Hva betyr enkel materie. Enkle og komplekse stoffer

Verden materiale. Materie er av to typer: substans og felt. Gjenstanden for kjemi er et stoff (inkludert påvirkning på stoffet av forskjellige felt - lyd, magnetisk, elektromagnetisk, etc.)

Stoff - alt som har en hvilemasse (dvs. det er preget av tilstedeværelsen av masse når det ikke beveger seg). Så selv om hvilemassen til ett elektron (massen til et ikke-bevegelig elektron) er veldig liten - omtrent 10 -27 g, men til og med ett elektron er et stoff.

Materie eksisterer i tre aggregeringstilstander - gassformig, flytende og fast. Det er en annen tilstand av materie - plasma (det er for eksempel plasma i tordenvær og balllyn), men kjemien til plasma vurderes nesten ikke i skolekurset.

Stoffer kan være rene, veldig rene (nødvendig for eksempel for å lage fiberoptikk), kan inneholde merkbare mengder urenheter, kan være blandinger.

Alle stoffer er bygd opp av bittesmå partikler kalt atomer. Stoffer som består av atomer av samme type(fra atomer av ett element), kalt enkel(For eksempel, kull, oksygen, nitrogen, sølv, etc.). Stoffer som inneholder sammenkoblede atomer av forskjellige grunnstoffer kalles komplekse.

Hvis et stoff (for eksempel i luft) inneholder to eller flere enkle stoffer, og atomene deres ikke er sammenkoblet, kalles det ikke et kompleks, men en blanding av enkle stoffer. Antallet enkle stoffer er relativt lite (omtrent fem hundre), mens antallet komplekse stoffer er enormt. Til dags dato er titalls millioner forskjellige komplekse stoffer kjent.

Kjemiske transformasjoner

Stoffer er i stand til å samhandle med hverandre, og nye stoffer oppstår. Slike transformasjoner kalles kjemisk. For eksempel interagerer et enkelt stoff kull (kjemikere sier - reagerer) med et annet enkelt stoff - oksygen, noe som resulterer i dannelsen av et komplekst stoff - karbondioksid, der karbon- og oksygenatomer er bundet. Slike transformasjoner av ett stoff til et annet kalles kjemisk. Kjemiske transformasjoner er kjemiske reaksjoner. Så når sukker varmes opp i luft, blir et komplekst søtt stoff - sukrose (som sukker består av) - til et enkelt stoff - kull og et komplekst stoff - vann.

Kjemi er studiet av omdannelsen av et stoff til et annet. Kjemiens oppgave er å finne ut med hvilke stoffer dette eller det stoffet kan interagere (reagere) under gitte forhold, hva som dannes i dette tilfellet. I tillegg er det viktig å finne ut under hvilke forhold denne eller den transformasjonen kan foregå og det ønskede stoffet kan oppnås.

Fysiske egenskaper til stoffer

Hvert stoff er preget av en kombinasjon av fysiske og kjemiske egenskaper. Fysiske egenskaper er egenskaper som kan karakteriseres ved hjelp av fysiske instrumenter.. Ved å bruke et termometer kan du for eksempel bestemme smelte- og kokepunktene til vannet. Fysiske metoder kan karakterisere et stoffs evne til å lede en elektrisk strøm, bestemme tettheten til et stoff, dets hardhet osv. Under fysiske prosesser forblir stoffene uendret i sammensetning.

De fysiske egenskapene til stoffer er delt inn i tellbare (de som kan karakteriseres ved hjelp av visse fysiske anordninger ved et tall, for eksempel som indikerer tetthet, smelte- og kokepunkt, løselighet i vann osv.) og utallige (de som ikke kan være preget av et tall eller svært vanskelig som farge, lukt, smak osv.).

Stoffers kjemiske egenskaper

De kjemiske egenskapene til et stoff er et sett med informasjon om hvilke andre stoffer og under hvilke forhold et gitt stoff inngår i kjemiske interaksjoner.. Kjemiens viktigste oppgave er å identifisere de kjemiske egenskapene til stoffer.

Kjemiske transformasjoner involverer de minste partikler av stoffer - atomer. Ved kjemiske transformasjoner dannes andre stoffer fra noen stoffer, og de opprinnelige stoffene forsvinner, og i stedet for dem dannes nye stoffer (reaksjonsprodukter). EN atomer kl alle kjemiske transformasjoner er bevart. Omorganiseringen deres skjer, under kjemiske transformasjoner blir gamle bindinger mellom atomer ødelagt og nye bindinger oppstår.

Kjemisk element

Antallet forskjellige stoffer er enormt (og hver av dem har sitt eget sett med fysiske og kjemiske egenskaper). Atomer, som er forskjellige fra hverandre i de viktigste egenskapene, i miljøet rundt oss materiell verden relativt liten - omtrent hundre. Hver type atom har sitt eget kjemiske element. Et kjemisk grunnstoff er en samling atomer med samme eller lignende egenskaper.. Det finnes rundt 90 forskjellige kjemiske grunnstoffer i naturen. Til dags dato har fysikere lært hvordan man lager nye typer atomer som er fraværende på jorden. Slike atomer (og følgelig slike kjemiske elementer) kalles kunstige (på engelsk - menneskeskapte elementer). Mer enn to dusin kunstig oppnådde elementer har blitt syntetisert til dags dato.

