagregatannya. Mereka berbeza dalam peranan yang dimainkan dalam kewujudan mereka oleh interaksi molekul. Terdapat 3 keadaan jirim:

Pepejal di mana molekulnya bercantum rapat. Daya tarikan yang kuat diwujudkan di antara mereka. Dalam keadaan pepejal, molekul sesuatu bahan tidak dapat bergerak bebas. Mereka hanya boleh melakukan pergerakan berayun. Terima kasih kepada ini, pepejal mengekalkan bentuk dan isipadunya dengan sempurna.

Cecair, di mana molekul lebih bebas dan boleh bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Terima kasih kepada sifat-sifat ini, sebarang cecair boleh mengambil bentuk kapal dan mengalir.

Gas, di mana zarah asas sesuatu bahan bergerak bebas dan huru-hara. Ikatan molekul dalam keadaan ini sangat lemah sehingga boleh berjauhan antara satu sama lain. Dalam keadaan gas, bahan itu mampu mengisi isipadu yang besar.

Menggunakan air sebagai contoh, sangat mudah untuk memahami perbezaan antara ais, cecair dan wap. Semua keadaan pengagregatan ini tidak berkaitan dengan ciri-ciri individu bahan kimia. Mereka hanya sepadan dengan keadaan kewujudan bahan yang bergantung pada luaran keadaan fizikal. Itulah sebabnya tanda cecair tidak boleh dikaitkan dengan air. Apabila keadaan luaran berubah, banyak bahan kimia berpindah dari satu keadaan pengagregatan ke keadaan yang lain. Semasa proses ini, jenis perantaraan (garis sempadan) ditemui. Yang paling terkenal ialah keadaan amorfus yang dipanggil berkaca. Takrifan "bahan" dalam kimia ini dikaitkan dengan strukturnya (diterjemahkan daripada amorphos Yunani - tidak berbentuk).

Dalam fizik, keadaan pengagregatan lain dianggap, dipanggil plasma. Ia terion sepenuhnya atau sebahagian dan dicirikan oleh ketumpatan cas negatif dan positif yang sama. Dengan kata lain: plasma adalah neutral elektrik. Keadaan jirim ini hanya berlaku pada suhu yang sangat tinggi. Kadang-kadang mereka mencapai beribu-ribu kelvin. Dalam beberapa sifatnya, plasma adalah bertentangan dengan gas. Yang terakhir mempunyai rendah kekonduksian elektrik. Gas terdiri daripada zarah yang serupa antara satu sama lain. Walau bagaimanapun, mereka jarang bertembung. Plasma mempunyai kekonduksian elektrik yang tinggi. Ia terdiri daripada zarah asas yang berbeza dalam cas elektrik. Mereka sentiasa berinteraksi antara satu sama lain.

Terdapat juga keadaan jirim pertengahan, seperti polimer (sangat elastik). Oleh kerana kehadiran bentuk peralihan ini, pakar sering menggunakan konsep "fasa" dengan lebih meluas. Di bawah keadaan tertentu, agak berbeza daripada yang biasa, sesetengah bahan berubah menjadi keadaan khas, contohnya, superkonduktor dan superfluid.

Kristal

Kristal adalah pepejal yang secara semula jadi mempunyai bentuk polyhedra biasa. Ia berdasarkan struktur dalamannya dan bergantung kepada susunan atom, molekul dan ion konstituennya. Dalam kimia ia dipanggil kekisi kristal. Struktur ini adalah individu untuk setiap bahan, jadi ia adalah salah satu parameter fizikokimia utama.

Jarak antara zarah yang membentuk kristal dipanggil parameter kekisi. Mereka ditentukan menggunakan kaedah fizikal analisis struktur. Tidak jarang pepejal mempunyai lebih daripada satu bentuk kekisi kristal. Struktur sedemikian dipanggil pengubahsuaian polimorfik. Antara bahan mudah, bentuk rombik dan monoklinik adalah perkara biasa. Bahan tersebut termasuk grafit, berlian, sulfur, yang merupakan pengubahsuaian karbon heksagon dan padu. Bentuk ini juga diperhatikan dalam bahan kompleks seperti kuarza, kristobalit, tridimit, yang merupakan pengubahsuaian silikon dioksida.

