Zat sederhana yang dibentuk oleh atom. Zat sederhana

Kimia mengacu pada ilmu pengetahuan Alam. Ia mempelajari komposisi, struktur, sifat dan transformasi zat, serta fenomena yang menyertai transformasi tersebut.

Zat adalah salah satu bentuk utama keberadaan materi. Zat sebagai wujud materi terdiri dari partikel individu tingkat kompleksitas yang berbeda-beda dan memiliki massa tersendiri, yang disebut

massa istirahat.

1. Zat sederhana dan kompleks. Alotropi.

Semua zat dapat dibagi menjadi sederhana Dan kompleks .

Zat sederhana terdiri dari atom-atom dari satu unsur kimia, kompleks - dari atom beberapa unsur kimia.

Unsur kimia - Ini tipe tertentu atom yang mempunyai muatan inti yang sama. Karena itu, atom adalah partikel terkecil suatu unsur kimia.

Konsep zat sederhana tidak dapat diidentifikasikan dengan konsep tersebut

unsur kimia . Suatu unsur kimia dicirikan oleh muatan positif tertentu dari inti atom, komposisi isotop, dan sifat kimia. Sifat-sifat unsur berhubungan dengan sifat-sifatnya atom individu. Zat sederhana dicirikan oleh kepadatan tertentu, kelarutan, titik leleh dan titik didih, dll. Sifat-sifat ini berhubungan dengan kumpulan atom dan berbeda untuk zat sederhana yang berbeda.

Substansi sederhana - ini adalah bentuk keberadaan suatu unsur kimia dalam keadaan bebas. Banyak unsur kimia membentuk beberapa zat sederhana yang berbeda struktur dan sifatnya. Fenomena ini disebut alotropi , dan zat pembentuknya adalah modifikasi alotropik . Jadi, unsur oksigen membentuk dua modifikasi alotropik - oksigen dan ozon, unsur karbon - intan, grafit, karbina, fullerena.

Fenomena alotropi disebabkan oleh dua alasan: perbedaan jumlah atom dalam suatu molekul (misalnya oksigen TENTANG 2 dan azon TENTANG 3 ) atau pembentukan berbagai bentuk kristal (misalnya, karbon membentuk modifikasi alotropik berikut: intan, grafit, karabin, fullerena), karabin ditemukan pada tahun 1968 (A. Sladkov, Rusia), dan fullerene ditemukan secara teoritis pada tahun 1973 (D . Bochvar, Rusia) , dan pada tahun 1985 - secara eksperimental (G. Kroto dan R. Smalley, AS).

Zat kompleks Mereka tidak terdiri dari zat sederhana, tetapi unsur kimia. Dengan demikian, hidrogen dan oksigen yang merupakan bagian dari air, terkandung di dalam air bukan dalam bentuk gas hidrogen dan oksigen dengan sifat-sifatnya yang khas, tetapi dalam bentuk elemen - hidrogen dan oksigen.

Partikel terkecil suatu zat yang memiliki struktur molekul adalah molekul yang mempertahankan sifat kimia suatu zat tertentu. Menurut konsep modern, molekul sebagian besar terdiri dari zat dalam wujud cair dan gas. Kebanyakan padatan (kebanyakan anorganik) tidak terdiri dari molekul, tetapi partikel lain (ion, atom). Garam, oksida logam, berlian, logam, dll. tidak memiliki struktur molekul.

1. Massa atom relatif

Metode penelitian modern memungkinkan penentuan massa atom yang sangat kecil dengan lebih akurat. Misalnya, massa atom hidrogen adalah 1,674  10 -27 kg, karbon – 1,993  10 -26 kg.

Dalam kimia, bukan nilai absolut massa atom yang digunakan secara tradisional, tetapi nilai relatif. Pada tahun 1961, satuan massa atom diadopsi satuan massa atom (disingkat a.u.m.), yaitu 1/12 bagian dari massa atom isotop karbon 12 DENGAN.

Sebagian besar unsur kimia memiliki atom dengan massa berbeda (isotop). Itu sebabnya massa atom relatif (atau hanya massa atom) A R suatu unsur kimia adalah besaran yang sama dengan perbandingannya Rata-rata berat badan atom unsur k 1/12 massa atom karbon 12 DENGAN.

Massa atom unsur-unsur tersebut adalah A R, di mana indeks R– huruf awal kata Bahasa Inggris relatif - relatif. Postingan A R (H), A R (HAI) A R (C) maksudnya: relatif massa atom hidrogen, massa atom relatif oksigen, massa atom relatif karbon.