Hvert element har et latinsk navn og et symbol på en eller to bokstaver. Det er ingen klare regler for uttalen av symbolene for kjemiske elementer i den russiskspråklige kjemiske litteraturen. Noen uttaler det slik: de kaller elementet på russisk (symboler på natrium, magnesium, etc.), andre - med latinske bokstaver (symboler på karbon, fosfor, svovel), andre - hvordan navnet på elementet høres ut på latin ( jern, sølv, gull, kvikksølv). Det er vanlig å uttale symbolet på hydrogenelementet H på samme måte som denne bokstaven uttales på fransk.

Sammenligning de viktigste egenskapene kjemiske elementer og enkle stoffer er gitt i tabellen nedenfor. Flere enkle stoffer kan tilsvare ett element (fenomenet allotropi: karbon, oksygen osv.), eller kanskje ett (argon og andre inerte gasser).

Alt som omgir oss har sin egen fysiske og kjemiske natur. Hva kalles et stoff og hvilke typer av det finnes? Det er et fysisk stoff med en bestemt kjemisk sammensetning. På latin er ordet "stoff" betegnet med begrepet Substantia, som også ofte brukes av forskere. Hva representerer det?

Til dags dato er mer enn 20 millioner forskjellige stoffer kjent. Alle slags gasser finnes i luften, i havet, havet og elvene - vann med mineraler og salter. Det faste overflatelaget på planeten vår består av mange bergarter. Et stort antall forskjellige stoffer er tilstede i enhver levende organisme.

Generelle begreper

I moderne kjemi, et stoff hvis definisjon forstås som å ha en hvilemasse. Den består av elementærpartikler eller kvasipartikler. Et integrert trekk ved ethvert stoff er massen. Som regel, ved relativt lave tettheter og temperaturer, er elementære partikler som elektroner, nøytroner og protoner oftest funnet i sammensetningen. De to sistnevnte utgjør atomkjerner. Alle disse elementære partiklene danner slike stoffer som molekyler og krystaller. I hovedsak består deres atomære substans (atomer) av elektroner, protoner og nøytroner.

Fra biologiens synspunkt er "substans" begrepet materie som danner vevet til alle organismer. Det er en del av organellene som finnes i cellene. I en generell forstand er "substans" en form for materie som alle fysiske legemer er dannet av.

Materie egenskaper

Egenskapene til et stoff kalles et sett med objektive egenskaper som bestemmer individualitet. De lar deg skille ett stoff fra et annet. Den mest karakteristiske fysiske Kjemiske egenskaper stoffer:

Tetthet;

Koke- og smeltepunkter;

Termodynamiske egenskaper;

Kjemiske egenskaper;

Krystallstrukturverdier.

Alle oppførte parametere er konstanter som ikke endrer seg. Siden alle stoffer er forskjellige fra hverandre, har de visse egenskaper Hva menes med dette konseptet? Egenskapene til et stoff er dets egenskaper, bestemt ved måling eller observasjon, uten å transformere det til et annet stoff. De viktigste av dem er:

Aggregeringstilstand;

Farge og glans;

Tilstedeværelsen av en lukt;

Uløselighet eller løselighet i vann;

smelte- og kokepunkt;

Tetthet;

elektrisk Strømføringsevne;

Termisk ledningsevne;

Hardhet;

skjørhet;

Plast.

Det er også preget av en slik fysisk egenskap som form. Farge, smak, lukt bestemmes visuelt og ved hjelp av sansene. Fysiske parametere som tetthet, smelte- og kokepunkt, elektrisk ledningsevne beregnes ved hjelp av ulike målinger. Informasjon om de fysiske egenskapene til de fleste stoffene er presentert i spesielle oppslagsverk. De avhenger av stoffets aggregerte tilstand. Så tettheten av vann, is og damp er helt annerledes. Oksygen er fargeløst i gassform, men blått i flytende tilstand. På grunn av forskjellene i fysiske egenskaper kan mange stoffer skilles fra hverandre. Så kobber er det eneste metallet som har en rødlig fargetone. Det smaker bare salt. I de fleste tilfeller, for å definere et stoff, er det nødvendig å ta hensyn til flere av dets kjente egenskaper.

Sammenheng mellom begreper

Mange forveksler begrepene "kjemisk element", "atom", "enkel substans". Faktisk skiller de seg fra hverandre. Så et atom er et konkret konsept, siden det virkelig eksisterer. Kjemisk element - abstrakt (kollektiv) definisjon. I naturen eksisterer det bare i form av bundne eller frie atomer. Det er med andre ord et enkelt eller komplekst stoff. Hvert kjemisk element har sitt eget symbol - et tegn (symbol). I noen tilfeller uttrykker det også sammensetningen av et enkelt stoff (B, C, Zn). Men ofte betegner dette symbolet bare et kjemisk element. Dette er tydelig demonstrert av formelen for oksygen. Så O er bare et kjemisk grunnstoff, og det enkle stoffet oksygen er betegnet med formelen O 2.

