Atomların oluşturduğu basit bir madde. Basit maddeler

Kimya kastediyor doğa bilimleri. Maddelerin bileşimini, yapısını, özelliklerini ve dönüşümlerini ve bu dönüşümlere eşlik eden olayları inceliyor.

Madde maddenin temel varoluş biçimlerinden biridir. Maddenin bir biçimi olarak madde şunlardan oluşur: bireysel parçacıklar değişen derecelerde karmaşıklığa sahiptir ve sözde kendi kütlesine sahiptir.

dinlenme kütlesi.

1. Basit ve karmaşık maddeler. Allotropi.

Tüm maddeler ikiye ayrılabilir basit Ve karmaşık .

Basit maddeler bir kimyasal elementin atomlarından oluşur, karmaşık - çeşitli kimyasal elementlerin atomlarından.

Kimyasal element - Bu belirli tip Aynı nükleer yüke sahip atomlar. Buradan, atom bir kimyasal elementin en küçük parçacığıdır.

Konsept basit madde kavramıyla özdeşleştirilemez.

kimyasal element . Bir kimyasal element, atom çekirdeğinin belirli bir pozitif yükü, izotop bileşimi ve kimyasal özellikleri ile karakterize edilir. Elementlerin özellikleri onunla ilgilidir bireysel atomlar. Basit bir madde belirli bir yoğunluk, çözünürlük, erime ve kaynama noktaları vb. ile karakterize edilir. Bu özellikler bir atom topluluğuyla ilgilidir ve farklı basit maddeler için farklıdır.

Basit madde - bu, kimyasal bir elementin serbest halde bulunma şeklidir. Birçok kimyasal elementler yapı ve özellikler bakımından farklı birkaç basit madde oluşturur. Bu fenomene denir allotropi ve oluşturucu maddeler allotropik modifikasyonlar . Böylece, oksijen elementi iki allotropik modifikasyon oluşturur - oksijen ve ozon, karbon elementi - elmas, grafit, karbin, fulleren.

Allotropi fenomeni iki nedenden kaynaklanır: moleküldeki farklı sayıda atom (örneğin oksijen). HAKKINDA 2 ve azon HAKKINDA 3 ) veya çeşitli kristal formların oluşumu (örneğin, karbon aşağıdaki allotropik modifikasyonları oluşturur: elmas, grafit, karabina, fulleren), karabina 1968'de keşfedildi (A. Sladkov, Rusya) ve fulleren teorik olarak 1973'te keşfedildi (D) . Bochvar, Rusya) ve 1985'te - deneysel olarak (G. Kroto ve R. Smalley, ABD).

Karmaşık maddeler Basit maddelerden değil kimyasal elementlerden oluşurlar. Böylece suyun bir parçası olan hidrojen ve oksijen, karakteristik özellikleriyle gaz halindeki hidrojen ve oksijen formunda değil, formda bulunur. elemanlar - hidrojen ve oksijen.

Moleküler yapıya sahip maddelerin en küçük parçacığı, belirli bir maddenin kimyasal özelliklerini koruyan bir moleküldür. Modern kavramlara göre moleküller esas olarak sıvı ve gaz halindeki maddelerden oluşur. Çoğu katı (çoğunlukla inorganik) moleküllerden değil, diğer parçacıklardan (iyonlar, atomlar) oluşur. Tuzlar, metal oksitler, elmas, metaller vb. moleküler bir yapıya sahip değildir.

1. Bağıl atom kütlesi

Modern araştırma yöntemleri, son derece küçük atom kütlelerinin daha yüksek doğrulukla belirlenmesini mümkün kılar. Örneğin bir hidrojen atomunun kütlesi 1,674  10 -27 kg, karbon – 1,993  10 -26 kilogram.

Kimyada geleneksel olarak atom kütlelerinin mutlak değerleri değil, göreceli değerleri kullanılır. 1961'de atom kütlesi birimi kabul edildi atomik kütle birimi (kısaltılmış a.u.m.), yani 1/12 bir karbon izotop atomunun kütlesinin bir kısmı 12 İLE.