Massa atom relatif merupakan salah satu ciri utama suatu unsur kimia.

§ 9. Zat sederhana dan kompleks

Setelah menguasai topik ini, Anda akan mampu:

Membedakan konsep “zat sederhana” dan “zat kompleks”, rumus zat sederhana dan zat kompleks;

Memahami konsep “senyawa kimia”;

Berikan contoh zat sederhana dan kompleks;

Jelaskan secara sederhana dan zat kompleks, yang Anda ketahui dari penggunaan sehari-hari;

Membuat penilaian tentang berbagai zat.

Sebagian besar atom unsur kimia mempunyai kemampuan untuk bergabung satu sama lain atau dengan atom unsur kimia lainnya. Akibatnya terbentuk senyawa kimia. Terlepas dari komposisi partikel strukturalnya, baik zat sederhana maupun kompleks adalah senyawa kimia, karena timbul ikatan kimia di antara keduanya.

Anda sudah familiar dengan struktur atom unsur kimia. Zat yang penyusunnya berupa atom disebut atom.

Namun, di tengah segala keberagaman tersebut senyawa kimia ada dan zat molekuler. Bagian yang tidak terpisahkan mereka adalah molekul.

Molekul - partikel kecil zat yang mempertahankan sifat kimianya.

Molekul dianggap sebagai batas pembagian suatu zat. Jika musnah maka zat tersebut ikut musnah. Fitur karakteristik molekul-molekulnya bergerak terus-menerus.

Ingat dari kursus sejarah alam Anda fenomena apa yang disebut difusi.

Setiap molekul terdiri dari sejumlah atom dari satu atau beberapa unsur kimia.

Ingat dari kursus sejarah alam Anda bagaimana zat dibagi menurut komposisi dan asal.

Disebut apakah zat: a) sederhana; b) sulit? Berikan beberapa contoh zat sederhana dan kompleks yang paling sering kamu gunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Zat sederhana adalah zat yang dibentuk oleh satu unsur kimia.

Misalnya zat sederhana hidrogen, oksigen, nitrogen terbentuk sesuai dengan unsur kimia Hidrogen, Oksigen, Nitrogen. Molekulnya mengandung dua atom dari unsur-unsur ini yang terhubung satu sama lain (Gbr. 41 a, 6, c).

Unsur Oksigen, dalam kondisi tertentu, membentuk zat sederhana lainnya - ozon, yang molekulnya mengandung tiga atom (Gbr. 41 d).

Beras. 41. Model molekul zat sederhana: a - hidrogen; b - oksigen; c - ozon; g - nitrogen

Zat kompleks adalah zat yang dibentuk oleh dua atau lebih unsur kimia.

Zat kompleks meliputi; air, gula, sabun, garam, kapur, metana (komponen gas alam), karbon dioksida. Zat penyusun sel makhluk hidup (protein, lemak dan karbohidrat) bersifat kompleks dan terutama mengandung atom Karbon, Oksigen, Hidrogen, Nitrogen, Belerang, Fosfor dan memiliki struktur molekul.

Ingat bagaimana membuktikan bahwa air adalah zat kompleks. Metode penelitian apa yang digunakan para ilmuwan untuk menentukan komposisi air?

Gambar 42 menunjukkan model molekul metana, karbon dioksida dan air. Molekul metana terdiri dari satu atom Karbon dan empat atom Hidrogen, satu molekul karbon dioksida - dari satu atom Karbon dan dua atom Oksigen, satu molekul air - dari satu atom Oksigen dan dua atom Hidrogen.

Beras. 42. Model molekul zat kompleks: a - metana; b - karbon dioksida; c - air

Jadi, tergantung komposisinya, zat diklasifikasikan menjadi sederhana dan kompleks. Skema klasifikasi zat ditunjukkan pada Gambar 43.

Beras. 43. Klasifikasi zat

Zat sederhana: logam dan nonlogam. Zat sederhana dibagi menjadi dua kelompok. Unsur logam membentuk logam, unsur nonlogam membentuk nonlogam. Mereka dibedakan berdasarkan properti fisik.

Ingatlah sifat fisik zat yang sudah Anda kenal. Sebutkan nama mereka.