Zat sebagai bentuk jirim

Walaupun fakta bahawa konsep "zat" dan "jirim" sangat dekat dalam makna, mereka tidak setara sepenuhnya. Ini disahkan oleh ramai saintis. Oleh itu, apabila istilah "jirim" disebut, ia paling kerap bermaksud realiti kasar, lengai dan mati, tertakluk kepada penguasaan undang-undang mekanikal. Takrifan "zat" lebih difahami sebagai bahan yang, kerana bentuknya, membangkitkan idea daya hidup dan bentuk.

Hari ini saintis mempertimbangkan jirim realiti objektif, yang wujud dalam ruang dan perubahan dalam masa. Ia boleh dibentangkan dalam dua bentuk:

Yang pertama mempunyai sifat gelombang. Ini termasuk tanpa berat, kebolehtelapan dan kesinambungan. Ia boleh bergerak pada kelajuan cahaya.

Yang kedua ialah korpuskular, mempunyai jisim rehat. Ia terdiri daripada zarah asas yang berbeza dalam penyetempatan mereka. Ia kurang telap atau tidak boleh ditembusi dan tidak boleh bergerak pada kelajuan cahaya.

Bentuk pertama kewujudan jirim dipanggil medan, dan yang kedua - bahan. Mereka mempunyai banyak persamaan, kerana walaupun elektron mempunyai sifat zarah dan gelombang. Mereka menampakkan diri mereka pada tahap mikrokosmos. Itulah sebabnya pembahagian kepada bidang dan bahan adalah sangat mudah.

Kesatuan jirim dan medan

Para saintis telah lama menetapkan bahawa semakin besar dan lebih besar zarah asas sesuatu bahan, semakin tajam keperibadian dan persempadanannya dinyatakan. Pada masa yang sama, pertentangan antara jirim dan medan, yang dicirikan oleh kesinambungan, lebih jelas kelihatan. Semakin kecil zarah asas sesuatu bahan, semakin kurang jisimnya. Dalam kes ini, membezakannya dengan medan menjadi lebih sukar. Dalam pelbagai gelombang mikro ia secara amnya kehilangan maknanya, kerana zarah asas yang berbeza dirangsang oleh keadaan medan yang berbeza (elektromagnet - foton, nuklear - meson).

Kesatuan bahan dan medan dan ketiadaan sempadan yang jelas di antara mereka dinyatakan dalam fakta bahawa dalam keadaan tertentu zarah timbul disebabkan oleh medan, dan dalam kes lain - sebaliknya. Contoh yang jelas Ini mungkin disebabkan oleh fenomena seperti penghapusan (fenomena transformasi zarah asas). Mana-mana badan material adalah keseluruhan yang stabil, dimungkinkan oleh sambungan unsur-unsurnya melalui medan.

Apabila mengkaji bahan dalam perenggan sebelumnya, anda telah mengenali beberapa bahan. Sebagai contoh, molekul gas hidrogen terdiri daripada dua atom unsur kimia hidrogen - H + H = H2.

Bahan ringkas ialah bahan yang mengandungi atom daripada jenis yang sama

Bahan mudah yang anda ketahui termasuk: oksigen, grafit, sulfur, nitrogen, semua logam: besi, tembaga, aluminium, emas, dsb. Sulfur hanya terdiri daripada atom unsur kimia sulfur, manakala grafit terdiri daripada atom unsur kimia karbon.

Adalah perlu untuk membezakan dengan jelas antara konsep "unsur kimia" Dan "perkara mudah". Sebagai contoh, berlian dan karbon bukanlah perkara yang sama. Karbon ialah unsur kimia, dan berlian ialah bahan ringkas yang dibentuk oleh unsur kimia karbon. DALAM dalam kes ini unsur kimia (karbon) dan bahan ringkas (berlian) dipanggil secara berbeza. Selalunya unsur kimia dan bahan ringkas yang sepadan dinamakan sama. Sebagai contoh, unsur oksigen sepadan dengan bahan mudah - oksigen.

