Какие сложные вещества содержатся в воздухе
Все вещества делятся на простые и сложные.
Простые вещества — это вещества, которые состоят из атомов одного элемента.
В некоторых простых веществах атомы одного элемента соединяются друг с другом и образуют молекулы. Такие простые вещества имеют молекулярное строение. К ним относятся: водород H2, кислород O2, азот N2, фтор F2, хлор Cl2, бром Br2, йод I2. Все эти вещества состоят из двухатомных молекул. (Обратите внимание, что названия простых веществ совпадают с названиями элементов!)
Другие простые вещества имеют атомное строение, т. е. состоят из атомов, между которыми существуют определенные связи. Примерами таких простых веществ являются все металлы (железо Fe, медь Сu, натрий Na и т. д.) и некоторые неметаллы (углерод С, кремний Si и др.). Не только названия, но и формулы этих простых веществ совпадают с символами элементов.
Существует также группа простых веществ, которые называются благородными газами. К ним относятся: гелий Не, неон Ne, аргон Аr, криптон Kr, ксенон Хе, радон Rn. Эти простые вещества состоят из не связанных друг с другом атомов.
Каждый элемент образует как минимум одно простое вещество. Некоторые элементы могут образовывать не одно, а два или несколько простых веществ. Это явление называется аллотропией.
Аллотропия — это явление образования нескольких простых веществ одним элементом.
Разные простые вещества, которые образуются одним и тем же химическим элементом, называются аллотропными видоизменениями (модификациями).
Аллотропные модификации могут отличаться друг от друга составом молекул. Например, элемент кислород образует два простых вещества. Одно из них состоит из двухатомных молекул О2 и имеет такое же название, как и элемент— кислород. Другое простое вещество состоит из трехатомных молекул О3 и имеет собственное название — озон.
Кислород О2 и озон О3 имеют различные физические и химические свойства.
Аллотропные модификации могут представлять собой твердые вещества, которые имеют различное строение кристаллов. Примером являются аллотропные модификации углерода С — алмаз и графит.
Число известных простых веществ (примерно 400) значительно больше, чем число химических элементов, так как многие элементы могут образовывать две или несколько аллотропных модификаций.
Сложные вещества — это вещества, которые состоят из атомов разных элементов.
Примеры сложных веществ: НCl, Н2O, NaCl, СО2, H2SO4 и т. д.
Сложные вещества часто называют химическими соединениями. В химических соединениях свойства простых веществ, из которых образуются эти соединения, не сохраняются. Свойства сложного вещества отличаются от свойств простых веществ, из которых оно образуется.
Например, хлорид натрия NaCl может образоваться из простых веществ — металлического натрия Na и газообразного хлора Сl Физические и химические свойства NaCl отличаются от свойств Na и Cl2.
В природе, как правило, встречаются не чистые вещества, а смеси веществ. В практической деятельности мы также обычно используем смеси веществ. Любая смесь состоит из двух или большего числа веществ, которые называются компонентами смеси.
Например, воздух представляет собой смесь нескольких газообразных веществ: кислорода О2 (21 % по объему), азота N2 (78%), углекислого газа СО2 и др. Смесями являются растворы многих веществ, сплавы некоторых металлов и т. д.
Смеси веществ бывают гомогенными (однородными) и гетерогенными (неоднородными).
Гомогенные смеси — это смеси, в которых между компонентами нет поверхности раздела.
Гомогенными являются смеси газов (в частности, воздух), жидкие растворы (например, раствор сахара в воде).
Гетерогенные смеси — это смеси, в которых компоненты разделяются поверхностью раздела.
К гетерогенным относятся смеси твердых веществ (песок + порошок мела), смеси нерастворимых друг в друге жидкостей (вода + масло), смеси жидкостей и нерастворимых в нем твердых веществ (вода + мел).
Важнейшие отличия смесей от химических соединений:
- В смесях свойства отдельных веществ (компонентов) сохраняются.