Mari kita beralih ke demonstrasi dan melihat contoh zat sederhana yang terbuat dari logam dan nonlogam. Dari logam yang paling umum dalam teknologi, berbagai industri produksi, kehidupan sehari-hari dengan besi, seng, aluminium, tembaga, perak, emas; Nonlogam yang ada di laboratorium antara lain belerang, karbon, fosfor merah, brom, dan yodium.

Perhatikan keadaan agregasi logam dan nonlogam. Menurut Anda mengapa bromin disimpan dalam ampul yang tertutup rapat?

Pembagian zat sederhana menjadi logam dan nonlogam didasarkan pada sifat fisiknya (Tabel 2).

Meja 2

Sifat fisika zat sederhana

Bukan logam adalah zat yang sebagian besar terdiri dari molekul. Molekul-molekulnya banyak yang bersifat diatomik. Namun, ada juga molekul poliatomik: ozon yang telah disebutkan, belerang kristal - mengandung delapan atom belerang, fosfor putih- empat atom unsur ini. Pada zat sederhana dibentuk oleh elemen tersebut Karbon, atom digabungkan menjadi dalam urutan tertentu tanpa membentuk molekul.

Logam tersusun dari atom-atom unsur yang bersesuaian. Nama-nama logam sering kali bertepatan dengan namanya elemen logam, membentuk mereka. Misalnya zat aluminium, seng, nikel, kromium, magnesium yang dibentuk oleh unsur kimia yang sesuai. Namun zat tembaga terdiri dari atom unsur Cuprum, perak - Argentum, emas - Aurum, merkuri - Merkurius, besi - Besi. Nama-nama bukan logam, unsur, dan zat sederhana sama untuk sejumlah kecil zat (Tabel 3).

Tabel C

Nama-nama unsur kimia dan zat sederhana

Pengalaman laboratorium 2

Pengenalan contoh zat sederhana dan kompleks

Tugas 1. Perhatikan baik-baik zat yang diberikan kepada Anda di bank. Baca labelnya: H 2 O (air), S (belerang), P (fosfor), Mg (magnesium), NaOH (natrium hidroksida), C (karbon), Fe 3 O 4 (ferum (II, III) oksida) , Fe (besi), ZnO (seng oksida), CaCO 3 (kalsium karbonat), Al (aluminium), Zn (seng), CaO (kalsium oksida), Na 2 CO 3 (natrium karbonat).

Bagikan zat-zat ini menjadi dua kelompok: sederhana dan kompleks. Secara sederhana mengelompokkan zat menjadi logam dan nonlogam.

Tugas 2. Mendeskripsikan: a) perbedaan komposisi zat sederhana dan kompleks; 6) kriteria apa yang Anda gunakan untuk membuat klasifikasi?

Tugas 3. Mendeskripsikan sifat-sifat fisika zat berdasarkan pengamatanmu.

Setelah menyelesaikan tugas, tuliskan datanya buku kerja dalam bentuk tabel. Di akhir pekerjaan, rumuskan kesimpulan.

Berbagai zat. Keanekaragaman zat dijelaskan oleh kemampuan atom-atom unsur untuk bergabung satu sama lain. Bergantung pada atom mana, dalam jumlah berapa dan bagaimana mereka bergabung, banyak zat sederhana dan kompleks terbentuk (Gbr. 44).

Beras. 44. Zat sederhana belerang (a) dan zat kompleks kecubung (b)

Ada zat yang sedikit lebih sederhana daripada unsur kimia - 400, karena seperti yang telah Anda ketahui, unsur yang sama (Oksigen, Karbon, Fosfor, Belerang) dapat membentuk dua zat atau lebih.

Zat yang jauh lebih kompleks telah diketahui (hampir 20 juta). Ini adalah air, yang molekulnya meliputi Hidrogen dan Oksigen, karbon dioksida - Karbon dan Oksigen, garam meja - Natrium dan Klorin. Komposisi zat ini hanya mencakup dua unsur - ini adalah senyawa biner. Namun jumlah yang signifikan zat tersusun dari tiga unsur atau lebih. Jadi, glukosa mengandung tiga unsur: Karbon, Hidrogen, dan Oksigen, dan soda kue mengandung empat unsur: Natrium, Hidrogen, Karbon, dan Oksigen.

Semua dianggap rumit bahan organik. Selain itu, terdapat seluruh industri untuk ekstraksi senyawa sintetis dan buatan, yang memiliki keperluan industri dan rumah tangga yang besar.