Çoğu kimyasal elementin farklı kütlelere (izotoplara) sahip atomları vardır. Bu yüzden bağıl atom kütlesi (veya sadece atom kütlesi) A R bir kimyasal elementin oranına eşit bir miktardır ortalama ağırlık k elementinin atomu 1/12 karbon atomu kütlesi 12 İLE.

Elementlerin atom kütleleri A R, nerede indeks R– ilk harf İngilizce kelime akraba - akraba. Gönderiler A R (H), bir R (O) A R (C) demek: göreceli atom kütlesi hidrojen, oksijenin bağıl atom kütlesi, karbonun bağıl atom kütlesi.

Bağıl atom kütlesi, bir kimyasal elementin temel özelliklerinden biridir.

§ 9. Basit ve karmaşık maddeler

Bu konuya hakim olduğunuzda şunları yapabileceksiniz:

“Basit madde” ve “karmaşık madde” kavramlarını, basit ve karmaşık maddelerin formüllerini ayırt eder;

“Kimyasal bileşik” kavramını anlayın;

Basit ve karmaşık maddelere örnekler verin;

Basit ve açıklayın karmaşık maddeler, günlük kullanımdan bildiğiniz;

Çeşitli maddeler hakkında yargılarda bulunun.

Kimyasal elementlerin çoğu atomu birbirleriyle veya diğer kimyasal elementlerin atomlarıyla birleşme yeteneğine sahiptir. Bunun sonucunda kimyasal bileşikler oluşur. Yapısal parçacıklarının bileşimi ne olursa olsun, hem basit hem de karmaşık maddeler aralarında kimyasal bağlar oluştuğu için kimyasal bileşiklerdir.

Kimyasal elementlerin atomlarının yapısına zaten aşina oldunuz. Bileşenleri atom olan maddelere atom denir.

Ancak tüm bu çeşitlilik arasında kimyasal bileşikler var ve moleküler maddeler. Ayrılmaz bir parça onlar moleküllerdir.

Moleküller - küçük parçacıklar kimyasal özelliklerini koruyan maddeler.

Bir molekül, bir maddenin bölünebilme sınırı olarak kabul edilir. Eğer yok edilirse, o zaman madde yok olur. Karakteristik özellik Moleküller sürekli hareket halindedir.

Doğa tarihi dersinizden, yayılma olarak adlandırılan olguyu hatırlayın.

Her molekül, bir veya farklı kimyasal elementlerin belirli sayıda atomundan oluşur.

Doğa tarihi dersinizden maddelerin bileşimlerine ve kökenlerine göre nasıl bölündüğünü hatırlayın.

Hangi maddelere denir: a) basit; b) zor mu? Günlük yaşamda en sık kullandığınız basit ve karmaşık maddelere bazı örnekler verin.

Basit maddeler, bir kimyasal elementin oluşturduğu maddelerdir.

Örneğin basit maddeler hidrojen, oksijen, nitrojen, Hidrojen, Oksijen, Azot kimyasal elementlerine göre oluşur. Molekülleri bu elementlerin birbirine bağlı iki atomunu içerir (Şekil 41 a, 6, c).

Oksijen elementi, belirli koşullar altında, molekülü üç atom içeren başka bir basit madde olan ozon oluşturur (Şekil 41 d).

Pirinç. 41. Basit maddelerin moleküllerinin modelleri: a - hidrojen; b - oksijen; c - ozon; g - nitrojen

Kompleks maddeler iki veya daha fazla kimyasal elementin oluşturduğu maddelerdir.

Kompleks maddeler arasında; su, şeker, sabun, sofra tuzu, tebeşir, metan (bileşen doğal gaz), karbondioksit. Canlı organizmaların hücrelerini oluşturan maddeler (proteinler, yağlar ve karbonhidratlar) karmaşıktır ve esas olarak Karbon, Oksijen, Hidrojen, Azot, Kükürt, Fosfor atomlarını içerir ve moleküler yapı.

Suyun karmaşık bir madde olduğunu nasıl kanıtlayacağınızı unutmayın. Bilim adamları suyun bileşimini belirlemek için hangi araştırma yöntemlerini kullandılar?