Det er andre forskjeller mellom disse konseptene. Det er nødvendig å skille mellom egenskapene (egenskapene) til enkle stoffer, som er en samling av partikler, og et kjemisk element, som er et atom av en viss type. Det er noen forskjeller i navnene også. Oftest er betegnelsen på et kjemisk element og et enkelt stoff den samme. Det finnes imidlertid unntak fra denne regelen.

Stoffklassifisering

Hva kalles et stoff fra et vitenskapelig synspunkt? Antallet ulike stoffer er svært stort. Et naturlig stoff, hvis definisjon er relatert til dets naturlige opprinnelse, kan være organisk eller uorganisk. Mennesket har lært å syntetisere mange forbindelser kunstig. Definisjonen av "stoff" innebærer inndeling i enkle (individuelle) stoffer og blandinger. Holdningen til klassifisering avhenger av hvor mange av dem som er inkludert i den.

Definisjonen av et enkelt stoff forstår et abstrakt konsept, som betyr et sett med atomer koblet sammen i henhold til visse fysiske og kjemiske lover. Til tross for dette er grensen mellom den og blandingen veldig vag, siden noen stoffer har en variabel sammensetning. Selv den nøyaktige formelen tilbys ikke for dem ennå. På grunn av det faktum at for et enkelt stoff bare den endelige renheten er oppnåelig, forblir dette konseptet en abstraksjon. Med andre ord, i noen av dem er det en blanding av kjemiske elementer der en dominerer. Ofte påvirker renheten til et stoff direkte dets egenskaper. I en generell forstand er et enkelt stoff bygget fra atomene til ett kjemisk element. For eksempel inneholder et oksygengassmolekyl 2 identiske atomer (O 2).

Hva er et sammensatt stoff? En slik kjemisk forbindelse inkluderer forskjellige atomer som utgjør molekylet. Det er noen ganger referert til som et blandet kjemisk stoff. Komplekse stoffer er blandinger hvis molekyler er dannet av atomer av to eller flere grunnstoffer. Så, for eksempel, i et vannmolekyl er det ett oksygenatom og 2 hydrogen (H 2 O). Konseptet med et komplekst stoff tilsvarer et molekyl som inneholder forskjellige kjemiske elementer. Det finnes mange flere slike stoffer enn enkle. De kan være naturlige og kunstige.

Enkelt og konseptet som er til en viss grad betinget, skiller seg i egenskapene deres. Så for eksempel blir titan sterkt bare når det frigjøres fra oksygenatomer til mindre enn en hundredel av en prosent. Et komplekst og enkelt stoff, hvis kjemiske definisjon er litt vanskelig å forstå, kan være av to typer: uorganisk og organisk.

uorganiske stoffer

Alle er uorganiske kjemiske forbindelser som ikke inneholder karbon. Denne gruppen inkluderer også noen stoffer som inneholder dette grunnstoffet (cyanider, karbonater, karbider, karbonoksider og flere andre stoffer). De har ikke et skjelett som er karakteristisk for organiske stoffer. Alle kan navngi et stoff i henhold til formelen takket være det periodiske systemet til Mendeleev og skolens kjemikurs. Alle er merket med latinske bokstaver. Hva kalles stoffet i dette tilfellet? Alle uorganiske stoffer er delt inn i følgende grupper:

Enkle stoffer: metaller (Mg, Na, Ca); ikke-metaller (P, S); edle gasser (He, Ar, Xe); amfotere stoffer (Al, Zn, Fe);

Kompleks: salter, oksider, syrer, hydroksyder.

organisk materiale

Definisjonen av organisk materiale er ganske enkel. Disse stoffene inkluderer kjemiske forbindelser som inneholder karbon. Denne klassen av stoffer er den mest omfattende. Riktignok er det unntak fra denne regelen. Så, organiske stoffer inkluderer ikke: karbonoksider, karbider, karbonater, karbonsyre, cyanider og tiocyanater.

Svaret på spørsmålet "navn inkluderer hele linjen komplekse sammenhenger. Disse inkluderer: aminer, amider, ketoner, anhydrider, aldehyder, nitriler, karboksylsyrer, organiske svovelforbindelser, hydrokarboner, alkoholer, etere og estere, aminosyrer.

Hovedklassene av biologiske organiske stoffer inkluderer lipider, proteiner, nukleinsyrer, karbohydrater. De, i tillegg til karbon, har i sammensetningen hydrogen, oksygen, fosfor, svovel, nitrogen. Hvilken karaktertrekk i organisk materiale? Deres mangfold og mangfold av struktur forklares av særegenhetene til karbonatomer, som er i stand til å danne sterke bindinger når de er koblet i kjeder. Dette resulterer i svært stabile molekyler. Karbonatomene danner en sikksakkkjede, som er karakteristisk trekk organiske stoffer. I dette tilfellet påvirker strukturen til molekyler direkte de kjemiske egenskapene. Karbon i organiske stoffer kan kombineres til åpne og sykliske (lukkede) kjeder.