- Состав смесей не является постоянным.
Об атомах и химических элементах
Другого ничего в природе нет
ни здесь, ни там, в космических глубинах:
все — от песчинок малых до планет —
из элементов состоит единых.
С. П. Щипачев, «Читая Менделеева».
В химии кроме терминов “атом” и “молекула”
часто употребляется понятие “элемент”. Что общего и чем эти понятия
различаются?
Химический элемент – это атомы одного
и того же вида. Так,
например, все атомы водорода – это элемент водород; все атомы кислорода и ртути
– соответственно элементы кислород и ртуть.
В настоящее время известно более 107 видов атомов, то
есть более 107 химических элементов. Нужно различать понятия “химический
элемент”, “атом” и “простое вещество”
Простые и
сложные вещества
По
элементному составу различают простые вещества, состоящие из атомов
одного элемента (H2, O2,Cl2, P4,
Na, Cu, Au), и сложные вещества, состоящие из атомов разных элементов (H2O,NH3,
OF2, H2SO4, MgCl2,K2SO4).
В настоящее
время известно 115 химических элементов, которые образуют около 500простых
веществ.
Самородное золото — простое
вещество.
Способность
одного элемента существовать в виде различных простых веществ, отличающихся по
свойствам, называется аллотропией.Например, элемент кислород O имеет две
аллотропные формы — дикислород O2 и озон O3с различным
числом атомов в молекулах.
Аллотропные
формы элемента углерод C — алмаз и графит — отличаются строение их
кристаллов.Существуют и другие причины аллотропии.
Название | Аллотропные формы |
Углерод С | Графит
|
Алмаз
|
Сложные
вещества часто называют химическими соединениями, например оксид
ртути(II) HgO (получается путем соединения атомов простых веществ — ртути Hg и
кислорода O2), бромид натрия(получается путем соединения атомов
простых веществ — натрия Na и брома Br2).
Итак,
подытожим вышесказанное. Молекулы вещества бывают двух видов:
1. Простые
– молекулы таких веществ состоят из атомов одного вида. В химических
реакциях не могут разлагаться с образованием нескольких более простых веществ.
2. Сложные
– молекулы таких веществ состоят из атомов разного вида. В химических
реакциях могут разлагаться с образованием более простых веществ.
Различие понятий “химический элемент” и
“простое вещество”
Отличить понятия “химический элемент” и “простое
вещество” можно при сравнении свойств простых и сложных веществ. Например,
простое вещество – кислород – бесцветный газ, необходимый для дыхания,
поддерживающий горение. Мельчайшая частица простого вещества кислорода –
молекула, которая состоит из двух атомов. Кислород входит также всостав оксида
углерода (угарный газ) и воды. Однако, в состав воды и оксида углерода входит
химически связанный кислород, который не обладает свойствами простого вещества,
в частности он не может быть использован для дыхания. Рыбы, например, дышат не
химически связанным кислородом, входящим в состав молекулы воды, а свободным,
растворенным в ней. Поэтому, когда речь идет о составе каких – либо химических
соединений, следует понимать, что в эти соединения входят не простые вещества,
а атомы определенного вида, то есть соответствующие элементы.
При разложении сложных веществ, атомы могут выделяться
в свободном состоянии и соединяясь, образовывать простые вещества. Простые
вещества состоят из атомов одного элемента. Различие понятий «химический
элемент» и «простое вещество» подтверждается и тем, что один и тот же элемент
может образовывать несколько простых веществ. Например, атомы элемента
кислорода могут образовать двухатомные молекулы кислорода и трехатомные –
озона. Кислород и озон – совершенно различные простые вещества. Этим
объясняется тот факт, что простых веществ известно гораздо больше, чем
химических элементов.
Пользуясь понятием «химический элемент», можно дать
такое определение простым и сложным веществам:
Простыми называют такие вещества, которые
состоят из атомов одного химического элемента.