Bezakan di mana kita bercakap tentang tentang elemen, dan di mana tentang bahan, anda perlu belajar! Sebagai contoh, apabila mereka mengatakan bahawa oksigen adalah sebahagian daripada air, kita bercakap tentang unsur oksigen. Apabila mereka mengatakan bahawa oksigen adalah gas yang diperlukan untuk bernafas, kita bercakap tentang oksigen bahan mudah.

Bahan mudah unsur kimia dibahagikan kepada dua kumpulan - logam dan bukan logam.

Logam dan bukan logam sangat berbeza dalam mereka ciri-ciri fizikal. Semua logam di keadaan biasa pepejal, kecuali merkuri - hanya satu logam cair . Logam adalah legap dan mempunyai ciri kilauan logam. Logam adalah mulur dan mengalirkan haba dan elektrik dengan baik.

Bukan logam tidak serupa antara satu sama lain dalam sifat fizikal. Jadi, hidrogen, oksigen, nitrogen adalah gas, silikon, sulfur, fosforus adalah pepejal. Satu-satunya cecair bukan logam ialah bromin, cecair merah keperangan.

Jika anda melukis garisan konvensional dari unsur kimia boron kepada unsur kimia astatin, maka dalam versi panjang Sistem Berkala terdapat unsur bukan logam di atas garis, dan di bawahnya - logam. Dalam versi pendek Jadual Berkala, terdapat unsur bukan logam di bawah garis ini, dan kedua-dua unsur logam dan bukan logam di atasnya. Ini bermakna lebih mudah untuk menentukan sama ada sesuatu unsur itu logam atau bukan logam dengan versi panjang Sistem Berkala. Pembahagian ini adalah bersyarat, kerana semua unsur dalam satu cara atau yang lain mempamerkan kedua-dua sifat logam dan bukan logam. sifat logam, tetapi dalam kebanyakan kes pengedaran ini sepadan dengan realiti.

Bahan kompleks dan klasifikasinya

Jika komposisi bahan ringkas termasuk atom hanya satu jenis, mudah untuk meneka bahawa komposisi bahan kompleks akan merangkumi beberapa jenis atom yang berbeza, sekurang-kurangnya dua. Contoh bahan kompleks ialah air; anda tahu formula kimianya - H2O. Molekul air terdiri daripada dua jenis atom: hidrogen dan oksigen.

Bahan kompleks- bahan yang mengandungi atom pelbagai jenis

Mari kita jalankan eksperimen berikut. Campurkan serbuk sulfur dan zink. Letakkan campuran di atas kepingan logam dan bakar dengan menggunakan obor kayu. Campuran menyala dan cepat terbakar dengan nyalaan yang terang. Selepas selesai tindak balas kimia, bahan baru terbentuk, termasuk atom sulfur dan zink. Sifat bahan ini sama sekali berbeza daripada sifat bahan permulaan - sulfur dan zink.

Bahan kompleks biasanya dibahagikan kepada dua kumpulan: Tidak bahan organik dan terbitan dan bahan organik serta terbitannya. Sebagai contoh, garam batu adalah bahan bukan organik, dan kanji yang terkandung dalam kentang adalah bahan organik.

Jenis struktur bahan

Berdasarkan jenis zarah yang membentuk bahan, bahan dibahagikan kepada bahan struktur molekul dan bukan molekul.

Bahan itu mungkin mengandungi pelbagai zarah struktur, seperti atom, molekul, ion. Akibatnya, terdapat tiga jenis bahan: bahan struktur atom, ionik dan molekul. Bahan-bahan pelbagai jenis bangunan akan mempunyai pelbagai sifat.

Bahan struktur atom

Contoh bahan struktur atom ialah bahan yang dibentuk oleh unsur karbon: grafit dan berlian. Bahan-bahan ini hanya mengandungi atom karbon, tetapi sifat-sifat bahan ini sangat berbeza. grafit– bahan rapuh, mudah mengelupas warna kelabu-hitam. Berlian– lutsinar, salah satu mineral paling sukar di planet ini. Mengapakah bahan yang terdiri daripada jenis atom yang sama mempunyai sifat yang berbeza? Ini semua tentang struktur bahan-bahan ini. Atom karbon dalam grafit dan berlian bergabung dengan cara yang berbeza. Bahan struktur atom mempunyai takat didih dan lebur yang tinggi, biasanya tidak larut dalam air, dan tidak meruap.