Şekil 42'de metan, karbon dioksit ve su moleküllerinin modelleri gösterilmektedir. Bir metan molekülü, bir Karbon atomu ve dört Hidrojen atomundan, bir Karbon atomu ve iki Oksijen atomundan oluşan bir karbondioksit molekülünden, bir Oksijen atomundan ve iki Hidrojen atomundan oluşan bir su molekülünden oluşur.

Pirinç. 42. Karmaşık maddelerin moleküllerinin modelleri: a - metan; b - karbondioksit; c - su

Yani maddeler bileşimlerine göre basit ve karmaşık olarak sınıflandırılır. Maddelerin sınıflandırma şeması Şekil 43'te gösterilmektedir.

Pirinç. 43. Maddelerin sınıflandırılması

Basit maddeler: metaller ve metal olmayanlar. Basit maddeler iki gruba ayrılır. Metalik elementler metalleri, metalik olmayan elementler ametalleri oluşturur. Şunlarla ayırt edilirler: fiziksel özellikler.

Zaten aşina olduğunuz maddelerin hangi fiziksel özelliklerine sahip olduğunuzu hatırlayın. Onlara isim verin.

Gösterilere dönelim ve basit metal ve metal olmayan madde örneklerine bakalım. Teknolojide en yaygın kullanılan metallerden, çeşitli endüstriler demir, çinko, alüminyum, bakır, gümüş, altın ile üretim, gündelik yaşam; Laboratuvardaki metal olmayanlar arasında kükürt, karbon, kırmızı fosfor, brom ve iyot bulunur.

Metallerin ve metal olmayanların toplanma durumuna dikkat edin. Bromun neden kapalı ampullerde saklandığını düşünüyorsunuz?

Basit maddelerin metallere ve metal olmayanlara bölünmesi fiziksel özelliklerine dayanmaktadır (Tablo 2).

Tablo 2

Basit maddelerin fiziksel özellikleri

Ametaller çoğunlukla moleküllerden oluşan maddelerdir. Birçoğunun molekülleri diyatomiktir. Bununla birlikte, çok atomlu moleküller de vardır: daha önce bahsedilen ozon, kristal kükürt - sekiz Kükürt atomu içerir, beyaz fosfor- bu elementin dört atomu. Basit maddelerde elementin oluşturduğu Karbon, atomlar bir araya gelerek belli bir sırayla molekül oluşturmadan.

Metaller karşılık gelen elementlerin atomlarından oluşur. Metallerin isimleri sıklıkla isimlerle örtüşmektedir. metal elemanlar, onları oluşturuyoruz. Örneğin maddeler alüminyum, çinko, nikel, krom, magnezyuma karşılık gelen kimyasal elementlerden oluşur. Bununla birlikte, bakır maddesi Cuprum, gümüş - Argentum, altın - Aurum, cıva - Cıva, demir - Demir elementinin atomlarından oluşur. Az sayıda madde için ametallerin, elementlerin ve basit maddelerin adları örtüşmektedir (Tablo 3).

Tablo C

Kimyasal elementlerin ve basit maddelerin adları

Laboratuvar deneyimi 2

Basit ve karmaşık madde örneklerine aşinalık

Görev 1. Bankalarda size verilen maddelere dikkatlice bakın. Etiketleri okuyun: H 2 O (su), S (sülfür), P (fosfor), Mg (magnezyum), NaOH (sodyum hidroksit), C (karbon), Fe 3 O 4 (ferum (II, III) oksit) , Fe (demir), ZnO (çinko oksit), CaCO3 (kalsiyum karbonat), Al (alüminyum), Zn (çinko), CaO (kalsiyum oksit), Na2C03 (sodyum karbonat).

Bu maddeleri iki gruba ayırın: basit ve karmaşık. Maddeleri metaller ve metal olmayanlar olarak basit şekilde sınıflandırır.

Görev 2. Aşağıdakileri açıklayın: a) basit ve karmaşık maddelerin bileşim açısından ne kadar farklı olduğu; 6) Sınıflandırmayı yaparken hangi kriterleri kullandınız?

Görev 3. Gözlemlerinize dayanarak maddelerin fiziksel özelliklerini tanımlayın.

Görevi tamamladıktan sonra verileri yazın. çalışma kitabı bir tablo şeklinde. Çalışmanın sonunda sonuçları formüle edin.

