Pagrindinis skirtumas tarp jų yra jų sudėtis. Taigi paprastos medžiagos apima vieno elemento atomus. Jų (paprastų medžiagų) kristalus galima susintetinti laboratorijoje, o kartais ir namuose. Tačiau dažnai reikia sudaryti tam tikras sąlygas susidariusiems kristalams laikyti.
Yra penkios klasės, į kurias skirstomos paprastos medžiagos: metalai, pusmetalai, nemetalai, intermetaliniai junginiai ir halogenai (gamtoje nerandami). Jie gali būti pavaizduoti atominėmis (Ar, He) arba molekulinėmis (O2, H2, O3) dujomis.
Kaip pavyzdį galime paimti paprastą deguonies medžiagą. Tai apima molekules, susidedančias iš dviejų elemento deguonies atomų. Arba, pavyzdžiui, medžiaga geležis susideda iš kristalų, kuriuose yra tik geležies elemento atomai. Istoriškai buvo įprasta paprastą medžiagą pavadinti elemento, kurio atomai yra jo sudėtyje, pavadinimu. Šių junginių struktūra gali būti molekulinė arba nemolekulinė.
Sudėtingos medžiagos apima atomus įvairių tipų o skaidant gali susidaryti du (ar daugiau) junginių. Pavyzdžiui, kai vanduo skyla, susidaro deguonis ir vandenilis. Tačiau ne kiekvienas junginys gali būti suskaidytas į paprastas medžiagas. Pavyzdžiui, geležies sulfidas, sudarytas iš sieros ir geležies atomų, negali būti suskaidytas. Šiuo atveju, norint įrodyti, kad junginys yra sudėtingas ir turi nepanašių atomų, naudojamas atvirkštinės reakcijos principas. Kitaip tariant, geležies sulfidas gaunamas naudojant pradinius komponentus.
Paprastos medžiagos yra laisvos formos cheminių elementų formos. Šiandien mokslas žino daugiau nei keturis šimtus šių elementų rūšių.
Skirtingai nuo sudėtingų medžiagų, paprastų medžiagų negalima gauti iš kitų paprastų medžiagų. Jie taip pat negali būti suskaidyti į kitus junginius.
Visos alotropinės modifikacijos turi savybę transformuotis viena į kitą. Skirtingi tipai paprastos medžiagos, susidarančios iš vieno cheminio elemento, gali turėti skirtingas ir skirtingo lygio cheminis aktyvumas. Pavyzdžiui, deguonis pasižymi mažesniu aktyvumu nei ozonas, o, pavyzdžiui, fullereno lydymosi temperatūra yra žemesnė nei deimanto.
IN normaliomis sąlygomis vienuolikai elementų paprastos medžiagos bus dujos (Ar, Xe, Rn, N, H, Ne, O, F, Kr, Cl, He,), dviem skysčiams (Br, Hg), o kitiems elementams - kietosios medžiagos.
Esant temperatūrai, artimai kambario temperatūrai, penki metalai įgaus skystą arba pusiau skystą būseną. Taip yra dėl to, kad jų lydymosi temperatūra yra beveik lygi.
Pažymėtina, kad nereikėtų painioti sąvokų „cheminis elementas“, „atomas“, „paprasta medžiaga“. Taigi, pavyzdžiui, atomas turi tam tikrą specifinę reikšmę ir jis tikrai egzistuoja. „Cheminio elemento“ apibrėžimas paprastai yra abstraktus ir kolektyvinis. Gamtoje elementai yra laisvų arba chemiškai sujungtų atomų pavidalu. Tuo pačiu metu paprastų medžiagų (dalelių rinkinių) ir cheminių elementų (izoliuotų atomų) charakteristikos konkretus tipas) turi savo ypatybes.