Kekisi kristal – imej geometri tambahan yang diperkenalkan untuk menganalisis struktur kristal

Bahan struktur molekul

Bahan struktur molekul– Ini adalah hampir semua cecair dan kebanyakan bahan gas. Terdapat juga bahan kristal yang kekisi kristalnya termasuk molekul. Air adalah bahan struktur molekul. Ais juga mempunyai struktur molekul, tetapi tidak seperti air cecair, ia mempunyai kekisi kristal di mana semua molekul diperintahkan dengan ketat. Bahan struktur molekul mempunyai takat didih dan lebur yang rendah, biasanya rapuh, dan tidak mengalirkan elektrik.

Bahan struktur ionik

Bahan struktur ionik ialah bahan kristal pepejal. Contoh bahan sebatian ionik ialah garam. Formula kimianya ialah NaCl. Seperti yang kita lihat, NaCl terdiri daripada ion Na+ dan Cl⎺, berselang seli di tempat tertentu (nod) kekisi kristal. Bahan dengan struktur ionik mempunyai takat lebur dan didih yang tinggi, rapuh, biasanya sangat larut dalam air, dan tidak mengalirkan arus elektrik.

Konsep "atom", "unsur kimia" dan "bahan mudah" tidak boleh dikelirukan.

• "Atom"– konsep khusus, kerana atom benar-benar wujud.
• "Unsur kimia"– ini adalah konsep kolektif, abstrak; Secara semula jadi, unsur kimia wujud dalam bentuk atom bebas atau terikat secara kimia, iaitu bahan mudah dan kompleks.

Nama unsur kimia dan bahan ringkas yang sepadan adalah sama dalam kebanyakan kes.

Apabila kita bercakap tentang bahan atau komponen campuran - sebagai contoh, kelalang diisi dengan gas klorin, larutan akueus bromin, mari kita ambil sekeping fosforus - kita bercakap tentang bahan mudah. Jika kita mengatakan bahawa atom klorin mengandungi 17 elektron, bahan itu mengandungi fosforus, molekulnya terdiri daripada dua atom bromin, maka kita maksudkan unsur kimia.

Adalah perlu untuk membezakan antara sifat (ciri) bahan ringkas (himpunan zarah) dan sifat (ciri) unsur kimia (atom terpencil daripada jenis tertentu), lihat jadual di bawah:

Bahan kompleks mesti dibezakan daripada campuran, yang juga terdiri daripada elemen yang berbeza.

Nisbah kuantitatif komponen campuran boleh berubah-ubah, tetapi sebatian kimia mempunyai komposisi yang tetap.

Sebagai contoh, dalam segelas teh anda boleh menambah satu sudu gula, atau beberapa, dan molekul sukrosa С12Н22О11 mengandungi tepat 12 atom karbon, 22 atom hidrogen dan 11 atom oksigen.

Oleh itu, komposisi sebatian boleh diterangkan oleh satu formula kimia, dan komposisi tiada campuran.

Komponen campuran mengekalkan sifat fizikal dan kimianya. Sebagai contoh, jika anda mencampurkan serbuk besi dengan sulfur, campuran dua bahan terbentuk. Kedua-dua sulfur dan besi dalam campuran ini mengekalkan sifatnya: besi ditarik oleh magnet, dan sulfur tidak dibasahi oleh air dan terapung di permukaannya.

Jika sulfur dan besi bertindak balas antara satu sama lain, sebatian baru terbentuk dengan formula FeS, yang tidak mempunyai sifat sama ada besi atau sulfur, tetapi mempunyai satu set sifatnya sendiri. Berkaitan FeS besi dan sulfur terikat antara satu sama lain, dan adalah mustahil untuk memisahkannya menggunakan kaedah yang digunakan untuk memisahkan campuran.

