Химические сложные вещества примеры: Урок 8. Сложные вещества — Уроки — 7 класс

Содержание

2.4 Простые и сложные вещества

1.      В каком ряду перечислены два сложных вещества и одно простое:
а) кислород, азот, вода б) хлор, аммиак, углекислый газ
в) водород, бром, углерод г) алмаз, оксид кремния (IV), медь
2.     Аллотропные видоизменения кислорода – озон и кислород – различаются между собой:
а) все ответы верны б) физическими свойствами
в) химическими свойствами г) количественным составом молекул
3.     В каких выражениях речь идет о простом веществе кислород, а не о химическом элементе:
а) кислород входит в состав воды
б) кислород плохо растворяется в воде
в) в оксиде меди (II) массовая доля кислорода составляет 20 % г) все ответы верны
4.      Какие утверждения справедливы для понятия «простое вещество»:
а) форма существования химического элемента в природе б) все ответы верны
в) состоит из атомов одного вида г) простых веществ больше, чем химических элементов
5.     Найдите вариант ответа, где указано простое вещество:
6.     К простым веществам относится каждое из двух веществ:
а) натрий и вода б) хлор и углерод
в) кислород и сульфат натрия г)  серная кислота и аммиак
7.      В перечне азотная кислота, калий, нитрат кальция, железо, оксид натрия, сульфид бария, фосфора — число формул простых веществ равно:
8.      К сложным веществам относятся:
9.     Аллотропные модификации углерода:
г) все ответы верны
10.                        Благородные газы:
г) все ответы верны

Вещества сложные — Справочник химика 21

    Молекулярная адсорбционная хроматография. Этот вид хроматографии имеет большое значение для аналитического и технологического разделения смесей органических веществ сложного состава, например растительных пигментов, витаминов, антибиотиков, аминокислот. Известны также примеры использования метода молекулярной адсорбционной хроматографии для разделения редкоземельных и радиоактивных элементов, хотя для этих целей чаще применяют методы ионообменной хроматографии. 
[c.69]

    Экстракция неорганических веществ — сложный физико-химический процесс, связанный с различными реакциями в растворах и переносом вещества через поверхность раздела фаз. Растворенное вещество распределяется между фазами в определенном закономерном соотношении. Закон распределения, открытый М. Бертло и Юнгфлейшем и обобщенный В. Нерстом, можно формулировать так растворенное вещество распределяется между двумя несмешивающнмнся фазами так, что отношение равновесных концентраций вещества в обеих фазах не зависит от общей концентрации, если в каждой фазе вещество имеет один и тот же молекулярный вес. Закон В. Нернста не является строго термодинамическим и выполняется в частных случаях для разбавленных растворов (1 Ю З—1 10 моль/л)  
[c.332]

    Процессы ассоциации зависят не только от свойств растворенных молекул, анионов и катионов, но и от свойств той среды, в которой эти молекулы, анионы и катионы находятся, т. е. от взаимодействия между растворителем, молекулами растворенного вещества, сложными ионами, простыми ионами и агрегатами молекул. Каждый из трех процессов (диссоциация, ассоциация и комплексная диссоциация) зависит от физических и химических свойств растворителя, от его диэлектрической проницаемости, химической природы и т. д. При этом чем ниже диэлектрическая проницаемость, тем больше эти процессы сдвинуты в сторону агрегации всех частиц, находящихся в растворе. [c.107]

    Химический элемент, простое вещество, сложное вещество. Знаки химических элементов и хгшические формулы. Уравнения химических реакций. [c.122]

    Другие уравнения состояния получены в большей или меньшей степени на эмпирической основе, поэтому их параметры связаны очень мало или совсем не связаны со свойствами молекул. Таким образом, экстраполяция по этим уравнениям весьма рискованна, ибо они надежно описывают только ту область параметров состояния, для которой имеются экспериментальные данные. Если экстраполяция необходима, то ее лучше осуществлять с помощью уравнения, имеющего теоретическую основу. (Это утверждение не следует рассматривать как разрешение на произвольную экстраполяцию для вириального уравнения. При любой экстраполяции необходимо соблюдать большую осторожность.) Однако основное достоинство вириального уравнения состояния заключается не в возможности более обоснованной экстраполяции, а в его теоретически аргументированной связи с межмолекулярными взаимодействиями, в частности с силами, действующими между молекулами. Как известно, многие макроскопические свойства вещества в большой степени зависят от межмолекулярных сил. Для некоторых из них, например транспортных свойств разреженных газов, вириальных коэффициентов и свойств простых кристаллов, функциональная связь между межмолекулярными силами и указанными свойствами вполне понятна.