Aggregerte tilstander

Definisjonen av "stoff" i kjemi gir ikke et detaljert begrep om dens aggregeringstilstand. De er forskjellige i rollen som interaksjonen mellom molekyler spiller i deres eksistens. Det er 3 materietilstander:

Et fast stoff der molekylene er tett forbundet. Det er en sterk tiltrekning mellom dem. I fast tilstand er ikke molekylene til et stoff i stand til å bevege seg fritt. De kan bare gjøre oscillerende bevegelser. Takket være dette beholder faste stoffer perfekt form og volum.

Væske, der molekylene er friere og kan bevege seg fra et sted til et annet. Takket være disse egenskapene kan enhver væske ta form av et kar og strømme.

Gassformig, der de elementære partiklene av materie beveger seg fritt og tilfeldig. Molekylære bindinger i denne tilstanden er så svake at de kan være langt fra hverandre. I gassform er stoffet i stand til å fylle store volumer.

Ved å bruke vann som eksempel er det veldig enkelt å forstå forskjellen mellom is, væske og damp. Alle disse aggregeringstilstandene tilhører ikke de individuelle egenskapene til et kjemisk stoff. De tilsvarer bare eksistenstilstandene til et stoff som er avhengig av ytre fysiske forhold. Det er derfor det er umulig å entydig tilskrive egenskapen væske til vann. Ettersom ytre forhold endres, mange kjemiske substanser flytte fra en samlet tilstand til en annen. Under denne prosessen oppdages mellomliggende (grense)typer. Den mest kjente av disse er den amorfe tilstanden, kalt glassaktig. En slik definisjon av "stoff" i kjemi er assosiert med dens struktur (oversatt fra gresk amorphos - formløs).

I fysikk vurderes enda en aggregeringstilstand, kalt plasma. Den er helt eller delvis ionisert og er preget av samme tetthet av negative og positive ladninger. Med andre ord: plasma er elektrisk nøytralt. Denne materietilstanden oppstår bare ved ekstremt høye temperaturer. Noen ganger når de tusenvis av kelviner. I noen av egenskapene er plasma det motsatte av gass. Sistnevnte har lav elektrisk ledningsevne. En gass er bygd opp av partikler som ligner på hverandre. Imidlertid møtes de sjelden. Plasma har høy elektrisk ledningsevne. Den består av elementærpartikler som er forskjellige i elektrisk ladning. De samhandler konstant med hverandre.

Det er også slike mellomtilstander av materie som en polymer (svært elastisk). I forbindelse med tilstedeværelsen av disse overgangsformene bruker spesialister ofte begrepet "fase" bredere. Under visse forhold, ganske forskjellige fra de vanlige, går noen stoffer over i spesielle tilstander, for eksempel superledende og superfluid.

krystaller

Krystaller er faste stoffer som har naturlig form vanlige polyedre. Det er basert på deres indre struktur og avhenger av arrangementet av dets atomer, molekyler og ioner. I kjemi kalles det et krystallgitter. En slik struktur er individuell for hvert stoff, derfor er det en av de viktigste fysisk-kjemiske parametrene.

Avstandene mellom partiklene som utgjør krystallene kalles gitterparametere. De bestemmes ved hjelp av fysiske metoder for strukturell analyse. Det er ikke uvanlig at faste stoffer har mer enn én form krystallgitter. Slike strukturer kalles polymorfe modifikasjoner. Blant enkle stoffer er rombiske og monokliniske former vanlige. Slike stoffer inkluderer grafitt, diamant, svovel, som er sekskantede og kubiske modifikasjoner av karbon. Denne formen er også kjent i komplekse stoffer, som kvarts, cristobalitt, tridymitt, som er modifikasjoner av silisiumdioksid.

Stoff som en form for materie

Til tross for at begrepene "stoff" og "materie" er veldig nære i sin betydning, er de ikke helt likeverdige. Dette hevdes av mange forskere. Når de nevner begrepet "materie", betyr de derfor oftest en grov, inert og død virkelighet, underlagt dominansen av mekaniske lover. Definisjonen av "stoff" er mer forstått som et materiale som, på grunn av sin form, fremkaller ideen om livsegnethet og form.

I dag anser forskere materie som en objektiv virkelighet som eksisterer i rom og endrer seg i tid. Den kan presenteres i to former:

Den første har en bølgenatur. Det inkluderer vektløshet, permeabilitet, kontinuitet. Den kan reise med lysets hastighet.

Den andre er korpuskulær, med en hvilemasse. Den består av elementære partikler som er forskjellige i deres lokalisering. Den er knapt permeabel eller ugjennomtrengelig og kan ikke forplante seg med lysets hastighet.