Oleh itu, bahan boleh dikelaskan mengikut beberapa parameter:

Kesimpulan daripada artikel mengenai topik tersebut Bahan mudah dan kompleks

• Bahan mudah- bahan yang mengandungi atom daripada jenis yang sama
• Bahan mudah dibahagikan kepada logam dan bukan logam
• Bahan kompleks- bahan yang mengandungi atom pelbagai jenis
• Bahan kompleks terbahagi kepada organik dan bukan organik
• Terdapat bahan struktur atom, molekul dan ionik, sifatnya berbeza
• sel kristal– imej geometri tambahan yang diperkenalkan untuk menganalisis struktur kristal

Semua bahan yang kita bincangkan dalam kursus kimia sekolah biasanya dibahagikan kepada mudah dan kompleks. Bahan mudah ialah bahan yang molekulnya mengandungi atom unsur yang sama. Oksigen atom (O), oksigen molekul (O2) atau ringkasnya oksigen, ozon (O3), grafit, berlian adalah contoh bahan ringkas yang membentuk unsur kimia oksigen dan karbon. Bahan kompleks dibahagikan kepada organik dan bukan organik. Antara bahan bukan organik, empat kelas berikut terutamanya dibezakan: oksida (atau oksida), asid (oksigen dan bebas oksigen), bes (bes larut air dipanggil alkali) dan garam. Sebatian bukan logam (tidak termasuk oksigen dan hidrogen) tidak termasuk dalam empat kelas ini; kita akan memanggilnya secara konvensional "dan bahan kompleks lain".

Bahan mudah biasanya dibahagikan kepada logam, bukan logam dan gas lengai. Logam termasuk semua unsur kimia di mana subperingkat d dan f sedang diisi, ini adalah unsur dalam tempoh ke-4: Sc - Zn, dalam tempoh ke-5: Y - Cd, dalam tempoh ke-6: La - Hg, Ce - Lu, dalam tempoh ke-7 Ac - Th - Lr. Jika kita sekarang membuat garisan dari Be ke At antara unsur-unsur yang tinggal, maka ke kiri dan di bawah akan ada logam, dan ke kanan dan di atas - bukan logam. Gas lengai terletak dalam kumpulan 8 Jadual Berkala. Unsur yang terletak pada pepenjuru: Al, Ge, Sb, Po (dan beberapa yang lain. Contohnya, Zn) dalam keadaan bebas mempunyai sifat logam, dan hidroksida mempunyai sifat kedua-dua bes dan asid, i.e. adalah hidroksida amfoterik. Oleh itu, unsur-unsur ini boleh dianggap logam-bukan logam, menduduki kedudukan pertengahan antara logam dan bukan logam. Oleh itu, klasifikasi unsur kimia bergantung pada sifat hidroksidanya: asas - yang bermaksud ia adalah logam, berasid - bukan logam, dan kedua-duanya (bergantung kepada keadaan) - logam-bukan logam. Unsur kimia yang sama dalam sebatian dengan keadaan pengoksidaan positif terendah (Mn+2, Cr+2) mempamerkan sifat “logam” yang disebut, dan dalam sebatian dengan keadaan pengoksidaan positif maksimum (Mn+7, Cr+6) mempamerkan sifat-sifat bukan logam biasa. Untuk melihat hubungan antara bahan mudah, oksida, hidroksida dan garam, kami membentangkan jadual ringkasan.

Bahan boleh terdiri daripada atom sama ada satu atau unsur kimia yang berbeza. Atas dasar ini, semua bahan dibahagikan kepada mudah dan kompleks.

Bahan yang terdiri daripada atom satu unsur kimia dipanggil mudah. Bahan mudah dibahagikan kepada logam (dibentuk oleh atom logam: Na, K, Ca, Mg) dan bukan logam (dibentuk oleh atom bukan logam H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si) mengikut mereka. sifat fizikal dan kimia.

Bahan yang terdiri daripada atom unsur kimia yang berbeza dipanggil bahan kompleks. Kelas utama bahan bukan organik kompleks termasuk oksida, bes, asid dan garam.