Ingat dari kursus sejarah alam Anda zat apa yang disebut anorganik dan organik. Berikan contoh senyawa anorganik dan organik.

Pada kondisi normal(suhu 0 °C, tekanan 101,3 kPa) zat ada dalam tiga keadaan agregasi: cair (air, minyak, alkohol), padat (seng, besi, belerang, fosfor, karbon, tembaga) dan gas (hidrogen, oksigen, ozon, nitrogen, karbon dioksida, gas inert).

MARI RINGKASAN APA YANG TELAH KITA PELAJARI

Zat terbagi menjadi sederhana dan kompleks.

Zat kompleks terbentuk dari dua atau lebih unsur kimia. ada lebih banyak dari mereka daripada yang sederhana.

Setiap zat sederhana dan kompleks memiliki ciri khasnya sendiri properti tertentu, yaitu tanda-tanda yang dengannya persamaan dan perbedaannya dapat diidentifikasi.

Zat kompleks berasal dari organik dan anorganik.

Keanekaragaman zat dijelaskan oleh kemampuan atom-atom unsur untuk bergabung satu sama lain.

TUGAS UNTUK MENGONTROL PENGETAHUAN

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan konsep “molekul”, “zat sederhana”, “zat kompleks”, “senyawa kimia”.

2. Berikan contoh: a) zat sederhana dan zat kompleks; b) organik dan zat anorganik.

3. Jelaskan apakah konsep “senyawa kimia” dan “campuran zat” itu identik?

4. Mendeskripsikan sifat fisika: a) gula; b) air; c) minyak.

5. Jelaskan mengapa ada zat yang lebih kompleks daripada zat sederhana.

6. Sampaikan pendapat anda tentang pentingnya zat bagi kehidupan dan kesehatan manusia.

MENARIK UNTUK DIKETAHUI

Ahli kimia Inggris G. Davy adalah orang pertama yang mengisolasi logam natrium, kalium, kalsium, strontium, barium, dan magnesium dalam keadaan bebas melalui elektrolisis. Karya-karya ini menandai dimulainya produksi lampu bertenaga untuk lampu sorot, mercusuar, dll. Selanjutnya, ilmuwan tersebut menciptakan lampu penambang yang aman, yang digunakan di seluruh dunia hingga digantikan oleh lampu bertenaga baterai.

Maria Skłodowska-Curie (1867-1934) - fisikawan Perancis dan ahli kimia, guru, tokoh masyarakat. Ilmu pengetahuan berutang padanya penemuan dan penelitian dua hal unsur radioaktif- Polonium dan Radium. Penemuan unsur Radium mengawali metode pengobatan kanker kulit. Untuk karyanya dia dianugerahi dua Hadiah Nobel, yang dia sumbangkan untuk pembangunan sanatorium di Zakopane dan Institut Radiologi di Warsawa (Polandia).

Zat dapat terdiri dari atom-atom dari satu unsur kimia atau berbeda. Atas dasar ini, semua zat dibagi menjadi sederhana dan kompleks.

Zat yang terdiri dari atom-atom dari satu unsur kimia disebut sederhana. Zat sederhana dibedakan menjadi logam (dibentuk oleh atom logam: Na, K, Ca, Mg) dan nonlogam (dibentuk oleh atom nonlogam H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si) menurut sifatnya. sifat fisik dan kimia.

Zat yang terdiri dari atom-atom unsur kimia yang berbeda disebut zat kompleks. Golongan utama zat anorganik kompleks meliputi oksida, basa, asam dan garam.

Oksida adalah senyawa biner (senyawa yang terdiri dari dua unsur kimia), yang meliputi unsur oksigen dengan bilangan oksidasi -2.
Oksida dibagi menjadi basa, amfoter, asam dan tidak membentuk garam:
1. Oksida basa dibentuk oleh atom logam khas dan atom oksigen. Misalnya Na2O, CaO, LiO. Mereka berhubungan dengan hidroksida - basa.
2. Oksida amfoter dibentuk oleh atom logam transisi dan atom oksigen. Misalnya BeO, ZnO, Al2O3. Mereka berhubungan dengan hidroksida amfoter.
3. Oksida asam dibentuk oleh atom non-logam dan atom oksigen. Misalnya CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7, dll. Mereka berhubungan dengan hidroksida - asam.
4. Oksida non-pembentuk garam dibentuk oleh atom non-logam dan oksigen. Oksida yang tidak membentuk garam meliputi 4 oksida: CO, SiO, N2O, NO.