Сложными называют такие вещества, которые
состоят из атомов разных химических элементов.
Отличие понятий «смесь» и «химическое
соединение»
Сложные
вещества часто называют химическими соединениями.
Осуществите
переход по ссылке и просмотрите опыт
взаимодействия простых веществ железа и серы.
Попробуйте ответить
на вопросы:
1.Чем отличаются по
составу смеси от химических соединений?
2. Сопоставьте
свойства смесей и химических соединений?
3. Какими
способами можно разделить на составляющие компоненты смеси и химического
соединения?
4. Можно
ли судить по внешним признакам об образовании смеси и химического соединения?
Сравнительная
характеристика смесей и химических
Вопросы для сопоставления смесей с | Сопоставление | |
Смеси | Химические соединения | |
Чем отличаются по составу смеси от | Вещества можно смешивать в любых соотношениях, т.е. | Состав химических соединений постоянный. |
Сопоставьте свойства смесей и | Вещества в составе смесей сохраняют свои свойства | Вещества, образующие соединения, свои свойства не |
Какими способами можно разделить | Вещества можно разделить физическими способами | Химические соединения можно разложить только с |
Можно ли судить по внешним | Механическое смешивание не сопровождается выделением | Об образовании химического соединения можно судить |
Задания для закрепления
I. Поработайте с тренажёрами
Тренажёр №1
Тренажёр №2
Тренажёр №3
Тренажёр №4
Тренажёр №5
II. Решите задание
Из предложенного списка веществ выпишите отдельно простые и сложные вещества:
NaCl, H2SO4, K, S8, CO2, O3, H3PO4, N2, Fe.
Объясните ваш выбор, в каждом из случаев.
III. Ответьте на вопросы
№1
Сколько
простых веществ записано в ряду формул:
H2O, N2, O3, HNO3, P2O5,
S, Fe, CO2, KOH.
№2
К
сложным относятся оба вещества:
А) С (уголь) и S (сера);
Б) CO2 (углекислый газ)и H2O (вода);
В) Fe (железо) и CH4 (метан);
Г) H2SO4 (серная кислота) и H2 (водород).
№3
Выберите
правильное утверждение:
Простые вещества состоят из атомов одного вида.
А) Верно
Б)
Неверно
№4
Для
смесей характерно то, что
А) Они имеют постоянный состав;
Б) Вещества в составе «смеси» не сохраняют свои индивидуальные
свойства;
В) Вещества в «смесях» можно разделить физическими свойствами;
Г) Вещества в «смесях» можно разделить при помощи химической реакции.
№5
Для
«химических соединений» характерно следующее:
А) Переменный состав;
Б) Вещества, в составе «химического соединения»можно разделить
физическими способами;
В) Об образовании химического соединения можно судить по признакам химических
реакций;
Г) Постоянный состав.
№6
В каком
случае идёт речь о железе как о химическом элементе?
А) Железо — это металл, который притягивается магнитом;
Б) Железо входит с состав ржавчины;
В) Для железа характерен металлический блеск;
Г) В состав сульфида железа входит один атом железа.
№7
В каком
случае идёт речь о кислороде как о простом веществе?
А) Кислород — это газ, поддерживает дыхание и горение;
Б) Рыбы дышат кислородом, растворённым в воде;
В) Атом кислород входит в состав молекулы воды;
Г) Кислород входит в состав воздуха.
Лекция «Кислород –
химический элемент и простое вещество»
(Создайте
на рабочем столе текстовый документ Word, сохраните его под именем
«Кислород» и приступайте к работе с лекцией, по окончании прочтения лекции,
скопируйте её содержание в документ «Кислород», это необходимо для дальнейшей
работы)
План
лекции:
1. Кислород – химический элемент:
а)
Характеристика химического элемента – кислорода по его положению в ПСХЭ
б)
Валентные возможности атома кислорода
в)
Распространённость химического элемента в природе
2. Кислород – простое вещество
а)
Получение кислорода
б)
Химические свойства кислорода
в)
Круговорот кислорода в природе
г)
Применение кислорода
«Dum spiro — spero» (Пока дышу — надеюсь…), — гласит
латынь
Дыхание – это синоним
жизни, а источник жизни на Земле – кислород.