Это позволяет на основании экспериментально определенных свойств рассчитывать межмолекулярные силы, и, наоборот, зная последние, рассчитывать макроскопические свойства. Однако теория уравнения состояния и транспортных свойств сжатых газов, а также свойств жидкостей и твердых веществ сложной структуры находится на начальной стадии развития, и успех в этой области зависит от нашего знания природы межмолекулярных сил, основанного на экспериментальных данных по макроскопическим свойствам. [c.9]


    Важную информацию приносит и рентгенофазовый анализ исходных кристаллических форм и продуктов, получившихся в результате прогрева. Пользуясь этим методом, можно регистрировать различия кристаллических структур как одного и того же вещества (полиморфизм), так и различных веществ сложной системы. 
[c.74]

    Что называется эквивалентом вещества (элемента, простого вещества, сложного вещества)  [c. 7]

    Вещества (сложные эфиры), образующиеся при взаимодействии глицерина с жирными кислотами [c.544]

    Простые вещества. Зависимость строения и свойств просты.х веществ от иоложения алементов в периодической системе. Получение простых веществ. Сложные вещества. Бинарные соединения. Двухэлементные соединения. Зависимость устойчивости и свойств двухэлементных соединений от атомного номера элемента с положительной степенью окисления. Неорганические полимеры с тетраэдрическими связями. Трехэлементные соединения. Их строение, свойства. Смешанные соединепия. Твердые расгвор1л. Эвтектические смеси. Оксосоединения /i-элементов. Силикат(.1, Алюмосиликаты. 

[c.181]

    Исследования И. Н. Назарова позволили синтезировать ряд душистых природных веществ, исходя из спиртов, получаемых при переработке ацетилена. Таким путем были получены фарнезол, линалоол, гараниол. Из органических кислот и спиртов получают душистые вещества — сложные эфиры. Бензиловый эфпр уксусной кислоты применяют в духах типа Жасмин . Гераниоловые эфиры пропионовой и масляной кислот имеют запах розы и также используются в парфюмерных изделиях. [c.356]

    Со значением свободной энергии, отнесенной к отдельному компоненту (веществу) сложной материальной системы, связывают понятие химического потенциала (в большинстве случаев он определяется для одного моля вещества). Химический потенциал зависит от свойств вещества и концентрации данного компонента в системе. Каждый процесс, ведущий к изменению состава (например, диффузия, химическая реакция), протекает в направлении уменьшения химического потенциала всех компонентов системы. Следовательно, если химический потенциал некоторых компонентов системы в различных ее точках имеет различную величину, то этот компонент при отсутствии каких-либо препятствий перейдет от точки с большим химическим потенциалом к точкам с меньшим химическим потенциалом. В результате система стремится к равновесию и достигает его, когда химические потенциалы всех компонентов по всему объему станут одинаковыми.

[c.18]

    ПРИРОДНЫЕ красящие вещества — сложные органические соединения, вырабатываемые живыми организмами и окрашивающие различные животные и растительные ткани. Длительное время природные красители применялись для окраски текстильных изделий, кожи, бумаги, пищевых продуктов и др. С развитием промышленности органического синтеза они утратили свое значение. Однако эти красители играют важную роль в жизни организмов, которыми они вырабатываются многие из них обладают значительной физиологической активностью и применяются как лечебные препараты. 