Basa adalah senyawa yang mengandung kation logam (atau amonium) dan satu atau lebih gugus hidroksil. Misalnya NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Yang paling menonjol adalah basa larut, yang disebut basa. Ini termasuk hidroksida logam alkali dan alkali tanah.
Berdasarkan jumlah gugus hidroksilnya, basa dibedakan menjadi asam satu, dua, dan tiga.

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

Asam adalah senyawa yang mengandung kation hidrogen dan anion dari residu asam. Menurut jumlah kation hidrogen, asam dibagi menjadi satu, dua, dan tiga basa. Berdasarkan keberadaan oksigen dalam residu asam, asam dibagi menjadi bebas oksigen dan mengandung oksigen.
HF - asam fluorida (atau hidrofluorat).
HCl - asam klorida (atau klorida).
HBr - asam hidrobromat
HI - asam hidroiodik
H2S - asam hidrosulfida
HNO3 - asam nitrat (sesuai dengan oksida asam N2O5)
HNO2 - asam nitrat (sesuai dengan oksida asam N2O3)
H2SO4 - asam sulfat (sesuai dengan oksida asam SO3)
H2SO3 - asam sulfat (sesuai dengan oksida asam SO2)
H2CO3 - asam karbonat (sesuai dengan oksida asam CO2)
H2SiO3 - asam silikat (sesuai dengan oksida asam SiO2)
H3PO4 - asam fosfat (sesuai dengan oksida asam P2O5).

Garam adalah senyawa yang mengandung kation logam (atau amonium) dan anion residu asam.
Berdasarkan komposisinya, asam dibagi menjadi:
1. Medium - terdiri dari kation logam dan residu asam - ini adalah produk penggantian lengkap atom hidrogen asam dengan kation logam (atau amonium). Misalnya Na2SO4, K3PO4.
Garam asam fluorida - fluorida,
garam asam klorida - klorida,
garam asam hidrobromat - bromida,
garam asam hidroiodik - iodida,
garam asam hidrogen sulfida- sulfida,
garam asam sendawa- nitrat,
garam asam nitrat - nitrit,
garam asam sulfat - sulfat,
garam asam sulfat- sulfit,
garam asam karbonat - karbonat,
garam asam silikat - silikat,
garam asam fosfat - fosfat.
2. garam asam- terdiri dari kation logam (atau amonium), kation hidrogen, dan anion residu asam - ini adalah produk penggantian tidak sempurna atom hidrogen asam dengan kation logam. Garam asam hanya dapat membentuk asam dibasa dan tribasa. Awalan hidro- (atau digdro) ditambahkan pada nama garam. Misalnya NaHSO4 (natrium hidrogen sulfat), KH2PO4 (kalium dihidrogen fosfat).
3. Garam basa - terdiri dari kation logam (atau amonium), hidroksidanion, dan anion residu asam - ini adalah produk penggantian tidak lengkap gugus hidroksil basa dengan residu asam. Garam basa hanya dapat membentuk basa dua dan tiga asam. Awalan hidrokso- ditambahkan pada nama garam. Misalnya, (CuOH)2CO3 adalah tembaga (II) hidroksikarbonat.

Semua zat yang kita bicarakan di dalamnya kursus sekolah Kimia biasanya dibagi menjadi sederhana dan kompleks. Zat sederhana adalah zat yang molekulnya mengandung atom dari unsur yang sama. Oksigen atom (O), oksigen molekuler(O2) atau sederhananya oksigen, ozon (O3), grafit, intan adalah contoh zat sederhana yang membentuk unsur kimia oksigen dan karbon. Zat kompleks dibagi menjadi organik dan anorganik. Di antara zat anorganik, empat kelas berikut dibedakan: oksida (atau oksida), asam (bebas oksigen dan oksigen), basa (basa yang larut dalam air disebut basa) dan garam. Senyawa non-logam (tidak termasuk oksigen dan hidrogen) tidak termasuk dalam empat kelas ini; kita akan menyebutnya secara konvensional sebagai “dan zat kompleks lainnya”.