Подчёркивая важность кислорода для земных
процессов, Яков Берцелиус сказал: « Кислород – это вещество, вокруг которого
вращается земная химия»
Материал данной лекции обобщает
ранее полученные знания по теме «Кислород».
1.
Кислород – химический элемент
а)
Характеристика химического элемента – кислорода по его положению в ПСХЭ
Кислород — элемент главной подгруппы шестой группы,
второго периода периодической системы химических элементов
Д. И. Менделеева, с атомным порядковым номером 8. Обозначается
символом O (лат. Oxygenium). Относительная
атомная масса химического элемента кислорода равна 16, т.е. Ar(O)=16.
б)
Валентные возможности атома кислорода
В соединениях кислород
обычно двухвалентен (в оксидах),
валентность VI
не существует. В свободном виде
встречается в виде двух простых веществ: О2 («обычный» кислород) и О3
(озон). О2 — газ без цвета и запаха, с относительной молекулярной
массой =32. О3 – газ без цвета с резким запахом, с относительной
молекулярной массой =48.
в)
Распространённость химического элемента кислорода в природе
Кислород — самый
распространенный на Земле элемент, на его долю (в составе различных соединений,
главным образом силикатов), приходится около 49% массы твердой земной коры.
Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода —
85,5% (по массе), в атмосфере содержание свободного кислорода составляет 21% по
объёму и 23% по массе. Более 1500 соединений земной коры в своем составе
содержат кислород.
Кислород входит в
состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. По
числу атомов в живых клетках он составляет около 20 %, по массовой
доле — около 65 %.
2.Кислород
– простое вещество
а)
Получение кислорода
Получение в лаборатории
1) Разложение
перманганата калия (марганцовка):
2KMnO4 t˚C® K2MnO4+MnO2+O2↑
2) Разложение перекиси
водорода:
2H2O2 MnO2® 2H2O + O2↑
3) Разложение
бертолетовой соли:
2KClO3 t˚C , MnO2® 2KCl +
3O2↑
Получение в промышленности
1) Электролиз воды
2H2O эл. ток® 2H2 + O2↑
2) Из воздуха
ВОЗДУХ давление, t=-183˚C® O2 (голубая жидкость)
В
настоящее время в промышленности кислород получают из воздуха. В лабораториях
небольшие количества кислорода можно получать нагреванием перманганата калия
(марганцовка) KMnO4. Кислород мало растворим в воде и тяжелее
воздуха, поэтому его можно получать двумя способами:
·
вытеснением воды;
·
вытеснением воздуха (кислород будет собираться на
дне сосуда).
Существуют и другие способы получения
кислорода.
Посмотрите видео-сюжет
получение кислорода при разложении марганцовки (перманганата калия). Полученный
кислород можно обнаружить на дне сосуда тлеющей лучинкой – она вспыхнет.
б)
Химические свойства кислорода
Взаимодействие веществ с кислородом называется окислением.
В результате образуются оксиды –
сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является
двухвалентный атом кислорода.
Реакции окисления, протекающие с выделением тепла и
света, называют реакциями горения. Кислород взаимодействует с простыми
веществами – металлами и неметаллами; а так же со сложными веществами.
Посмотрите видео — объяснение учителя.
Изучите алгоритм составления уравнений реакций
окисления на примере алюминия и метана CH4.
в)
Круговорот кислорода в природе
В природе кислород
образуется в процессе фотосинтеза, который происходит в зелёных растениях на
свету. В целях сохранения кислорода в воздухе вокруг городов и крупных
промышленных центров создаются зоны зелёных насаждений.