[c.203]

    Понятно, что дисперсные системы по сравнению с агрегатными состояниями индивидуальных веществ сложнее по структуре и имеют свои особенности. [c.158]

    Препараты для декорирования стекла, металла, дерева. Сульфиды (в виде терпенсульфидов золота или платины) используют для декорирования стекла, фарфора, металла, дерева, пластмассы, ткани, бумаги и др. [29]. Терпен-сульфиды металлов — вещества сложного, непостоянного состава они представляют собой продукты взаимодействия солей золота или платины со скипидаром (живичный скипидар, лиственничный терпентин), обработанным при нагревании элементарной серой. Нанесенный в виде орнамента на поверхность стекла или фарфора терпенсульфид золота восстанавливают при 420° С до свободного золота. [c.55]

    Таким образом, окислителями могут являться атомы веществ с высокой электроотрицательностью (ЭО) — элементарные окислители (Р, С1, О, 5 и т. д.) — или молекулы сложных веществ — сложные [c.254]

    Моющее действие веществ — сложный коллоидно-химический процесс, включающий понижение поверхностной энергии, диспергирование, коллоидную защиту и солюбилизацию .  [c.136]

    Монопальмитат и моностеарат сахарозы относятся к классу неионогенных поверхностно-активных веществ. Сложные эфиры сахарозы обычно получают переэтерификацией по схеме [c.167]

    Химическое превращение, т. е. образование новых веществ, обладающих по сравнению с исходными веществами иными свойствами, связано с изменением самих молекул вещества. Молекулы одних веществ сложнее, чем других, т. е. вещества отличаются друг от друга сложностью. Из различных сравнительно простых веществ посредством их соединения могут быть получены более сложные вещества. Наоборот, из сложных веществ посредством их разложения могут быть получены сравнительно более простые вещества. [c.5]

    Поскольку свойства химических элементов находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов (1-14), величина которого совпадает с порядковым номером элемента, в такой же зависимости от порядкового номера должны находиться и свойства элементарных веществ — как физические, так и химические. Так оно и есть на самом деле, только эта зависимость для элементарных веществ сложнее, чем для химических элементов. [c.48]


    В отличие от ООС тонкий органический синтез (ТОС) объединяет производства органических веществ сложного строения, вырабатываемые в относительно небольших количествах и используемые преимущественно в качестве целевых конечных продуктов. К ним относятся красители, фото- и кинореактивы, фармацевтические препараты, взрывчатые вещества, парфюмерные средства и т.п. [c.236]

    В начале 30-х годов Б. Уоррен применил этот метод для исследования структуры аморфных веществ сложного состава, ввел радиальные функции распределения электронной плотности, связанные с интенсивностью рассеяния уравнением [c.5]

    Природа растворов. Растворы играют важную роль в природе и технике. В свое время алхимики считали, что вещества взаимодействуют лишь в растворенном состоянии. Многие технологические процессы, например получение соды или азотной кислоты, выделение и очистка редких металлов, отбеливание и окрашивание тканей, протекают в растворах. Вода, встречающаяся в природе, содержит растворенные вещества и поэтому всегда является раствором. Природные водные рас творы участвуют в процессах почвообразования и снабжают растения питательными веществами. Сложные физико-химические процессы, происходящие в организме животных и человека, также протекают в растворах. Существует мнение, что образование белковоподобных соединений из неорганических веществ, т. е. возникновение жизни на Земле, также протекало в водных растворах. [c.180]

    Как известно, изоморфные вещества образуют друг с другом твердые растворы — гомогенные твердые вещества сложного состава, в структуре которых атомы распределены статистически. В твердых растворах ионных соединений, металлов, полимеров атомы соединены межатомными связями. Поэтому подобные вещества являются твердыми атомными соединениями. Каждому непрерывному твердому раствору соответствует ряд однотипных твердых химических соединений, в том числе соединений, обладающих равноценными статистическими структурами, и в ряде случаев интерметаллических соединений. Например, медь и золото образуют непрерывный ряд твердых растворов, но при концентрациях золота от 20 до 70 ат. % в сплавах, полученных отжигом (т. е. выдерживанием сплава при высокой температуре), проявляются интерметаллические соединения СизАи и СиАи, имеющие строго закономерную структуру. Следовательно, твердые растворы не всегда имеют неупорядоченное строение. Эта неупорядоченность — во многих случаях результат закрепления атомов при [c.44]

    Веществ очень много. В настоящее время ученые знают около 3 миллионов органических и около 100 тысяч неорганических (минеральных) веществ. Для облегчения изучения веществ их классифицируют по различным признакам. Так, все известные вещества можно разделить на четыре большие группы элементарные частицы, простые вещества, сложные вещества и смеси. [c.5]

    Белки. Белки — это природные вещества сложного строения, важнейшая составная часть живых организмов, основа процессов их жизнедеятельности. [c.309]

