Каким способом можно узнать свойства вещества
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.
Дина В. · 30 октября 2018
1,3 K
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.
Есть ли у искусственно синтезированных веществ (в еде, товарах для дома) какие-то недостатки по сравнению с такими же веществами органического происхождения?
Н.с. химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова,
преподаватель химии и…
В этом вопросе содержатся сразу два. Давайте сначала разберёмся с термином «органический». В рамках химической терминологии это слово относится к определённой и очень большой группе веществ, которых объединяет некоторая общность строения (в первую очередь — наличие разветвлённых углеродных цепей). Таким образом, понятие «органический» не является антонимом слова «синтетический» (что значит «произведённый человеком») или слова «искусственный» (что значит «отсутствующий в природе»): не существующее в природе вещество вполне может быть неорганическим. Маркетинговый термин «органический», калькированный с английского, не имеет строгого биохимического основания (а официальной сертификации «органической» продукции в России и вовсе нет). Кстати, в Германии такая продукция носит маркировку «био» — чем такой термин хуже?
Теперь следующий вопрос — о постоянстве состава. Спор о том, влияет ли методика синтеза вещества на его состав, активно вёлся в XIX веке, и в итоге победило представление Джона Дальтона о том, что состав сложных веществ постоянен. Однако проповедовавший обратное Клод Луи Бертолле был посмертно оправдан уже в прошлом веке: сейчас нам известно большое число сложных кристаллических веществ переменного состава, который зависит от способа синтеза. Однако вся эта химическая теория имеет довольно слабое отношение к тем действующим веществам, что входят в состав лекарств и бытовой химии — их состав вполне себе постоянен (эфир, определяющий запах груши, имеет тот же состав, что ароматическая добавка, имитирующая этот вкус — разрабатывающие это дело синтетики тратят очень много времени и сил, чтобы достичь максимального соответствия). Другое дело — побочные продукты синтеза и результаты плохой очистки реакционной смеси от растворителей, вот этого и вправду можно опасаться. Но только вот «натуральность» никак не спасает от возможности присутствия в подобных вещей в продуктах.
Прочитать ещё 1 ответ
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,)
Почему у серебра нет молекул— только атомы или ионы?
Экскурсовод по Петербургу
Если вы возьмёте отдельный атом серебра, то это будет одноатомная молекула. Это относится к любым металлам, их атомы связаны металлическими связями в монолит, но для простоты мы можем считать, что один атом — одна молекула, ибо практически в химических реакциях они реагируют сходным образом, например, серебро растворяется в азотной кислоте, что один атом, что миллиард, а мельчайшая частица вещества, которая несёт его хим. свойства и есть молекула.
Прочитать ещё 1 ответ
Можно ли стекла различного химического состава считать различными химическими соединениями??х
Researcher, Institute of Physics, University of Tartu
В большом количестве случаев стекла вообще не очень правильно называть «химическими соединениями», поскольку этот термин подразумевает все-таки какой-то более менее постоянный состав, а стекла зачастую таким составом не обладают и могут рассматриваться скорее как что-то вроде сплава или раствора. Например, обычное оконное стекло можно представить себе как раствор оксидов щелочных и щелочноземельных элементов в оксиде кремния (или сплав этих оксидов, как угодно). Состав этого раствора может варьироваться в широких пределах, но нет какой-то четкой границы — вот здесь одно, а здесь другое.
Вообще в подобных случаях скорее уместнее говорить о фазах, чем о соединениях. Пока увеличение содержания какого-то компонента или его замещение другим компонентом не приводит к распаду фазы, стекло представляет из себя одну и ту же фазу, несмотря на переменный состав, когда происходит распад — это уже какие-то другие фазы.
Что описывает химия?
Студент-эколог, фотограф-любитель, путешественница
Химия — это наука о веществах, их составе, строении и свойствах. Она изучает частицы, из которых состоят все окружающие нас предметы, газы, жидкости, их взаимодействие. С помощью химии можно описать пути протекания различных процессов.
Например, почему для того чтобы тесто для выпечки поднималось, используют пищевую соду и уксусную кислоту? Пищевая сода — это гидрокарбонат натрия, кислая соль — NaHCO3. Уксусная кислота имеет формулу CH3COOOH. Что происходит, когда они взаимодействуют? Зная свойства эти веществ, можно легко понять, что при взаимодействии кислой соли и кислоты получается средняя соль. Стоит упомянуть, что реакция между данными типами веществ пойдёт только в том случае, если кислота, с которой проводится реакция, сильнее кислоты, которая находится в составе кислой соли. Так как в нашем случае именно так всё и есть, можно записать схему протекания реакции:
NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + CO2↑ + H2O
В итоге сода нейтрализована кислотой, из-за чего её неприятный привкус в выпечке будет отсутствовать. Пузырики выделяющегося углекислого газа и будут разрыхлять тесто, и оно поднимется.
Вот на таком примере из бытовой жизни можно понять, что описывает химия — она описывает взаимодействия между веществами, основывая их на свойствах этих веществ, строении их молекул и элементарных частиц.
«Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси»
Ключевые слова конспекта: предмет химии, вещества и их свойства, чистые вещества и смеси, способо разделения смесей.
Химия – это наука о веществах, их свойствах, превращениях веществ и явлениях, сопровождающих эти превращения. Химия является одной из наук, изучающих природу. Вместе с биологией и физикой химия принадлежит к числу естественных наук.
Вещество — это то, из чего состоит физическое тело. Вещество характеризуется определенными физическими свойствами.
Свойства веществ — это признаки, по которым вещества отличаются друг от друга или сходны между собой, например:
Важнейшие физические свойства вещества следующие: агрегатное состояние, цвет, запах, плотность, растворимость в воде, тепло-и электропроводность, температуры плавления и кипения.