Çeşitli maddeler. Maddelerin çeşitliliği, elementlerin atomlarının birbirleriyle birleşme yeteneği ile açıklanmaktadır. Hangi atomların, hangi miktarda ve nasıl birleştiklerine bağlı olarak birçok basit ve karmaşık madde oluşur (Şekil 44).

Pirinç. 44. Basit madde kükürt (a) ve karmaşık madde ametist (b)

Kimyasal elementlerden biraz daha basit maddeler vardır - 400, çünkü zaten bildiğiniz gibi aynı element (Oksijen, Karbon, Fosfor, Kükürt) iki veya daha fazla madde oluşturabilir.

Çok daha karmaşık maddeler bilinmektedir (neredeyse 20 milyon). Bu, molekülü Hidrojen ve Oksijen, karbondioksit - Karbon ve Oksijen, sofra tuzu - Sodyum ve Klor içeren sudur. Bu maddelerin bileşimi yalnızca iki element içerir - bunlar ikili bileşiklerdir. Fakat önemli miktar maddeler üç veya daha fazla elementten oluşur. Dolayısıyla glikoz üç element içerir: Karbon, Hidrojen ve Oksijen ve kabartma tozu dört element içerir: Sodyum, Hidrojen, Karbon ve Oksijen.

Hepsi karmaşık kabul edilir organik madde. Ek olarak, büyük endüstriyel ve evsel amaçlara sahip olan sentetik ve yapay bileşiklerin çıkarılmasına yönelik bir endüstri de bulunmaktadır.

Doğa tarihi dersinizden hangi maddelerin inorganik ve organik olarak adlandırıldığını hatırlayın. İnorganik ve organik bileşiklere örnekler veriniz.

Şu tarihte: normal koşullar(sıcaklık 0 °C, basınç 101,3 kPa) maddeler üçe ayrılır toplanma durumları: sıvı (su, yağ, alkol), katı (çinko, demir, kükürt, fosfor, karbon, bakır) ve gaz halinde (hidrojen, oksijen, ozon, nitrojen, karbondioksit, inert gazlar).

ÖĞRENDİKLERİMİZİ ÖZETLEYELİM

Maddeler basit ve karmaşık olarak ikiye ayrılır.

Karmaşık maddeler iki veya daha fazla kimyasal elementten oluşur. Basit olanlardan çok daha fazlası var.

Her basit ve karmaşık madde karakterize edilir belirli özellikler yani benzerliklerinin ve farklılıklarının tespit edilebileceği işaretler.

Karmaşık maddeler organik ve inorganik kökenlidir.

Maddelerin çeşitliliği, elementlerin atomlarının birbirleriyle birleşme yeteneği ile açıklanmaktadır.

BİLGİYİ KONTROL ETME GÖREVLERİ

1. “Molekül”, “basit madde”, “karmaşık madde”, “kimyasal bileşik” kavramlarının ne anlama geldiğini açıklayınız.

2. Örnekler verin: a) basit ve karmaşık maddeler; b) organik ve inorganik maddeler.

3. “Kimyasal bileşik” ve “maddelerin karışımı” kavramlarının aynı olup olmadığını gerekçelendirin.

4. Aşağıdakilerin fiziksel özelliklerini tanımlayın: a) şeker; b) su; c) yağlar.

5. Neden basit maddelerden daha karmaşık maddelerin bulunduğunu gerekçelendirin.

6. Maddelerin insan yaşamı ve sağlığı açısından önemi konusunda kendi düşüncenizi ifade edin.

BİLMEK İLGİNÇ

İngiliz kimyager G. Davy, elektroliz yoluyla sodyum, potasyum, kalsiyum, stronsiyum, baryum ve magnezyum metallerini serbest halde izole eden ilk kişiydi. Bu çalışmalar, projektörler, deniz fenerleri vb. için güçlü lambaların üretiminin başlangıcını işaret ediyordu. Daha sonra bilim adamı, pille çalışan bir lambayla değiştirilene kadar tüm dünyada kullanılan güvenli bir madenci lambası yarattı.