1 bilietas:
Chemija yra mokslas apie medžiagas, jų struktūrą ir savybes, taip pat apie vienų medžiagų pavertimą kitomis. Cheminis elementas yra tam tikro tipo atomai su tuo pačiu teigiamas krūvis branduoliai. Cheminis elementas egzistuoja trimis formomis: 1) vienas atomas; 2) paprastosios medžiagos; sudėtingos medžiagos arba cheminiai junginiai. Medžiagos, kurias sudaro vienas cheminis elementas, vadinamos paprastomis. Medžiagos, sudarytos iš kelių cheminių elementų, vadinamos kompleksinėmis
2 bilietas:
Žmogaus gyvybė priklauso nuo chemijos – maisto skaidymo procesai organizme yra nenutrūkstami cheminė reakcija. Na, o viskas, ką dėvime, kuo keliaujame, į ką žiūrime vienaip ar kitaip, pereina tam tikrus etapus. cheminis apdorojimas- ar tai būtų dažymas, įvairių lydinių gamyba ir pan. Chemija vaidina svarbų vaidmenį pramonėje. Ir sunkus, ir lengvas. Pvz.: be chemijos žmogus negalėtų gauti vaistų ir kai kurių maisto produktai nenatūralios kilmės (actas). Autorius iš esmės- chemija mūsų viduje ir aplinkui. Chemijos pramonė– vienas žiauriausių kylančios pramonės šakos. Tai priklauso pramonės šakoms, kurios sudaro šiuolaikinio pagrindą mokslo ir technologijų pažanga(plastikai, cheminiai pluoštai, dažikliai, vaistai, plovikliai ir kosmetika). Dėl to ūkinė veikla keičiasi žmogus dujų sudėtis ir apatinių atmosferos sluoksnių dulkėtumas. Dėl to žmogui tai gali sukelti ilgalaikį poveikį: lėtines įvairių organų uždegimines ligas, pakitimus nervų sistema, poveikis vaisiaus intrauteriniam vystymuisi, sukeliantis įvairius naujagimių sutrikimus. Aplinkosaugos klausimai galima išspręsti tik stabilizavus ekonominė padėtis ir tokio ekonominio aplinkos valdymo mechanizmo sukūrimas, kai atsiskaitoma už taršą aplinką atitiks viso jo valymo išlaidas.
3 bilietas:
Garsiausios:
Dmitrijus Ivanovičius Mendelejevas, žinoma, su savo garsiąja periodine cheminių elementų sistema.
KUCHEROV MIKHAIL GRIGORIEVICH - Rusijos organinis chemikas, atrado acetileno angliavandenilių katalizinės hidratacijos reakciją su karbonilo turinčių junginių susidarymu, ypač acetileno pavertimą acetaldehidas esant gyvsidabrio druskoms.
KONOVALOVAS MIKHAILAS IVANOVICHUS - Rusijos organinis chemikas, atradęs silpno tirpalo nitrinantį poveikį azoto rūgštis apie angliavandenilių apribojimą, sukurti naftenų išskyrimo ir gryninimo metodai.
LEBEDEVAS SERGEY VASILIEVICH - rusų chemikas, pirmą kartą gavo sintetinės butadieno gumos pavyzdį, gavo sintetinė guma butadieno polimerizacija natrio metalo įtakoje. Lebedevo dėka nuo 1932 m. mūsų šalyje buvo pradėta kurti vietinė sintetinės gumos pramonė.
4 bilietas: elemento tipas, koks elementas, informacija apie jį (elektronų sluoksnių skaičius, elektronų skaičius viename išorinis lygis, nusodinimo laipsnis, protonų/neutronų/elektronų skaičius, santykinė masė, elementų grupė, išorinio sluoksnio konfigūracija), reakcija – elementų sąveika, medžiagos, formulės – medžiagos ir medžiagų klasės.
5 bilietas: atomas susideda iš atomo branduolys ir dalelės (elektronai, protonai, neutronai), esančios periferijoje. Protonai ir neutronai sudaro atomo branduolį, kuris neša beveik visą atomo masę. Elektronai sudaro elektronų apvalkalas atomas, kuris skirstomas į energijos lygius (1,2,3 ir kt.), lygiai skirstomi į polygius (žymimi raidėmis s, p, d, f Polygiai susideda iš atominės orbitalės, t.y. erdvės sritys, kuriose greičiausiai gyvena elektronai. Orbitalės žymimos 1s (pirmojo lygio orbitalė, s polygis) Atominės orbitalės užpildomos pagal tris sąlygas: 1) Minimalios energijos principas.
2) Išskyrimo taisyklė arba Pauli principas
3) Didžiausio daugybos principas, Hundo taisyklė.
Izotopai yra to paties elemento atomai, kurie skiriasi neutronų skaičiumi branduolyje.