Den første formen for eksistensen av materie kalles et felt, og den andre - substans. De har mye til felles, fordi selv elektroner har egenskapene til en partikkel og en bølge. De vises på nivået av mikrokosmos. Derfor er inndelingen i felt og substans veldig praktisk.

Enhet av materie og felt

Forskere har lenge slått fast at jo mer massiv og større den elementære partikkelen av materie er, jo skarpere kommer dens individualitet og avgrensning til uttrykk. Samtidig er kontrasten mellom materie og feltet, som er preget av kontinuitet, tydeligere synlig. Jo mindre elementærpartiklene til et stoff er, jo mindre er massen. I dette tilfellet blir det vanskeligere å kontrastere det med feltet. I forskjellige mikrobølger mister det generelt sin betydning, siden forskjellige elementære partikler kvanteksiteres av tilstandene til forskjellige felt (elektromagnetiske - fotoner, kjernefysiske - mesoner).

Enheten av materie og felt og fraværet av en klar grense mellom dem kommer til uttrykk i det faktum at under visse forhold oppstår partikler på grunn av feltet, og i andre tilfeller - omvendt. godt eksempel dette kan tjenes av et slikt fenomen som annihilation (fenomenet transformasjon av elementærpartikler). Enhver materiell kropp er en stabil helhet, mulig på grunn av koblingen av dens elementer gjennom felt.

Basert på de grunnleggende bestemmelsene i atom- og molekylteorien er det mulig å gi definisjoner enkel og kompleks sak.

enkle stoffer Stoffer som er bygd opp av atomer av ett kjemisk grunnstoff kalles.

For eksempel:

O2, N2, S8.

komplekse stofferkalt stoffer som består av atomer av ulike kjemiske elementer.

For eksempel:

H 2 O, H 2 SO 4, CuCl 2.

Det skal bemerkes at et så komplekst stoff, som for eksempel vann H 2 O, ikke består av hydrogen og oksygen (dette er navnene på enkle stoffer - hydrogen - H 2 og oksygen - O 2), men av atomer av grunnstoffet hydrogen - H og atomer av elementet oksygen - O.

Noen kjemiske grunnstoffer er i stand til å danne flere enkle stoffer som skiller seg fra hverandre i struktur og egenskaper. For tiden er mer enn 400 enkle stoffer kjent. Så elementet karbon danner enkle stoffer: grafitt, diamant, karbyn og fulleren. Ved forbrenning av hvert av disse stoffene dannes det kun karbonmonoksid (IV) CO 2. Dette bekrefter at disse enkle stoffene er sammensatt av atomer av samme grunnstoff. MED karbon.

Fenomenet der samme grunnstoff kan danne flere enkle stoffer kalles allotropi, og de resulterende enkle stoffene - allotropiske modifikasjoner.

Et eksempel på allotropiske modifikasjoner kan være enkle stoffer - oksygen OM 2 og ozon OM 3 , dannet av atomer av samme grunnstoff - oksygen.

Fenomenet allotropi er forårsaket av to årsaker:

 et annet antall atomer i et molekyl, for eksempel oksygen O 2 og ozon O 3,

 ulik struktur av krystallgitteret og dannelse av ulike krystallinske former, for eksempel diamant, grafitt, karbin og fulleren.

Et stoffs evne til å delta i visse kjemiske reaksjoner karakteriserer Kjemiske egenskaper stoffer.

Kjemiske fenomener (prosesser) – Dette er prosessene der andre stoffer dannes fra ett stoff.

Hvis den kjemiske naturen til stoffet ikke endres som et resultat av prosessen, vurderes slike prosesser fysisk.

Endringer i den samlede tilstanden til et stoff er tradisjonelt sett på som eksempler på fysiske prosesser: smelting av ioniske krystaller av noen salter, smelting av metaller, fordampning av vann og andre væsker, etc.

Det skal bemerkes at en slik prosess som oppløsning vurderes fysisk og kjemisk, og i denne saken, grensene mellom kjemiske og fysiske fenomener er ganske vilkårlige.

Det er vanlig å skille ren ( kjemisk rene) stoffer og blandinger stoffer.

Rene eller individuelle stoffer kalt stoffer som består av partikler av samme type (som inneholder de samme strukturelle enhetene).

Eksempler er sølv (inneholder bare sølvatomer), svovelsyre og karbonmonoksid (IV) (inneholder kun molekyler av de tilsvarende stoffene).

Rene stoffer er preget av konstanten av fysiske egenskaper, for eksempel smeltepunktet ( T pl) og kokepunkt ( T kip).

Et stoff er ikke rent hvis det inneholder en mengde av ett eller flere andre stoffer - urenheter.

Hvis et system dannes ved å blande flere rene stoffer, og deres egenskaper ikke har endret seg, og det kan separeres ved hjelp av fysiske metoder til de opprinnelige stoffene, kalles et slikt system blanding. Jorden, sjøvann, luft er alle eksempler på forskjellige blandinger. Stoffer i en blanding kalles komponenter. Innholdet av komponentene i blandingen kan variere innenfor vide grenser.