Maria Skłodowska-Curie (1867-1934) - Fransız fizikçi ve kimyager, öğretmen, halk figürü. Bilim ona iki şeyin keşfini ve araştırmasını borçludur. radyoaktif elementler- Polonyum ve Radyum. Radyum elementinin keşfi cilt kanserini tedavi etmek için bir yöntem başlattı. Çalışmalarından dolayı kendisine iki ödül verildi Nobel Ödülleri Zakopane'de bir sanatoryum ve Varşova'daki (Polonya) Radyoloji Enstitüsü'nün inşası için bağışladığı.

Maddeler bir veya farklı kimyasal elementlerin atomlarından oluşabilir. Bu temelde tüm maddeler basit ve karmaşık olarak ikiye ayrılır.

Bir kimyasal elementin atomlarından oluşan maddelere basit denir. Basit maddeler, özelliklerine göre metaller (metal atomlarından oluşan: Na, K, Ca, Mg) ve metal olmayanlara (metal olmayan atomlar H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si'den oluşur) ayrılır. fiziksel ve kimyasal özellikler.

Farklı kimyasal elementlerin atomlarından oluşan maddelere karmaşık maddeler denir. Karmaşık inorganik maddelerin ana sınıfları arasında oksitler, bazlar, asitler ve tuzlar bulunur.

Oksitler, -2 oksidasyon durumunda oksijen elementini içeren ikili bileşiklerdir (iki kimyasal elementten oluşan bileşikler).
Oksitler bazik, amfoterik, asidik ve tuz oluşturmayan olarak ayrılır:
1. Bazik oksitler tipik metal atomları ve oksijen atomlarından oluşur. Örneğin Na2O, CaO, LiO. Hidroksit bazlarına karşılık gelirler.
2. Amfoterik oksitler geçiş metali atomları ve oksijen atomlarından oluşur. Örneğin BeO, ZnO, Al2O3. Amfoterik hidroksitlere karşılık gelirler.
3. Asidik oksitler metal olmayan atomlar ve oksijen atomlarından oluşur. Örneğin CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7 vb. Hidroksitlere - asitlere karşılık gelirler.
4. Tuz oluşturmayan oksitler, metal olmayan atomlar ve oksijenden oluşur. Tuz oluşturmayan oksitler 4 oksit içerir: CO, SiO, N2O, NO.

Bazlar, bir metal (veya amonyum) katyonu ve bir veya daha fazla katyon içeren bileşiklerdir. hidroksil grupları. Örneğin NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Alkaliler olarak adlandırılan çözünür bazlar özellikle öne çıkar. Bunlar alkali ve alkalin toprak metallerinin hidroksitlerini içerir.
Hidroksil gruplarının sayısına göre bazlar bir, iki ve üç asitli olarak ayrılır.

Amfoterik hidroksitler berilyum, çinko veya alüminyum katyonları ve hidroksidanyonlardan oluşur: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Asitler, hidrojen katyonlarını ve bir asit kalıntısının anyonlarını içeren bileşiklerdir. Hidrojen katyonlarının sayısına göre asitler bir, iki ve üç bazik olarak ayrılır. Asit kalıntısındaki oksijenin varlığına bağlı olarak asitler, oksijensiz ve oksijen içeren olarak ikiye ayrılır.
HF - hidroflorik (veya hidroflorik) asit
HCl - hidroklorik (veya hidroklorik) asit
HBr - hidrobromik asit
HI - hidroiyodik asit
H2S - hidrosülfit asit
HNO3 - nitrik asit (şuna karşılık gelir) asit oksit N2O5)
HNO2 - nitröz asit (asit oksit N2O3'e karşılık gelir)
H2SO4 - sülfürik asit (asidik oksit SO3'e karşılık gelir)
H2SO3 - sülfürik asit (asidik oksit SO2'ye karşılık gelir)
H2CO3 - karbonik asit (asidik oksit CO2'ye karşılık gelir)
H2SiO3 - silisik asit (asidik oksit SiO2'ye karşılık gelir)
H3PO4 - fosforik asit (asidik oksit P2O5'e karşılık gelir).