Pavyzdžiui, dauguma ryškus pavyzdys gali būti vandenilio izotopų:
1H – protis su vienu protonu branduolyje ir 1 elektronu apvalkale
2H - deuteris su vienu protonu ir vienu neutronu branduolyje ir vienu elektronu apvalkale
3H - tritis su vienu protonu ir dviem neutronais branduolyje ir vienu elektronu apvalkale
6 bilietas:
1. H)1
2. Jis)2
3. Li)2)1
4. Būk)2)2
5. B)2)3
6. C)2)2
7. N)2)5
8. O)2)6
9. F)2)7
10. Ne)2)8
11. Na)2)8)1
12. Mg)2)8)2
13. Al)2)8)3
14. Si)2)8)4
15. P)2)8)5
16. S)2)8)6
17. Cl)2)8)7
18. Ar)2)8)8
19. K)2)8)8)1
20. Ca)2)8)8)8
Išoriniame lygmenyje, jei yra 2 ar 8 elektronai, jis yra baigtas, o jei yra kitoks skaičius, jis nėra pilnas.
8 bilietas:
Joninis ryšys tai yra: tipinis metalas + tipiškas nemetalas. Pavyzdys: NaCl, AlBr3. Kovalentinis polinis yra: nemetalas + nemetalas (skirtingas). Pavyzdys: H2O, HCl Kovalentinis nepolinis yra: nemetalas + nemetalas (identiškas). Pavyzdys: H2, Cl2, O2, O3 ir metalas, kai metalas + metalas Li, Na, K
11 bilietas:
Sudėtingos medžiagos susideda iš organinių ir neorganinių medžiagų.
Neorganinės medžiagos: oksidai, hidroksidai, druskos
Organinės medžiagos: rūgštys, bazės.
Na, mano drauge, padėjau viskuo, ką galėjau.)
Ekologiški ir neorganinių medžiagų;
> atpažinti metalus ir nemetalus;
> nustatyti metalinį ir nemetaliniai elementai pagal jų buvimo vietą periodinė lentelė D. I. Mendelejevas; suprasti, kodėl visi metalai turi panašias savybes.
Atomai įprastomis sąlygomis negali ilgai egzistuoti vieni. Jie sugeba jungtis su tais pačiais ar kitais atomais, o tai sukelia įvairiausių medžiagų pasaulyje.
Medžiaga, sudaryta iš vieno cheminio elemento, vadinama paprasta, o medžiaga, sudaryta iš kelių elementų, vadinama kompleksiniu arba cheminiu junginiu.
Paprastos medžiagos
Paprastos medžiagos skirstomos į metalai ir nemetalai. Šią paprastų medžiagų klasifikaciją pasiūlė puikus prancūzų mokslininkas A.L. Lavoisier pabaigos XVIII V. Cheminiai elementai, iš kurių atsiranda metalai, vadinami metalais, o tie, kurie sudaro nemetalus, vadinami
nemetalinės. Ilgojoje D.I. Mendelejevo sistemos versijoje (II pabaigoje) jie yra atskirti laužta linija. Metalas elementai yra jo kairėje; jų yra žymiai daugiau nei nemetalinių.
Tai įdomu
Senovėje buvo žinomos paprastos 13 elementų medžiagos – Au, Ag, Cu, Hg, Pb, Fe, Sn, Pt, S, C, Zn, Sb ir As.
Kiekvienas iš jūsų gali nedvejodamas įvardyti kelis metalus (36 pav.). Nuo kitų medžiagų jie skiriasi ypatingu „metaliniu“ blizgesiu. Šios medžiagos turi daug bendrosios savybės.
Ryžiai. 36. Metalai
Metalai normaliomis sąlygomis yra kietos medžiagos (tik gyvsidabris yra skystis), gerai laidūs elektrai ir šilumai ir paprastai temperatūros lydantis (virš 500 °C).
Ryžiai. 37. Supaprastintas modelis vidinė struktūra metalo
Jie yra plastikiniai; juos galima kalti ir iš jų ištraukti vielą.
Dėl savo savybių metalai užtikrintai pateko į žmonių gyvenimą. Apie juos didelės svarbos pavadinimai rodo istorinės epochos: vario amžius, bronzos 1-asis amžius, geležies amžius.
Metalų panašumą lemia jų vidinė struktūra.