Mange blandinger kan separeres i bestanddeler - komponenter - basert på forskjellen i deres fysiske egenskaper. Blant det store antallet metoder som brukes for å separere og rense stoffer er:

 filtrering,

 utfelling etterfulgt av dekantering,

 separering ved hjelp av en skilletrakt,

 sentrifugering,

 Fordampning

 krystallisering,

destillasjon (inkludert fraksjonert destillasjon),

 kromatografi,

 sublimering og andre.

Det skal bemerkes at i praksis er stoffene som kalles "rene" slike kun betinget. Rensing av stoffer er en vanskelig oppgave, og det er praktisk talt umulig å få helt rene stoffer som inneholder strukturelle enheter av kun én type.

Stoffer kan bestå av atomer av både ett og forskjellige kjemiske grunnstoffer. På dette grunnlaget er alle stoffer delt inn i enkle og komplekse.

Stoffer som består av atomer av ett kjemisk grunnstoff kalles enkle. Enkle stoffer er delt inn i metaller (dannet av metallatomer: Na, K, Ca, Mg) og ikke-metaller (dannet av ikke-metallatomer H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si) i henhold til deres Fysiske og kjemiske egenskaper.

Stoffer som består av atomer av forskjellige kjemiske elementer kalles komplekse stoffer. Hovedklassene av komplekse uorganiske stoffer inkluderer oksider, baser, syrer og salter.

Oksider er binære forbindelser (forbindelser bestående av to kjemiske elementer), som inkluderer grunnstoffet oksygen i oksidasjonstilstanden -2.
Oksider er delt inn i basiske, amfotere, sure og ikke-saltdannende:
1. Basiske oksider dannes av typiske metallatomer og oksygenatomer. For eksempel Na2O, CaO, LiO. De tilsvarer hydroksyder - baser.
2. Amfotere oksider dannes av overgangsmetallatomer og oksygenatomer. For eksempel BeO, ZnO, Al2O3. De tilsvarer amfotere hydroksyder.
3. Syreoksider dannes av ikke-metallatomer og oksygenatomer. For eksempel CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7, etc. De tilsvarer hydroksyder - syrer.
4. Ikke-saltdannende oksider dannes av ikke-metallatomer og oksygen. Ikke-saltdannende oksider inkluderer 4 oksider: CO, SiO, N2O, NO.

Baser er forbindelser som inneholder et metall (eller ammonium) kation og en eller flere hydroksylgrupper. For eksempel NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Oppløselige baser, som kalles alkalier, er spesielt utmerkede. Disse inkluderer hydroksider av alkali- og jordalkalimetaller.
I henhold til antall hydroksylgrupper er baser delt inn i en-, to- og tre-syrer.

Amfotere hydroksyder dannes av beryllium-, sink- eller aluminiumkationer og hydroksydanioner: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Syrer er forbindelser som inneholder hydrogenkationer og anioner av en sur rest. I henhold til antall hydrogenkationer er syrer delt inn i en-, to- og trebasisk. I henhold til tilstedeværelsen av oksygen i syreresten, deles syrer inn i anoksiske og oksygenholdige.
HF - flussyre (eller flussyre).
HCl - saltsyre (eller saltsyre).
HBr - hydrobromsyre
HI - jodvannsyre
H2S - svovelsyre
HNO3 - salpetersyre (tilsvarer syreoksidet N2O5)
HNO2 - salpetersyre (tilsvarer syreoksidet N2O3)
H2SO4 - svovelsyre (tilsvarer surt oksid SO3)
H2SO3 - svovelsyrling (tilsvarer surt oksid SO2)
H2CO3 - karbonsyre (tilsvarer det sure oksidet CO2)
H2SiO3 - kiselsyre (tilsvarer syreoksidet SiO2)
H3PO4 - fosforsyre (tilsvarer syreoksidet P2O5).

Salter er forbindelser som inkluderer et metall (eller ammonium) kation og et anion av en syrerest.
I henhold til sammensetningen av syren er delt inn i:
1. Medium - består av et metallkation og en syrerest - dette er produktet av fullstendig erstatning av sure hydrogenatomer med metall (eller ammonium)kationer. For eksempel Na2SO4, K3PO4.
Salter av flussyre - fluorider,
salter av saltsyre - klorider,
salter av hydrobromsyre - bromider,
salter av jodvannsyre - jodider,
salter av svovelsyre - sulfider,
salter av salpetersyre - nitrater,
salter av salpetersyre - nitritter,
salter av svovelsyre - sulfater,
salter av svovelsyre - sulfitter,
salter av karbonsyre - karbonater,
kiselsyresalter - silikater,
salter av fosforsyre - fosfater.
2. Syresalter - består av et metall (eller ammonium) kation, et hydrogenkation(er) og et anion av en syrerest - dette er produktet av ufullstendig erstatning av sure hydrogenatomer med metallkationer. Sure salter kan bare danne dibasiske og tribasiske syrer. Prefikset hydro- (eller digdro) legges til navnet på saltet. For eksempel NaHSO4 (natriumhydrogensulfat), KH2PO4 (kaliumdihydrogenfosfat).
3. Basiske salter - består av et metall (eller ammonium) kation, hydroxydanion og et anion av en syrerest - dette er produktet av ufullstendig erstatning av hydroksylgruppene i basen med syrerester. Basiske salter kan kun danne to- og tresyrebaser. Prefikset hydroxo- legges til navnet på saltet. For eksempel er (CuOH)2CO3 kobber(II)hydroksokarbonat.