Zat sederhana biasanya dibagi menjadi logam, nonlogam, dan gas inert. Logam mencakup semua unsur kimia yang terisi sublevel d dan f, berikut adalah unsur periode ke-4: Sc - Zn, periode ke-5: Y - Cd, periode ke-6: La - Hg, Ce - Lu, periode ke 7 Ac - Th - Lr. Jika sekarang kita menarik garis dari Be ke At di antara unsur-unsur yang tersisa, maka di kiri dan bawah akan ada logam, dan di kanan dan atas akan ada nonlogam. Di grup 8 Tabel periodik gas inert berada. Unsur-unsur yang terletak pada diagonal: Al, Ge, Sb, Po (dan beberapa lainnya. Misalnya Zn) dalam keadaan bebas memiliki sifat-sifat logam, dan hidroksida memiliki sifat-sifat basa dan asam, yaitu. adalah hidroksida amfoter. Oleh karena itu, unsur-unsur ini dapat dianggap logam-non-logam, menempati posisi perantara antara logam dan non-logam. Dengan demikian, klasifikasi unsur-unsur kimia bergantung pada sifat-sifat hidroksida yang dimilikinya: basa - artinya logam, asam - non-logam, dan keduanya (tergantung kondisi) - logam-non-logam. Unsur kimianya sama pada senyawa dengan yang lebih rendah derajat positif oksidasi (Mn+2, Cr+2) menunjukkan sifat “logam”, dan dalam senyawa dengan bilangan oksidasi positif maksimum (Mn+7, Cr+6) menunjukkan sifat-sifat nonlogam pada umumnya. Untuk melihat hubungan antara zat sederhana, oksida, hidroksida dan garam, kami sajikan tabel ringkasan.

DI DALAM bab sebelumnya Dikatakan bahwa tidak hanya atom dari satu unsur kimia yang dapat membentuk ikatan satu sama lain, tetapi juga atom elemen yang berbeda. Zat yang dibentuk oleh atom-atom suatu unsur kimia disebut zat sederhana, dan zat yang dibentuk oleh atom-atom unsur kimia yang berbeda disebut zat kompleks. Beberapa zat sederhana memiliki struktur molekul, yaitu. terdiri dari molekul. Misalnya zat seperti oksigen, nitrogen, hidrogen, fluor, klor, brom, yodium memiliki struktur molekul. Masing-masing zat tersebut dibentuk oleh molekul diatomik, sehingga rumusnya masing-masing dapat dituliskan sebagai O 2, N 2, H 2, F 2, Cl 2, Br 2 dan I 2. Seperti yang Anda lihat, zat sederhana dapat memiliki nama yang sama dengan unsur pembentuknya. Oleh karena itu, perlu dibedakan dengan jelas situasi kapan yang sedang kita bicarakan tentang unsur kimia, dan tentang zat sederhana.

Seringkali zat sederhana tidak memiliki molekul, tetapi struktur atom. Dalam zat tersebut, atom dapat membentuk ikatan satu sama lain berbagai jenis, yang akan dibahas secara rinci nanti. Zat dengan struktur serupa adalah semua logam, misalnya besi, tembaga, nikel, serta beberapa nonlogam - intan, silikon, grafit, dll. Zat-zat ini biasanya dicirikan tidak hanya oleh kebetulan nama suatu unsur kimia dengan nama zat yang dibentuknya, tetapi juga oleh kesamaan pencatatan rumus zat dan sebutan unsur kimia tersebut. Misalnya unsur kimia besi, tembaga, dan silikon yang diberi nama Fe, Cu, dan Si, membentuk zat sederhana yang rumus rumusnya berturut-turut adalah Fe, Cu, dan Si. Ada juga sekelompok kecil zat sederhana yang terdiri dari atom-atom terisolasi yang tidak terhubung dengan cara apapun. Zat tersebut adalah gas, yang disebut gas mulia karena aktivitas kimianya yang sangat rendah. Ini termasuk helium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn).

Karena hanya ada sekitar 500 zat sederhana yang diketahui, kesimpulan logisnya adalah bahwa banyak unsur kimia dicirikan oleh fenomena yang disebut alotropi.

Alotropi adalah fenomena ketika satu unsur kimia dapat membentuk beberapa zat sederhana. Berbagai zat kimia yang dibentuk oleh satu unsur kimia disebut modifikasi alotropik atau alotrop.