Metalų sandara. Metalai yra kristalinės medžiagos. Metaluose esantys kristalai yra daug mažesni nei cukraus ar valgomosios druskos kristalai ir jų negalima pamatyti plika akimi.
Molekulė – elektriškai neutrali dalelė, susidedanti iš dviejų arba daugiau sujungti atomai.
Kiekvienoje molekulėje atomai yra tarpusavyje susiję gana stipriai, tačiau molekulės viena su kita medžiaga susijungusios labai silpnai. Todėl molekulinės struktūros medžiagos neturi aukšta temperatūra lydantis ir verdantis.
Deguonis ir ozonas yra molekulinės medžiagos. Tai paprastos deguonies medžiagos. Deguonies molekulėje yra du deguonies atomai, ozono molekulėje – trys (39 pav.).
Ryžiai. 39. Molekulių modeliai
Ne tik deguonis, bet ir daugelis kitų elementų sudaro dvi ar daugiau paprastų medžiagų. Todėl paprastų medžiagų yra kelis kartus daugiau nei cheminiai elementai.
Paprastų medžiagų pavadinimai.
Dauguma paprastų medžiagų yra pavadintos atitinkamų elementų vardais. Jei pavadinimai skiriasi, jie pateikiami periodinėje lentelėje, o po pavadinimu yra paprastos medžiagos pavadinimas
elementas (40 pav.).
Įvardykite paprastas elementų medžiagas Vandenilis, Litis, Magnis, Azotas.
1 Terminas „molekulė“ kilęs iš Lotyniškas žodis apgamai (masė), mažybinė priesaga cula ir išvertus reiškia „maža masė“.
Paprastų medžiagų pavadinimai rašomi sakinio viduje maža raide.
Ryžiai. 40. Periodinės lentelės langelis
Sudėtingos medžiagos (cheminiai junginiai)
Įvairių cheminių elementų atomų derinys sukelia daugybę sudėtingos medžiagos(jų yra keliasdešimt tūkstančių kartų daugiau nei paprastų).
Yra sudėtingų medžiagų su molekulinėmis, atominėmis ir joninė struktūra. Todėl jų savybės labai skiriasi.
Molekuliniai junginiai dažniausiai yra lakūs ir dažnai turi kvapą. Jų lydymosi ir virimo temperatūra yra žymiai mažesnė nei junginių, turinčių atominę ar joninę struktūrą.
Molekulinė medžiaga yra vanduo. Vandens molekulė susideda iš dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies atomo (41 pav.).
Ryžiai. 41. Vandens molekulės modelis
Molekulinė struktūra yra anglies monoksidas ir anglies dioksidas. dujų, cukrus, krakmolas, alkoholis, acto rūgštis tt Atomų skaičius sudėtingų medžiagų molekulėse gali būti įvairus – nuo dviejų atomų iki šimtų ir net tūkstančių.
Kai kurie ryšiai turi atominė struktūra.
Vienas iš jų yra mineralinis kvarcas, pagrindinis smėlio komponentas. Jame yra silicio ir deguonies atomų (42 pav.).
Ryžiai. 42. Atominės sandaros junginio (kvarco) modelis
Taip pat yra joninių junginių. tai - stalo druskos, kreida, soda, kalkės, gipsas ir daugelis kitų. Stalo druskos kristalai susideda iš teigiamai įkrautų natrio jonų ir neigiamo krūvio chloro jonų (43 pav.). Kiekvienas toks jonas susidaro iš atitinkamo atomo (§ 6).
Ryžiai. 43. Modelis joninis junginys(valgomosios druskos)
Tai įdomu
Molekulėse organiniai junginiai Be anglies atomų, paprastai yra ir vandenilio atomai, dažnai deguonies atomai, o kartais ir kai kurie kiti elementai.
Daugelio priešingai įkrautų jonų tarpusavio trauka sukelia joninių junginių egzistavimą.
Iš vieno atomo susidaręs jonas vadinamas paprastu, o iš kelių atomų – kompleksiniu.
Teigiamai įkrauti paprasti jonai egzistuoja metaliniai elementai, o neigiamo krūvio – nemetaliniams elementams.
Sudėtingų medžiagų pavadinimai.