Oksida ialah sebatian binari (sebatian yang terdiri daripada dua unsur kimia), yang merangkumi unsur oksigen dalam keadaan pengoksidaan -2.
Oksida dibahagikan kepada asas, amfoterik, berasid dan tidak membentuk garam:
1. Oksida asas dibentuk oleh atom logam biasa dan atom oksigen. Contohnya, Na2O, CaO, LiO. Mereka sepadan dengan hidroksida - bes.
2. Oksida amfoterik dibentuk oleh atom logam peralihan dan atom oksigen. Contohnya, BeO, ZnO, Al2O3. Mereka sepadan dengan hidroksida amfoterik.
3. Oksida berasid dibentuk oleh atom bukan logam dan atom oksigen. Contohnya, CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7, dsb. Mereka sepadan dengan hidroksida - asid.
4. Oksida bukan pembentuk garam dibentuk oleh atom bukan logam dan oksigen. Oksida bukan pembentuk garam termasuk 4 oksida: CO, SiO, N2O, NO.

Bes ialah sebatian yang mengandungi kation logam (atau ammonium) dan satu atau lebih kumpulan hidroksil. Contohnya, NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Terutama dibezakan ialah bes larut, yang dipanggil alkali. Ini termasuk hidroksida logam alkali dan alkali tanah.
Berdasarkan bilangan kumpulan hidroksil, bes dibahagikan kepada satu, dua dan tiga asid.

Hidroksida amfoterik dibentuk oleh berilium, zink atau kation aluminium dan hidroksidanion: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Asid ialah sebatian yang mengandungi kation hidrogen dan anion daripada sisa asid. Mengikut bilangan kation hidrogen, asid dibahagikan kepada satu, dua dan tiga asas. Berdasarkan kehadiran oksigen dalam sisa asid, asid dibahagikan kepada bebas oksigen dan mengandungi oksigen.
HF - asid hidrofluorik (atau hidrofluorik).
HCl - asid hidroklorik (atau hidroklorik).
HBr - asid hidrobromik
HI - asid hidroiodik
H2S - asid hidrosulfida
HNO3 - asid nitrik (sepadan dengan asid oksida N2O5)
HNO2 - asid nitrus (sepadan dengan oksida berasid N2O3)
H2SO4 - asid sulfurik (sepadan dengan oksida berasid SO3)
H2SO3 - asid sulfur (sepadan dengan oksida berasid SO2)
H2CO3 - asid karbonik (sepadan dengan CO2 oksida berasid)
H2SiO3 - asid silisik (sepadan dengan asid oksida SiO2)
H3PO4 - asid fosforik (sepadan dengan oksida berasid P2O5).

Garam ialah sebatian yang mengandungi kation logam (atau ammonium) dan anion sisa asid.
Menurut komposisinya, asid dibahagikan kepada:
1. Sederhana - terdiri daripada kation logam dan residu asid - ini adalah hasil penggantian lengkap atom hidrogen asid dengan kation logam (atau ammonium). Contohnya, Na2SO4, K3PO4.
Garam asid hidrofluorik - fluorida,
garam asid hidroklorik - klorida,
garam asid hidrobromik - bromida,
garam asid hidroiodik - iodida,
garam asid hidrosulfida - sulfida,
garam asid nitrik - nitrat,
garam asid nitrus - nitrit,
garam asid sulfurik - sulfat,
garam asid sulfur - sulfit,
garam asid karbonik - karbonat,
garam asid silicic - silikat,
garam asid fosforik - fosfat.
2. garam asam- terdiri daripada kation logam (atau ammonium), kation hidrogen (s) dan anion sisa asid - ini adalah hasil penggantian tidak lengkap atom hidrogen asid dengan kation logam. Garam asid hanya boleh membentuk asid dibasic dan tribasic. Awalan hidro- (atau digdro) ditambahkan pada nama garam. Contohnya, NaHSO4 (natrium hidrogen sulfat), KH2PO4 (kalium dihidrogen fosfat).
3. Garam asas - terdiri daripada kation logam (atau ammonium), hidroksidanion dan anion sisa berasid - ini adalah hasil penggantian tidak lengkap kumpulan hidroksil bes dengan sisa berasid. Garam asas hanya boleh membentuk bes dua dan tiga asid. Awalan hidrokso- ditambah pada nama garam. Contohnya, (CuOH)2CO3 ialah kuprum (II) hidroksikarbonat.