Når du studerer materialet i de foregående avsnittene, har du allerede blitt kjent med noen stoffer. Så for eksempel består et hydrogengassmolekyl av to atomer av det kjemiske elementet hydrogen - H + H = H2.

Enkle stoffer er stoffer som inneholder atomer av samme type.

Enkle stoffer, blant stoffene du kjenner til, inkluderer: oksygen, grafitt, svovel, nitrogen, alle metaller: jern, kobber, aluminium, gull, etc. Svovel består av bare atomer av det kjemiske elementet svovel, mens grafitt består av atomer av det kjemiske elementet karbon.

Det er nødvendig å skille klart mellom konsepter "kjemisk element" Og "enkel substans". For eksempel er ikke diamant og karbon det samme. Karbon er et kjemisk grunnstoff, og diamant er et enkelt stoff som dannes av det kjemiske elementet karbon. I dette tilfellet kalles et kjemisk grunnstoff (karbon) og et enkelt stoff (diamant) annerledes. Ofte kalles et kjemisk grunnstoff og et enkelt stoff som tilsvarer det det samme. For eksempel tilsvarer grunnstoffet oksygen et enkelt stoff - oksygen.

Skille hvor i spørsmålet om grunnstoffet, og hvor om stoffet, må du lære! Når de for eksempel sier at oksygen er en del av vann, snakker vi om grunnstoffet oksygen. Når de sier at oksygen er en gass som er nødvendig for å puste, snakker vi om et enkelt stoff, oksygen.

Enkle stoffer av kjemiske elementer er delt inn i to grupper - metaller og ikke-metaller.

Metaller og ikke-metaller radikalt annerledes i deres fysiske egenskaper. Alle metaller er faste stoffer under normale forhold, med unntak av kvikksølv - det eneste flytende metallet. Metaller er ugjennomsiktige, har en karakteristisk metallisk glans. Metaller er formbare og leder varme og elektrisitet godt.

Ikke-metaller ligner ikke hverandre i fysiske egenskaper. Så, hydrogen, oksygen, nitrogen er gasser, silisium, svovel, fosfor er faste stoffer. Det eneste flytende ikke-metallet, brom, er en brun-rød væske.

Hvis vi tegner en betinget linje fra det kjemiske elementet bor til det kjemiske elementet astatin, er det i den lange versjonen av det periodiske systemet, ikke-metalliske elementer plassert over linjen, og under den - metall. I den korte versjonen av det periodiske systemet er de ikke-metalliske elementene plassert under denne linjen, og både de metalliske og ikke-metalliske elementene er over den. Dette betyr at det er mer praktisk å bestemme om et grunnstoff er metallisk eller ikke-metallisk ved å bruke den lange versjonen av det periodiske systemet. Denne inndelingen er betinget, siden alle elementer på en eller annen måte viser både metalliske og ikke-metalliske egenskaper, men i de fleste tilfeller er en slik fordeling sann.

Sammensatte stoffer og deres klassifisering

Hvis sammensetningen av enkle stoffer inkluderer atomer av bare én type, er det lett å gjette at sammensetningen av komplekse stoffer vil omfatte flere typer forskjellige atomer, minst to. Et eksempel på et komplekst stoff er vann, du vet dets kjemiske formel - H2O. Vannmolekyler er bygd opp av to typer atomer: hydrogen og oksygen.

Komplekse stoffer Stoffer som er bygd opp av forskjellige typer atomer

La oss gjøre følgende eksperiment. Bland pulver av svovel og sink. Vi legger blandingen på en metallplate og setter den i brann med en trefakkel. Blandingen antennes og brenner raskt med en lys flamme. Etterpå kjemisk reaksjon et nytt stoff ble dannet, som inkluderer svovel- og sinkatomer. Egenskapene til dette stoffet er helt annerledes enn egenskapene til de originale stoffene - svovel og sink.

Komplekse stoffer er vanligvis delt inn i to grupper: Ikke organisk materiale og deres derivater og organiske stoffer og deres derivater. For eksempel er steinsalt et uorganisk stoff, mens stivelsen som finnes i poteter er et organisk stoff.

Strukturtyper av stoffer

Etter hvilken type partikler som utgjør stoffer, deles stoffer inn i stoffer molekylær og ikke-molekylær struktur.