Vadovėlyje iki šiol buvo numatyta techninė ar buitiniai vardai sudėtingos medžiagos. Be to, medžiagos turi ir cheminius pavadinimus. Pavyzdžiui, cheminis pavadinimas valgomoji druska yra natrio chloridas, o kreida yra kalcio karbonatas. Kiekvienas toks pavadinimas susideda iš dviejų žodžių. Pirmasis žodis yra vieno iš elementų, sudarančių medžiagą, pavadinimas (jis rašomas maža raide), o antrasis kilęs iš kito elemento pavadinimo.
Organinės ir neorganinės medžiagos.
Anksčiau organinės medžiagos buvo tos medžiagos, kurios randamos gyvuose organizmuose. Tai baltymai, riebalai, cukrus, krakmolas, vitaminai, junginiai, suteikiantys daržovėms ir vaisiams spalvą, kvapą, skonį ir tt Laikui bėgant mokslininkai laboratorijose pradėjo gauti panašios sudėties ir savybių medžiagų, kurių gamtoje nėra. Šiais laikais organinės medžiagos vadinamos anglies junginiais (išskyrus anglies dioksidą ir anglies dioksidą, kreidą, sodą ir kai kurias kitas).
Dauguma organinių junginių gali degti, o kaitinant, kai nėra oro, jie suanglėja (anglis beveik vien susideda iš anglies atomų).
K ne organinės medžiagos priklauso likusioms sudėtingoms medžiagoms, taip pat visoms paprastoms medžiagoms. Jie sudaro mineralų pasaulio pagrindą, t. y. yra dirvožemyje, mineraluose, akmenys, oras, natūralus vanduo. Be to, neorganinių medžiagų yra ir gyvuose organizmuose.
Šios pastraipos medžiaga apibendrinta 6 diagramoje.
Laboratorinis eksperimentas Nr.2
Įvadas į medžiagas įvairių tipų
Jums buvo duotos šios medžiagos (parinktį nurodys mokytojas):
I variantas - cukrus, kalcio karbonatas (kreida), grafitas, varis;
II variantas – parafinas, aliuminis, siera, natrio chloridas (valgomoji druska).
Medžiagos yra stiklainiuose su etiketėmis.
Atidžiai apžiūrėkite medžiagas, atkreipkite dėmesį į jų pavadinimus. Tarp jų išskirkite paprastas (metalų, nemetalų) ir sudėtingas medžiagas, taip pat organines ir neorganines.
Įveskite kiekvienos medžiagos pavadinimą į lentelę ir nurodykite jos tipą atitinkamuose stulpeliuose parašydami „+“ ženklą.
Išvados
Medžiagos gali būti paprastos ir sudėtingos, organinės ir neorganinės.
Paprastos medžiagos skirstomos į metalus ir nemetalus, ir cheminiai elementai- metalinis ir nemetalinis.
Metalai turi daug bendrų savybių dėl savo vidinės struktūros panašumo.
Nemetalai yra sudaryti iš atomų arba molekulių ir turi kitokias savybes nei metalai.
Sudėtingos medžiagos (cheminiai junginiai) turi atominę, molekulinę arba joninę struktūrą.
Beveik visi anglies junginiai priklauso organinėms medžiagoms, o likę junginiai ir paprastosios medžiagos – neorganinėms.
?
56. Kuri medžiaga vadinama paprasta, o kuri – kompleksine? Kokie yra paprastų medžiagų tipai ir kokie yra atitinkamų elementų pavadinimai?
57. Pagal ką fizines savybes Ar galima atskirti metalą nuo nemetalo?
58. Apibrėžkite molekulę. Kuo paprastos medžiagos molekulė skiriasi nuo sudėtingos medžiagos molekulės?
59. Užpildykite tuščias vietas atitinkamais atvejais įrašydami žodžius „Azotas“ arba „azotas“ ir paaiškinkite savo pasirinkimą:
a) ... - dujos, kurių ore yra didžiausias kiekis;
b) molekulė... susideda iš dviejų atomų...;
c) junginiai... patenka į augalus iš dirvožemio;
d)... blogai tirpsta vandenyje.
60. Užpildykite tuščius laukus įrašydami žodžius „elementas“, „atomas“ arba „molekulė“ atitinkama raide ir skaičiumi:
A)... baltasis fosforas yra keturi... Fosforas;
b) ore yra... anglies dvideginio;
c) auksas yra paprasta substancija... Aurum.