Misalnya, unsur kimia oksigen dapat membentuk dua zat sederhana, salah satunya memiliki nama unsur kimia - oksigen. Oksigen sebagai suatu zat terdiri dari molekul diatomik, yaitu rumusnya adalah O2. Senyawa inilah yang merupakan bagian dari udara yang kita butuhkan untuk kehidupan. Modifikasi alotropik oksigen lainnya adalah gas triatomik ozon, yang rumusnya adalah O3. Terlepas dari kenyataan bahwa ozon dan oksigen dibentuk oleh unsur kimia yang sama, keduanya perilaku kimia sangat berbeda: ozon jauh lebih aktif daripada oksigen ketika bereaksi dengan zat yang sama. Selain itu, zat-zat ini berbeda satu sama lain dalam sifat fisiknya, setidaknya karena fakta itu massa molekul ozon 1,5 kali lebih besar dari oksigen. Hal ini mengarah pada fakta bahwa kepadatannya adalah keadaan gas juga 1,5 kali lebih banyak.

Banyak unsur kimia cenderung membentuk modifikasi alotropik yang berbeda satu sama lain dalam ciri struktural kisi kristal. Jadi, misalnya, pada Gambar 5, Anda dapat melihat gambar skema dari fragmen kisi kristal intan dan grafit, yang merupakan modifikasi alotropik karbon.

Gambar 5. Fragmen kisi kristal intan (a) dan grafit (b)

Selain itu, karbon juga dapat memiliki struktur molekul: struktur seperti itu diamati pada jenis zat seperti fullerene. Zat dari jenis ini dibentuk oleh molekul karbon berbentuk bola. Gambar 6 menunjukkan model 3D molekul fullerene c60 dan bola sepak sebagai perbandingan. Perhatikan kesamaan menarik mereka.

Gambar 6. Molekul fullerene C60 (a) dan bola sepak (b)

Zat kompleks adalah zat yang terdiri dari atom-atom unsur yang berbeda. Mereka, seperti halnya zat sederhana, dapat memiliki struktur molekul dan non-molekul. Jenis struktur non-molekul zat kompleks bisa lebih beragam dibandingkan struktur sederhana. Setiap zat kimia kompleks dapat diperoleh baik melalui interaksi langsung zat sederhana, atau melalui rangkaian interaksinya satu sama lain. Penting untuk disadari satu fakta, yaitu bahwa sifat-sifat zat kompleks, baik fisika maupun kimia, sangat berbeda dengan sifat-sifat zat sederhana yang menjadi sumbernya. Misalnya garam meja yang memiliki forum NaCl dan tidak berwarna kristal bening, dapat diperoleh melalui interaksi natrium, yaitu logam yang mempunyai sifat khas logam (kecemerlangan dan daya hantar listrik), dengan klor Cl 2, gas berwarna kuning kehijauan.

Asam sulfat H 2 SO 4 dapat dibentuk melalui serangkaian transformasi berturut-turut dari zat sederhana - hidrogen H 2, sulfur S, dan oksigen O 2. Hidrogen adalah gas yang lebih ringan dari udara yang membentuk campuran yang mudah meledak dengan udara, belerang adalah zat padat warna kuning, mampu terbakar, dan oksigen adalah gas yang sedikit lebih berat daripada udara dimana banyak zat dapat terbakar. Asam sulfat, yang dapat diperoleh dari zat-zat sederhana ini, adalah cairan berminyak berat dengan sifat menghilangkan air yang kuat, yang menyebabkan banyak zat yang berasal dari organik menjadi hangus.

Jelas, selain individu zat kimia, ada juga campurannya. Terutama campuran berbagai zat dunia di sekitar kita terbentuk: paduan logam, makanan, minuman, berbagai bahan, dari mana benda-benda di sekitar kita dibuat.

Misalnya, udara yang kita hirup sebagian besar terdiri dari nitrogen N2 (78%), oksigen (21%), yang penting bagi kita, dan 1% sisanya terdiri dari pengotor gas lain (karbon dioksida, gas mulia, dll.) .

Campuran zat dibedakan menjadi homogen dan heterogen. Campuran homogen adalah campuran yang tidak mempunyai batas fasa. Campuran homogen adalah campuran alkohol dan air, paduan logam, larutan garam dan gula dalam air, campuran gas, dll. Campuran heterogen adalah campuran yang mempunyai batas fasa. Campuran jenis ini antara lain campuran pasir dan air, gula dan garam, campuran minyak dan air, dan lain-lain.

Zat-zat yang menyusun campuran disebut komponen.

Campuran zat sederhana, berbeda dengan senyawa kimia yang dapat diperoleh dari zat sederhana tersebut, mempertahankan sifat masing-masing komponennya.