Tuzlar, bir metal (veya amonyum) katyonu ve bir asit kalıntı anyonu içeren bileşiklerdir.
Bileşimlerine göre asitler ikiye ayrılır:
1. Ortam - bir metal katyon ve bir asit kalıntısından oluşur - bu, asidin hidrojen atomlarının metal (veya amonyum) katyonlarıyla tamamen değiştirilmesinin ürünüdür. Örneğin Na2SO4, K3PO4.
Hidroflorik asit tuzları - florürler,
hidroklorik asit tuzları - klorürler,
hidrobromik asit tuzları - bromürler,
hidroiyodik asit tuzları - iyodürler,
tuz hidrojen sülfür asit- sülfürler,
tuz nitrik asit- nitratlar,
nitröz asit tuzları - nitritler,
sülfürik asit tuzları - sülfatlar,
tuz sülfürlü asit- sülfitler,
karbonik asit tuzları - karbonatlar,
silisik asit tuzları - silikatlar,
fosforik asit tuzları - fosfatlar.
2. Asit tuzları- bir metal (veya amonyum) katyonu, hidrojen katyon(lar)ı ve bir asit kalıntısı anyonundan oluşur - bu, asit hidrojen atomlarının metal katyonlarla tamamlanmamış yer değiştirmesinin ürünüdür. Asit tuzları yalnızca dibazik ve tribazik asitler oluşturabilir. Tuzun ismine hidro- (veya digdro) öneki eklenir. Örneğin NaHSO4 (sodyum hidrojen sülfat), KH2PO4 (potasyum dihidrojen fosfat).
3. Bazik tuzlar - bir metal katyonu (veya amonyum), bir hidroksidanyon ve bir asidik kalıntının anyonundan oluşur - bu, bazın hidroksil gruplarının asidik kalıntılarla eksik değiştirilmesinin ürünüdür. Bazik tuzlar yalnızca iki ve üç asitli bazlar oluşturabilir. Tuzun ismine hidrokso öneki eklenir. Örneğin (CuOH)2C03 bakır (II) hidroksikarbonattır.

"Tuzların kimyasal özellikleri" konulu eğitim testi "Tuzların kimyasal özellikleri" konulu kontrol testi Kimya ve yaşam "Kimya ve yaşam" konulu eğitim testi "Kimya ve yaşam" konulu kontrol testi Yükseltgenme-indirgeme reaksiyonları. "Yükseltgenme-indirgeme reaksiyonları" konulu eğitim testi "Yükseltgenme-indirgeme reaksiyonları" konulu kontrol testi Kütle fraksiyonu bir bileşikteki element “Bir bileşikteki bir elementin kütle oranı” konulu eğitim testi “Bir bileşikteki bir elementin kütle oranı” konulu kontrol testi Reaksiyon denklemine dayalı hesaplama problemlerini çözme. Reaksiyon denkleminin hesaplanmasına yönelik eğitim problemleri. 8-9. Sınıflar için kimya dersi için reaksiyon denkleminin hesaplanmasına yönelik test görevleri. Uygula

Basit maddeler genellikle metallere, metal olmayanlara ve inert gazlara ayrılır. Metaller d- ve f-alt düzeylerinin doldurulduğu tüm kimyasal elementleri içerir, bunlar 4. periyotta bulunan elementlerdir: Sc - Zn, 5. periyotta: Y - Cd, 6. periyotta: La - Hg, Ce - Lu, 7. periyotta Ac - Th - Lr. Şimdi kalan elementler arasında Be'den At'a bir çizgi çizersek, metaller onun solunda ve altında, metal olmayanlar ise sağında ve üstünde yer alacaktır. 8. grupta Periyodik tablo inert gazlar bulunur. Köşegen üzerinde bulunan elementler: Serbest durumdaki Al, Ge, Sb, Po (ve diğerleri. Örneğin, Zn) metallerin özelliklerine sahiptir ve hidroksitler hem bazların hem de asitlerin özelliklerine sahiptir, yani. amfoterik hidroksitlerdir. Bu nedenle, bu elementler metaller ve metal olmayanlar arasında bir ara pozisyon işgal eden metal-metal olmayanlar olarak düşünülebilir. Bu nedenle, kimyasal elementlerin sınıflandırılması, hidroksitlerinin hangi özelliklere sahip olacağına bağlıdır: bazik - yani metal anlamına gelir, asidik - metal olmayan ve her ikisi de (koşullara bağlı olarak) - metal-metal olmayan. Daha düşük bileşiklerdeki aynı kimyasal element pozitif derece oksidasyon (Mn+2, Cr+2) belirgin “metalik” özellikler sergiler ve maksimum pozitif oksidasyon durumuna sahip bileşiklerde (Mn+7, Cr+6) tipik bir metal olmayanın özelliklerini sergiler. Basit maddeler, oksitler, hidroksitler ve tuzlar arasındaki ilişkiyi görmek için bir özet tablo sunuyoruz.