Pagal cheminis elementas suprasti atomų, turinčių tą patį teigiamą branduolio krūvį ir tam tikrą savybių rinkinį, rinkinį. Susijungia to paties cheminio elemento atomai paprasta medžiaga. Kai susijungia skirtingų cheminių elementų atomai, sudėtingos medžiagos (cheminiai junginiai) arba mišiniai. Skirtumas cheminiai junginiai iš mišinių yra tai:
Jie turi naujų savybių, kurių neturėjo paprastos medžiagos, iš kurių jie buvo gauti;
Jų negalima mechaniškai padalinti į sudedamąsias dalis;
Cheminiai elementai jų sudėtyje gali būti tik griežtai apibrėžtais kiekybiniais santykiais.
Kai kurie cheminiai elementai (anglis, deguonis, fosforas, siera) gali egzistuoti kelių paprastų medžiagų pavidalu. Šis reiškinys vadinamas alotropija, o to paties cheminio elemento paprastų medžiagų atmainos vadinamos jo alotropinės modifikacijos(modifikacijos).
Užduotys
1.1. Kas daugiau egzistuoja gamtoje: cheminiai elementai ar paprastos medžiagos? Kodėl?
1.2. Ar tiesa, kad siera ir geležis yra įtrauktos į geležies sulfido sudėtį kaip medžiagos? Jei ne, koks yra teisingas atsakymas?
1.3. Pavadinkite alotropines deguonies modifikacijas. Ar jie skiriasi savo savybėmis? Jei taip, kaip?
1.4. Kuri iš alotropinių deguonies modifikacijų yra chemiškai aktyvesnė ir kodėl?
1.5. Paprastos medžiagos arba cheminiai elementai yra cinkas, siera ir deguonis šiose reakcijose:
1) CuSO 4 + Zn = ZnSO 4 + Cu;
2) S + O2 = SO2;
3) Zn + 2HC1 = ZnCl 2 + H 2 ;
4) Zn + S = ZnS;
5) 2H 2 0 = 2H 2 + O 2 .
1.6. Ar iš vienos paprastos medžiagos galima gauti kitą paprastą medžiagą? Pateikite argumentuotą atsakymą.
1.7. Kai medžiaga deginama deguonimi, susidaro sieros (IV) oksidas, azotas ir vanduo. Kokie cheminiai elementai sudaro pradinę medžiagą?
1.8. Nurodykite, ar paprastos ar sudėtingos medžiagos yra: H 2 O, C1 2, NaOH, O 2, HNO 3, Fe, S, ZnSO 4, N 2, AgCl, I 2, A1 2 O 3, O 3?
1.9. Kurių cheminių elementų alotropinės modifikacijos žinomos? Pavadinkite šias modifikacijas.
1.10. Ar gali cheminis elementas pereiti iš vienos alotropinės modifikacijos į kitą? Pateikite pavyzdžių.
1.11. Kokius cheminius elementus jie turi omenyje kalbėdami apie deimantą ir ozoną?
1.12. Kurios iš medžiagų yra cheminiai junginiai, o kurios – mišiniai:
2) oras;
4) sieros rūgštis;
1.13. Kaip įrodyti, kad natrio chloridas yra sudėtinga medžiaga?
1.14. Išvardykite tris alotropines anglies modifikacijas.
1.15. Kaip vadinamos alotropinės fosforo modifikacijos ir kuo jos skiriasi viena nuo kitos?
1.16. Kaip vadinamos alotropinės sieros modifikacijos ir kuo jos skiriasi viena nuo kitos?
1.17. Nurodykite, kuris iš teiginių yra teisingas ir kodėl – į bario sulfato sudėtį įeina:
1) paprastos medžiagos baris, siera, deguonis;
2) cheminiai elementai baris, siera, deguonis.
1.18. Kiek litrų amoniako galima pagaminti iš 10 litrų azoto ir 30 litrų vandenilio mišinio?
1.19. Kiek litrų vandens garų susidaro sumaišius 10 litrų vandenilio ir 4 litrų deguonies? Kokių dujų ir kokiame tūryje liks perteklius?
1.20. Kiek gramų cinko sulfido (ZnS) gali susidaryti iš 130 g cinko ir 48 g sieros mišinio?
1.22. Kas yra alkoholio tirpalas vandenyje – mišinys ar cheminis junginys?
1.23. Ar sudėtinga medžiaga gali būti sudaryta iš to paties tipo atomų?
1.24. Kurios iš šių medžiagų yra mišiniai, o kurios – cheminiai junginiai:
1) bronzos;
2) nichromas;
3) žibalo;
4) kalio nitratas:
5) kanifolija;
6) superfosfatas.