Например, всем известное вещество алюминий можно охарактеризовать так: Алюминий — металл серебристо-белого цвета, сравнительно лёгкий (р = 2,7 г/см3), плавится при температуре 600°С. Алюминий очень пластичен. По электрической проводимости уступает лишь золоту, серебру и меди. Из-за лёгкости алюминий в виде сплавов широко используют в самолёто- и ракетостроении. Его также используют для изготовления электрических проводов и предметов быта.
Чистые вещества и смеси
Чистыми называются вещества, состоящие из одинаковых молекул. Смесь состоит из молекул разных веществ.
Каждое вещество имеет прежде всего свои, характерные именно для него свойства. Они в наибольшей степени проявляются, только если вещество является практически чистым, т. е. содержит мало примесей.
В природе чистых веществ не бывает, они встречаются преимущественно в виде смесей. Во многих случаях смеси нелегко отличить от чистых веществ. Например, сахар, растворяясь в воде, образует однородную по внешнему виду смесь. Даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в эту смесь. Такие смеси называют гомогенными (однородными).
Молоко на первый взгляд тоже кажется однородным веществом. Однако, если рассмотреть каплю молока под микроскопом, можно увидеть, что в ней плавает множество мельчайших капелек жира. Если дать молоку постоять, то эти капельки соберутся в верхнем слое, образуя сливки. Подобные неоднородные смеси называют гетерогенными смесями.
Однородные смеси — это смеси, в которых даже с помощью микроскопа нельзя обнаружить частицы веществ, входящих в смесь. Неоднородные смеси — это смеси, в которых невооруженным глазом или с помощью микроскопа можно заметить частицы веществ,составляющие смесь.
Способ разделения смесей
В смеси сохраняются свойства составляющих их веществ компонентов. На основании этих свойств выбирают рациональный способ разделения смесей.
Способы разделения смесей основаны на различии свойств веществ-компонентов, их составляющих: плотности, растворимости в воде и других жидкостях-растворителях, способности плавиться и испаряться.
Способы разделения смесей: неоднородные смеси — отстаивание и фильтрование, действие магнитом; однородные смеси — перегонка, выпаривание, кристаллизация и хроматография.
Отстаивание. Прием разделения смеси твердого и жидкого вещества путем осаждения твердого на дно под действием сил тяжести.
- а) При выдерживании воды, содержащей частички глины, в емкостях глина медленно осаждается на дно, отстаивается. Применяется при очистке питьевой воды.
- б) Чтобы разделить смесь поваренной соли и речного песка, надо поместить ее в колбу и добавить воды. Соль растворится, а песок опустится на дно. Затем осторожно слить раствор, чтобы песок остался в колбе. Соль из раствора получают выпариванием воды.
- в) Для разделения смеси малорастворимых друг в друге жидкостей с различной плотностью используют делительную воронку. Это цилиндрический сосуд с краником внизу. Помещенная в эту воронку смесь бензина с водой или растительного масла с водой быстро расслаивается, причем водный слой оказывается внизу. Открывая кран, сливаем воду, а когда вода заканчивается, закрываем кран. В воронке — бензин или масло.
Фильтрование. Чтобы избавиться от нерастворимых в воде примесей, воду пропускают через фильтр. Материал фильтра — бумага, ткань, пористая керамика. Примеси остаются на фильтре, а вода очищается.
Действие магнитом. Выделение из неоднородной смеси веществ, способных к намагничиванию. К магниту притягиваются железные опилки.
Перегонка. Прием разделения однородных жидких смесей путем испарения летучих жидкостей, различающихся температурами кипения, с последующей конденсацией паров. Так из нефти, представляющей собой смесь жидких, газообразных и твердых углеводородов, получают попутные газы, бензин, керосин, дизельное топливо и другие продукты.
Выпаривание. Способ извлечения растворенного в жидком растворителе твердого или жидкого вещества. Например, упаривая воду из сладкого сиропа, получают сахар.
Кристаллизация. Избирательное извлечение одного из нескольких твердых веществ, содержащихся в растворе. Частичное упаривание воды с последующим охлаждением раствора приводит к осаждению кристаллов главного компонента. Так из морской воды выделяют поваренную соль NaCl, а другие соли, присутствующие в меньшем количестве, остаются в растворе.
Хроматография. Метод разделения смесей, основанный на различиях относительной растворимости веществ в используемом растворителе (жидкая фаза) и прочности связывания этих веществ поверхностью сорбента (твердая фаза).
Бумажная хроматография. Нанесем каплю раствора смеси двух веществ на расстоянии 2 см от края длинной полоски фильтровальной бумаги. Подвесим полоску в стеклянном цилиндре, на дне которого находится растворитель. Нижнюю часть полоски погрузим в растворитель, при этом пятно со смесью находится чуть выше. Верхняя часть полоски удерживается проволокой у отверстия цилиндра. Сверху цилиндр закроем стеклом, чтобы не испарялся растворитель. Боковые стороны полоски не касаются стенок цилиндра. Растворитель смачивает полоску, и жидкий фронт движется вверх за счет капиллярных сил. Вместе с растворителем по бумаге движутся и растворенные вещества. Если они цветные, то за движением можно наблюдать визуально. Вещество, которое лучше растворимо и менее прочно удерживается сорбентом (бумагой), поднимется выше. Когда фронт поднимется достаточно высоко и пятна разделятся, полоску вынимают и разрезают.
Колоночная хроматография — процесс, родственный рассмотренному. В качестве твердой фазы служит силикагель, помещенный в колонку. Только в этом случае смесь наносят равномерно вверху колонки, а потом добавляют растворитель. Разделенные вещества собирают внизу в разные стаканчики.
Конспект урока «Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси».
Следующая тема: «Физические и химические явления».