§5 Простые вещества. Молекулы
Молекулы
Рассмотрим физические свойства золота:
Все в мире существует согласно всеобщему принципу природы – стремление к максимально устойчивому состоянию. Этому принципу подвластны и атомы. Только благородные газы существуют в природе в виде свободных атомов (гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Xe), все остальные стремятся объединиться за счет особых сил в одну более сложную систему. |
Рассмотрим, что представляют собой эти сложные системы.
Одной из таких сложных систем является молекула.
Молекула – наименьшая частица вещества, способная существовать самостоятельно и сохранять его химические свойства.
Все атомы химических элементов образуют вещества. Вещества, состоящие из молекул относят к веществам молекулярного строения. При обычных условиях они могут находиться в газообразном состоянии (кислород, водород), жидком (бром) и твердом состоянии (йод, сера).
Примером другой сложной системой, объединяющей атомы в устойчивые комплексы являются кристаллы, состоящие из атомов. Вещества, состоящие из атомов относят к веществам немолекулярного строения. Это твердые вещества.
Например, железо Fe, медь Cu, алмаз C, красный фосфор P.
Если вещества состоят только из одного химического элемента, то их относят к простым веществам.
Вещества, которые образованы атомами одного химического элемента называются простыми.
Простые вещества по физическим свойствам делят на металлы и неметаллы.
Металлы обладают определенными свойствами:
- все металлы при комнатной температуре твердые вещества, кроме ртути-жидкая;
- хорошо проводят электрический ток и теплоту;
- имеют характерный металлический блеск;
- многие пластичны, ковки т.е. меняют свою форму при механическом воздействии. Например, из куска золота массой 1 грамм можно вытянуть проволоку длиной в 1 километр или изготовить фольгу в 500 раз тоньше человеческого золота.
Все металлы простые вещества и являются веществами немолекулярного строения.
К металлам относят железо Fe, медь Cu, кальций Ca, натрий Na, калий K и другие.
Неметаллы также обладают характерными свойствами:
- многие неметаллы при обычных условиях газообразны (кислород, водород, азот), жидкий (бром), твердые (сера, йод);
- почти все плохо проводят электрический ток и теплоту.
Большинство неметаллов существует в виде молекул (O2,N2, F2, S8), но некоторые имеют немолекулярное строение (С, В, Si).
Решите самостоятельно
Распределите предложенные вещества по группам молекулярного и немолекулярного строения: алмаз, кремний, водород, азот, красный фосфор, белый фосфор.
На данный момент открыто 118 химических элементов, которые образуют более 500 простых веществ. Это можно объяснить тем, что некоторые химические элементы образуют несколько простых веществ.
Например, химический элемент кислород О образует простое вещество кислород О2 и озон О3; химический элемент фосфор образует 3 простых вещества: фосфор белый Р4, фосфор красный Р и фосфор черный Р; углерод образует простые вещества алмаз С, графит С.
Явление, когда один и тот же элемент входит в состав нескольких простых веществ, называют аллотропией.
Вы обратили внимание, что некоторые вещества имеют название как и их химические элементы: кислород О2 и кислород О. Поэтому важно научиться различать когда речь идет о простом веществе, а когда о химическом элементе.
Например,
Химический элемент | Простое вещество |
Кислород входит в молекулу воды Н2О | В составе воздуха кислорода содержится 21%. |
Фосфор входит в состав фосфорной кислоты Н3РО4 | Белый фосфор Р4 имеет запах чеснока |
Подведём итоги
- Молекула – наименьшая частица вещества, способная существовать самостоятельно и сохранять его химические свойства.
- Простые вещества делят на вещества молекулярного и немолекулярного строения.
- Простые вещества делят на металлы и неметаллы.
- Некоторые химические элементы образуют несколько простых веществ, это явление называют аллотропией.