1.25. Duotas Cl 2 + HCl + CaCl 2 + H 2 O mišinys.
1) Kiek skirtingų medžiagų yra mišinyje;
2) Kiek chloro molekulių yra mišinyje;
3) Kiek chloro atomų yra mišinyje;
4) Kiek skirtingų medžiagų molekulių yra mišinyje.
IN ankstesnis skyrius buvo sakoma, kad ne tik vieno cheminio elemento atomai gali sudaryti ryšius tarpusavyje, bet ir atomai skirtingi elementai. Medžiagos, kurias sudaro vieno cheminio elemento atomai, vadinamos paprastomis medžiagomis, o medžiagos, kurias sudaro skirtingų cheminių elementų atomai, vadinamos kompleksinėmis. Kai kurios paprastos medžiagos turi molekulinė struktūra, t.y. susideda iš molekulių. Pavyzdžiui, tokios medžiagos kaip deguonis, azotas, vandenilis, fluoras, chloras, bromas, jodas turi molekulinę struktūrą. Kiekvieną iš šių medžiagų sudaro dviatomės molekulės, todėl jų formules galima užrašyti atitinkamai O 2, N 2, H 2, F 2, Cl 2, Br 2 ir I 2. Kaip matote, paprastos medžiagos gali turėti tokį patį pavadinimą kaip jas sudarantys elementai. Todėl būtina aiškiai atskirti situacijas, kai mes kalbame apie apie cheminį elementą, o kai apie paprastą medžiagą.
Dažnai paprastos medžiagos turi ne molekulinę, o atominę struktūrą. Tokiose medžiagose atomai gali sudaryti įvairių tipų ryšius tarpusavyje, apie kuriuos bus kalbama šiek tiek vėliau. Panašios struktūros medžiagos yra visi metalai, pavyzdžiui, geležis, varis, nikelis, taip pat kai kurie nemetalai – deimantas, silicis, grafitas ir kt. Šioms medžiagoms dažniausiai būdingas ne tik cheminio elemento pavadinimo sutapimas su jo suformuotos medžiagos pavadinimu, bet ir identiškas medžiagos formulės bei cheminio elemento žymėjimo užrašymas. Pavyzdžiui, cheminiai elementai geležis, varis ir silicis, žymimi Fe, Cu ir Si, sudaro paprastas medžiagas, kurių formulės yra atitinkamai Fe, Cu ir Si. Taip pat yra nedidelė paprastų medžiagų grupė, susidedanti iš izoliuotų atomų, kurie niekaip nesusiję. Tokios medžiagos yra dujos, kurios dėl itin mažo cheminio aktyvumo vadinamos tauriosiomis dujomis. Tai helis (He), neonas (Ne), argonas (Ar), kriptonas (Kr), ksenonas (Xe), radonas (Rn).
Kadangi žinomų paprastų medžiagų yra tik apie 500, darytina logiška išvada, kad daugeliui cheminių elementų būdingas reiškinys, vadinamas alotropija.
Allotropija yra reiškinys, kai vienas cheminis elementas gali sudaryti kelias paprastas medžiagas. Vadinamos skirtingos cheminės medžiagos, kurias sudaro vienas cheminis elementas alotropinės modifikacijos arba alotropai.
Taigi, pavyzdžiui, cheminis elementas deguonis gali sudaryti dvi paprastas medžiagas, iš kurių viena turi cheminio elemento pavadinimą - deguonis. Deguonis kaip medžiaga susideda iš dviatominės molekulės, t.y. jo formulė yra O2. Būtent šis junginys yra dalis oro, kurio mums reikia gyvybei. Kitas alotropinis deguonies modifikavimas yra triatominis dujinis ozonas, kurio formulė yra O 3 . Nepaisant to, kad ir ozoną, ir deguonį sudaro tas pats cheminis elementas, jie cheminis elgesys labai skirtingi: reakcijose su tomis pačiomis medžiagomis ozonas yra daug aktyvesnis nei deguonis. Be to, šios medžiagos viena nuo kitos skiriasi fizinėmis savybėmis, bent jau dėl to, kad molekulinė masė ozonas yra 1,5 karto didesnis nei deguonis. Tai lemia tai, kad jo tankis yra dujinė būsena taip pat 1,5 karto daugiau.