İÇİNDE önceki bölüm sadece bir kimyasal elementin atomlarının değil, aynı zamanda atomların da birbirleriyle bağ oluşturabileceği söylendi farklı unsurlar. Bir kimyasal elementin atomlarından oluşan maddelere basit maddeler, farklı kimyasal elementlerin atomlarından oluşan maddelere ise karmaşık maddeler denir. Bazı basit maddeler moleküler bir yapıya sahiptir; moleküllerden oluşur. Örneğin oksijen, azot, hidrojen, flor, klor, brom, iyot gibi maddeler moleküler bir yapıya sahiptir. Bu maddelerin her biri diatomik moleküllerden oluştuğu için formülleri sırasıyla O 2, N 2, H 2, F 2, Cl 2, Br 2 ve I 2 şeklinde yazılabilir. Gördüğünüz gibi basit maddeler kendilerini oluşturan elementlerle aynı adı taşıyabilir. Bu nedenle, aşağıdaki durumları açıkça ayırt etmek gerekir: hakkında konuşuyoruz bir kimyasal element hakkında ve ne zaman basit bir madde hakkında.

Çoğu zaman basit maddelerin molekülleri yoktur, fakat atom yapısı. Bu tür maddelerde atomlar birbirleriyle bağ oluşturabilir çeşitli türler Biraz sonra ayrıntılı olarak tartışılacak. Benzer bir yapıya sahip maddeler, örneğin demir, bakır, nikel gibi tüm metallerin yanı sıra bazı metal olmayanlardır - elmas, silikon, grafit vb. Bu maddeler genellikle sadece kimyasal elementin adının onun oluşturduğu maddenin adıyla çakışması ile değil, aynı zamanda maddenin formülünün aynı kaydı ve kimyasal elementin belirtilmesiyle de karakterize edilir. Örneğin Fe, Cu ve Si olarak adlandırılan demir, bakır ve silikon kimyasal elementleri, formülleri sırasıyla Fe, Cu ve Si olan basit maddeler oluşturur. Ayrıca hiçbir şekilde birbirine bağlı olmayan izole atomlardan oluşan küçük bir grup basit madde de vardır. Bu tür maddeler, son derece düşük kimyasal aktivitelerinden dolayı soy gazlar olarak adlandırılan gazlardır. Bunlar arasında helyum (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe), radon (Rn) bulunur.

Bilinen yalnızca 500 kadar basit madde olduğundan, mantıksal sonuç, birçok kimyasal elementin allotropi adı verilen bir olguyla karakterize edildiğidir.

Allotropi, bir kimyasal elementin birkaç basit madde oluşturabildiği bir olgudur. Bir kimyasal elementin oluşturduğu farklı kimyasal maddelere denir. allotropik modifikasyonlar veya allotroplar.

Yani, örneğin, oksijen kimyasal elementi, biri kimyasal elementin adını taşıyan iki basit maddeyi oluşturabilir - oksijen. Bir madde olarak oksijen aşağıdakilerden oluşur: iki atomlu moleküller, yani formülü O 2'dir. Yaşam için ihtiyacımız olan havanın bir parçası olan bu bileşiktir. Oksijenin başka bir allotropik modifikasyonu, formülü O3 olan triatomik gaz ozonudur. Hem ozon hem de oksijen aynı kimyasal elementten oluşmasına rağmen kimyasal davranışçok farklı: ozon, aynı maddelerle reaksiyonlarda oksijenden çok daha aktiftir. Ayrıca bu maddeler, en azından şu gerçeğinden dolayı, fiziksel özellikler bakımından birbirlerinden farklılık gösterir: moleküler ağırlık Ozon oksijenden 1,5 kat daha fazladır. Bu, yoğunluğunun olduğu gerçeğine yol açar. gaz hali ayrıca 1,5 kat daha fazla.