Sammensetningen av et stoff kan inkludere ulike strukturelle partikler, som atomer, molekyler, ioner. Derfor er det tre typer stoffer: stoffer med atomær, ionisk og molekylær struktur. Stoffer med ulike typer struktur vil ha ulike egenskaper.

Stoffer med atomstruktur

Et eksempel på stoffer Atomstruktur kan være stoffer dannet av grunnstoffet karbon: grafitt og diamant. Sammensetningen av disse stoffene inkluderer bare karbonatomer, men egenskapene til disse stoffene er svært forskjellige. Grafitt- skjør, lett eksfolierende substans av grå-svart farge. Diamant- gjennomsiktig, et av de hardeste mineralene på planeten. Hvorfor har stoffer sammensatt av samme type atomer forskjellige egenskaper? Alt handler om strukturen til disse stoffene. Karbonatomer i grafitt- og diamantbinding på en annen måte. Stoffer med atomstruktur har høye koke- og smeltepunkter, som regel er de uløselige i vann, ikke-flyktige.

Krystallgitter - et geometrisk hjelpebilde introdusert for å analysere strukturen til en krystall

Stoffer med molekylær struktur

Stoffer med molekylær struktur– Dette er nesten alle væsker og de fleste gassformige stoffer. Det er også krystallinske stoffer, sammensetningen av krystallgitteret inkluderer molekyler. Vann er et stoff med molekylær struktur. Is har også en molekylær struktur, men i motsetning til flytende vann har den et krystallgitter, hvor alle molekyler er strengt ordnet. Stoffer med en molekylær struktur har lave koke- og smeltepunkter, er vanligvis sprø og leder ikke elektrisk strøm.

Stoffer med ionisk struktur

Stoffer med ionisk struktur er faste krystallinske stoffer. Et eksempel på et ionisk sammensatt stoff er bordsalt. Dens kjemiske formel er NaCl. Som du kan se, består NaCl av ioner Na+ og Cl⎺, vekslende på visse steder (noder) i krystallgitteret. Stoffer med en ionisk struktur har høye smelte- og kokepunkter, er sprø, som regel, er svært løselige i vann og leder ikke elektrisk strøm.

Begrepene "atom", "kjemisk grunnstoff" og "enkel substans" bør ikke forveksles.

• "Atom"- et konkret konsept, siden atomer virkelig eksisterer.
• "Kjemisk element" er et kollektivt, abstrakt konsept; i naturen eksisterer et kjemisk grunnstoff i form av frie eller kjemisk bundne atomer, det vil si enkle og komplekse stoffer.

Navnene på kjemiske elementer og de tilsvarende enkle stoffene faller i de fleste tilfeller sammen.

Når vi snakker om et materiale eller en komponent av en blanding - for eksempel en kolbe fylt med gassformig klor, en vandig løsning av brom, la oss ta et stykke fosfor - snakker vi om et enkelt stoff. Hvis vi sier at et kloratom inneholder 17 elektroner, et stoff inneholder fosfor, et molekyl består av to bromatomer, så mener vi et kjemisk grunnstoff.

Det er nødvendig å skille mellom egenskapene (karakteristikker) til et enkelt stoff (sett med partikler) og egenskapene (karakteristikker) til et kjemisk element (et isolert atom av en viss type), se tabellen nedenfor:

Forbindelser må skilles fra blandinger, som også består av ulike elementer.

Det kvantitative forholdet mellom komponentene i blandingen kan variere, og de kjemiske forbindelsene har en konstant sammensetning.

For eksempel, i et glass te, kan du legge til en skje sukker, eller flere, og sukrosemolekyler С12Н22О11 inneholder nøyaktig 12 karbonatomer, 22 hydrogenatomer og 11 oksygenatomer.

Således kan sammensetningen av forbindelser beskrives med én kjemisk formel, og sammensetningen blanding er det ikke.

Komponentene i blandingen beholder sine fysiske og kjemiske egenskaper. For eksempel, hvis du blander jernpulver med svovel, dannes det en blanding av to stoffer. Både svovel og jern i denne blandingen beholder sine egenskaper: jern tiltrekkes av en magnet, og svovel blir ikke fuktet av vann og flyter på overflaten.

Hvis svovel og jern reagerer med hverandre, dannes en ny forbindelse med formelen FeS, som ikke har egenskapene til verken jern eller svovel, men har et sett med sine egne egenskaper. I forbindelse FeS jern og svovel er bundet sammen og kan ikke separeres ved metoder som skiller blandinger.

Dermed kan stoffer klassifiseres i henhold til flere parametere:

Konklusjoner fra artikkelen om emnet Enkle og komplekse stoffer

• Enkle stoffer- stoffer som inneholder atomer av samme type
• Grunnstoffer deles inn i metaller og ikke-metaller
• Komplekse stoffer Stoffer som er bygd opp av forskjellige typer atomer
• Forbindelser er delt inn i organisk og uorganisk
• Det er stoffer med atomær, molekylær og ionisk struktur, deres egenskaper er forskjellige
• Krystallcelle er et geometrisk hjelpebilde introdusert for å analysere krystallstrukturen