Daugelis cheminių elementų linkę formuoti alotropines modifikacijas, kurios skiriasi viena nuo kitos kristalinės gardelės struktūrinėmis savybėmis. Taigi, pavyzdžiui, 5 paveiksle galite pamatyti schematiškus fragmentų vaizdus kristalinės grotelės deimantas ir grafitas, kurie yra alotropinės anglies modifikacijos.
5 pav. Deimanto (a) ir grafito (b) kristalinių gardelių fragmentai
Be to, anglis taip pat gali turėti molekulinę struktūrą: tokia struktūra pastebima tokiose medžiagose kaip fullerenai. Medžiagos šio tipo susidaro iš sferinių anglies molekulių. 6 paveiksle parodyti 3D c60 fullereno molekulės ir futbolo kamuolio modeliai palyginimui. Atkreipkite dėmesį į įdomius jų panašumus.
6 pav. C60 fullereno molekulė (a) ir futbolo kamuolys (b)
Sudėtingos medžiagos yra medžiagos, susidedančios iš skirtingų elementų atomų. Jos, kaip ir paprastos medžiagos, gali turėti molekulinių ir nemolekulinė struktūra. Sudėtingų medžiagų nemolekulinė struktūra gali būti įvairesnė nei paprastų. Bet kokios sudėtingos cheminės medžiagos gali būti gaunamos tiesiogine paprastų medžiagų sąveika arba jų sąveikos viena su kita seka. Svarbu suvokti vieną faktą, kad sudėtingų medžiagų savybės, tiek fizinės, tiek cheminės, labai skiriasi nuo paprastų medžiagų, iš kurių jos gaunamos, savybių. Pavyzdžiui, valgomoji druska, kuri turi NaCl forumą ir yra bespalvė skaidrūs kristalai, galima gauti sąveikaujant natriui, kuris yra metalams būdingų savybių (blizgesio ir elektrinio laidumo) pasižymintis metalas, su chloru Cl 2, geltonai žaliomis dujomis.
Sieros rūgštis H 2 SO 4 gali susidaryti iš paprastų medžiagų - vandenilio H 2, sieros S ir deguonies O 2 nuoseklių virsmų. Vandenilis yra lengvesnės už orą dujos, kurios sudaro sprogius mišinius su oru, siera yra kietas geltona, galintis degti, o deguonis yra šiek tiek už orą sunkesnės dujos, kuriose gali degti daug medžiagų. Sieros rūgštis, kurią galima gauti iš šių paprastų medžiagų, yra sunkus aliejinis skystis, pasižymintis stipriomis vandenį šalinančiomis savybėmis, dėl kurių suanglėja daugelis organinės kilmės medžiagų.
Akivaizdu, kad be individualių cheminių medžiagų, yra ir jų mišinių. Mus supantį pasaulį pirmiausia sudaro įvairių medžiagų mišiniai: metalų lydiniai, maisto produktai, gėrimai, įvairios medžiagos, iš kurių pagaminti mus supantys objektai.
Pavyzdžiui, oras, kuriuo kvėpuojame, daugiausia susideda iš azoto N2 (78%), deguonies (21%), kuris mums yra gyvybiškai svarbus, o likusį 1% sudaro kitų dujų priemaišos ( anglies dvideginio, tauriųjų dujų ir tt).
Medžiagų mišiniai skirstomi į vienarūšius ir nevienalyčius. Homogeniški mišiniai yra tie mišiniai, kurie neturi fazių ribų. Homogeniški mišiniai – tai alkoholio ir vandens mišinys, metalų lydiniai, druskos ir cukraus tirpalas vandenyje, dujų mišiniai ir kt. Heterogeniniai mišiniai yra tie mišiniai, kurie turi fazių ribą. Šio tipo mišiniai apima smėlio ir vandens mišinį, cukrų ir druską, aliejaus ir vandens mišinį ir kt.
Medžiagos, sudarančios mišinius, vadinamos komponentais.
Paprastų medžiagų mišiniai, skirtingai nei cheminiai junginiai, kuriuos galima gauti iš šių paprastų medžiagų, išlaiko kiekvieno komponento savybes.