Birçok kimyasal element, kristal kafesin yapısal özelliklerinde birbirinden farklı olan allotropik modifikasyonlar oluşturma eğilimindedir. Örneğin Şekil 5'te parçaların şematik görüntülerini görebilirsiniz. kristal kafesler Karbonun allotropik modifikasyonları olan elmas ve grafit.

Şekil 5. Elmas (a) ve grafit (b) kristal kafeslerinin parçaları

Ayrıca karbonun moleküler bir yapısı da olabilir: Böyle bir yapı, fullerenler gibi bir madde türünde de gözlenir. Maddeler bu türden küresel karbon moleküllerinden oluşur. Şekil 6, karşılaştırma amacıyla bir c60 fulleren molekülünün ve bir futbol topunun 3 boyutlu modellerini göstermektedir. İlginç benzerliklerine dikkat edin.

Şekil 6. C60 fulleren molekülü (a) ve futbol topu (b)

Karmaşık maddeler, farklı elementlerin atomlarından oluşan maddelerdir. Tıpkı basit maddeler gibi moleküler ve moleküler olmayan bir yapıya sahip olabilirler. Karmaşık maddelerin moleküler olmayan yapısı, basit olanlardan daha çeşitli olabilir. Herhangi bir karmaşık kimyasal madde, basit maddelerin doğrudan etkileşimi veya bunların birbirleriyle etkileşimlerinin bir dizisi yoluyla elde edilebilir. Bir gerçeğin farkına varmak önemlidir: Hem fiziksel hem de kimyasal olarak karmaşık maddelerin özelliklerinin, elde edildikleri basit maddelerin özelliklerinden çok farklı olduğu. Örneğin, NaCl forumu içeren ve renksiz olan sofra tuzu temizle kristaller, metallerin karakteristik özelliklerine (parlaklık ve elektriksel iletkenlik) sahip bir metal olan sodyumun, sarı-yeşil bir gaz olan klor Cl2 ile etkileşimi yoluyla elde edilebilir.

Sülfürik asit H2SO4, basit maddelerden (hidrojen H2, kükürt S ve oksijen O2) bir dizi ardışık dönüşümle oluşturulabilir. Hidrojen, havayla patlayıcı karışımlar oluşturan, havadan hafif bir gazdır; kükürt ise katıdır. sarı Yanma özelliğine sahip olup, oksijen havadan biraz daha ağır olan ve içinde pek çok maddenin yanabileceği bir gazdır. Bu basit maddelerden elde edilebilen sülfürik asit, güçlü su uzaklaştırma özelliklerine sahip, ağır yağlı bir sıvıdır ve bu nedenle organik kökenli birçok maddeyi kömürleştirir.

Açıktır ki, bireysel olmanın yanı sıra kimyasallar bunların karışımları da vardır. Esas olarak karışımlar çeşitli maddeler etrafımızdaki dünya oluşuyor: metal alaşımları, yiyecekler, içecekler, çeşitli malzemeler etrafımızdaki nesneler bunlardan yapılmıştır.

Örneğin soluduğumuz havanın büyük bir kısmı bizim için hayati önem taşıyan nitrojen N2 (%78), oksijen (%21) ve geri kalan %1'lik kısım ise diğer gazların safsızlıklarından (karbon dioksit, soy gazlar vb.) .

Madde karışımları homojen ve heterojen olarak ikiye ayrılır. Homojen karışımlar, faz sınırları olmayan karışımlardır. Homojen karışımlar, alkol ve su karışımı, metal alaşımları, sudaki tuz ve şeker çözeltisi, gaz karışımları vb.'dir. Heterojen karışımlar, faz sınırına sahip olan karışımlardır. Bu tür karışımlar arasında kum ve su, şeker ve tuz karışımı, yağ ve su karışımı vb. yer alır.

Karışımları oluşturan maddelere bileşenler denir.

Basit maddelerin karışımları, bu basit maddelerden elde edilebilecek kimyasal bileşiklerin aksine, her bir bileşenin özelliklerini korur.