г)
Применение кислорода
Применение кислорода
основано на его свойствах: кислород поддерживает горение и дыхание.
В заключении ещё раз отметим важность
кислорода для всего живого на нашей планете такими поэтическими строками:
«
Он всюду и везде:
В
камне, в воздухе, в воде,
Он
и в утренней росе
И небес голубизне…»
Анонимный вопрос · 24 мая 2018
3,6 K
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
????Что такое сложные вещества?
Это вещества ,в состав которых входят два или более разных атомов элементов
Например CaCO₃,BaO,NaCl,H₃PO ₄ и так далее????????
????А к простым относятся вещества,состоящие из атомов одного элемента
Например О ₃,О ₂,N ₂ ,С,Fe,He и так далее
Что относится к чистым веществам?
Подготовила к ЕГЭ по химии 5000 учеников. С любого уровня до 100 в режиме онлайн 🙂 · vk.com/mendo_him
????Что такое чистые вещества?
Это вещества ,которые имеют постоянные химические и физические свойства и состоят из одного вида частиц
????Например:сера,железо,вода(ведь она состоит только из молекул воды),алмаз(содержит только углерод ),сахар(содержит только сахарозу)
????Также различают смеси
Это вещества,которые имеют непостоянные химические и физические свойства и состоят из разного вида частиц
Эти частицы проявляют свои индивидуальные свойства
????Например:чай(состоит из воды,сахара и самого чая),морская вода(в состов входят различные соли),воздух(азот,кислород,углекислый газ и т.д,)
Сколько ещё, теоретически, можно открыть новых химических элементов?
Химия, фотография, моделизм
До недавнего времени считалось теоретически невозможным существование элементов с порядковым номером больше 170-180 из-за возможного поглощения электронов ядром и уменьшения заряда. На сегодняшний день считается, что ограничений нет. Другой вопрос, что все новые элементы являются сверхтяжелыми и нестабильными. И с учетом космической стоимости получения минимального количества нового элемента, необходимого для исследования, и его короткого срока жизни возникает вопрос о разумной целесообразности дальнейших работ. Впрочем, согласно современной теории оболочечного строения ядра должны быть т.наз. «острова стабильности», т.е. должны быть более устойчивые сверхтяжелые элементы с предельно заполненными протонными и нейтронными оболочками ядра. Так что поживем — увидим)))
Как так получается, что фреоны, почти полностью состоящие из хлора и фтора, безопасны для человека, а фосген, ДДТ, молекулярные фтор и хлор — да?
ALBA synchrotron, postdoc
Если не ошибаюсь, отличие вещества от смеси — это первая тема в школьном курсе химии. Атом, живущий внутри молекулы, и простое вещество — разные вещи с разными свойствами. Ядовитость определяется способностью вещества влезать в химические процессы в организме. Фреоны — одни из самых инертных органических соединений, они как входят, так и выходят, никуда не вмешиваясь.
Какие средства используются для определения качественного химического состава вещества?
Наблюдение, оценка внешнего вида. Этот способ не самодостаточен, но с него всегда начинают. Потом данные наблюдения могут подтвердить или опровергнуть какие-то другие предположения.
Оценка физических свойств — плотность, агрегатное состояние, температура плавления/кипения, прочие свойства. Если, скажем, мы видим серебристую тяжёлую жидкость, которая не смачивает никакие поверхности и скатывается в характерные шарики, мы с большой вероятностью предполагаем ртуть.
Оценка химических свойств. У очень многих ионов и ионных групп есть известные реакции выявления: например, все неорганические кислоты реагируют с металлами, и почти все — по одной и той же схеме (хотя есть исключения). Кислоты и щёлочи также окрашивают лакмус, например (но в разные цвета).
Хитрая технология, доступная только на сложном оборудовании: спектральный анализ. Суть её, грубо говоря, в том, что каждый элемент пропускает через себя свет особым образом, и это позволяет напрямую получить информацию о том, какие атомы содержатся в веществе.