    Автомобильные бензины до использования прихр- дится транспортировать и хранить иногда в течение длительного времени. В этот период наиболее нестабильные соединения, входящие в их состав, под действием кислорода воздуха претерпевают химические изменения с образованием смолистых веществ сложного состава (аутоокисление). Способ ность бензинов противостоять химическим изме- нениям при хранении, транспортировке и применении назы1 к)т химической стабильностью. [c.219]

    Какое-нибудь вещество (сложное или простое) может находиться или рассматриваться в разных стандартных состояниях при одной и той же температуре. Так, воду при обычных температурах, наряду со стандартным жидким состоянием, часто рассматривают в стандартном состоянии идеального газа. Хотя такое состояние воды при обычных температурах практически недостия имо, термодинамические параметры, отвечающие ему, могут быть рассчитаны и широко используются в качестве вспомогательных величин при различных термодинамических расчетах. [c.22]

    Со времени Лавуазье все вещества разделяют на простые вещества, сложные вещества (соединения) и смеси. Простое вещество состоит из атомов какого-нибудь одного элемента, соединения— из химически связанных атомов двух или более элементов. Простые вещества и соединения представляют собой химические иудивиды или индивидуальные вещества. Каждое из них обладает определенным составом, строением и только ему одному присущим набором свойств, обусловленных этим составом и строением. Химические индивиды отличаются от механических смесей однородностью, т. е. в их массе нет включений иного состава н строения. [c.12]

    Г 1,дрировать ароматические альдегиды, кетоны и спирты только пароматическим связям с сохранением кислородных функциональных групп не удается приходится защищать спиртовую или карбонильную группу, применяя производные этих веществ (сложные )фиры, ацетали). [c.509]

    Исходное неизвестное органическое вещество — сложный эфир, так как прн кипячении его со щелочью в качестве одного из продуктов реакции образуется спирт. Грамм-моль С2Н5ОН = 46 г. Определим грамм-молекулярную массу сложного эфира, обозначив ее через х. [c.169]

    Анализ сернистых соединений нефтяных дистиллятов сопряжен со значительными трудностями. Строение этих веществ сложнее строения углеводородов, в растворе которых они находятся, а содержание их в нефтепродуктах весьма мало (в среднедистиллятных фракциях высокосернистых нефтей не более 5—7 вес. %). Поэтому ни один из современных аналитических методов не позволяет с исчерпывающей полнотой определить состав нефтяных сернистых соединений. Лишь комбинируя методы определенным образом, удается решить эту задачу. Достоверность результатов во многом зависит от того, как подготовлено сырье для исследования. Насколько важна подготовка материала и насколько она может быть индивидуальна и неповторима для другого сырья, показывает следующий пример. Фракцию 111—150° С нефти месторождения Уассон (США) вначале в изотермических условиях разгоняли на узкие фракции. Из этих фракций специальными комбинированными методами были удалены меркаптаны (опи могли помешать определению соединений других классов). Однако даже такой подготовки оказалось недостаточно. Поэтому узкие фракхщ-подвергли гидрогеполизу. В результате сернистые соединения восстановились до соответствующих углеводородов, которые и были обнаружены методом газо-жидкост-ной хроматографии. Для проверки были проведены параллельные исследования методами ИК- и масс-спектрометрии, которые подтвердили правильность результата основного анализа.[c.75]

    Поскольку ингибиторы представляют собой, как правило, многокомпонентные смеси веществ сложного строения, с помощью спектрометра 5РЕКОКО-М82 были получены ИК-спек-тры исследованных реагентов. При этом учитывали, что не следует надеяться на получение спектров, свободных от шумов, которые точно передавали бы контуры, частоты и интенсивности поглощения молекул и не были бы искажены самим спектрометром. В то же время с помощью ИК-спектрометрии невозможно установить различия в составе или структуре веществ, когда изменения сигналов соизмеримы с величинами случайных ошибок прибора, и констатировать, действительно ли данная проба удовлетворяет техническим условиям. Не имея атласа ИК-спектров, невозможно расшифровать состав ингибитора. Однако, рассмотрев внешнее сходство пиков ИК-спектров, ингибиторы можно подразделить на группы, в которых наблюдаются примерно одинаковые пики в определенных диапазонах  [c.257]

    Органический сапропелевый материал осаждается гораздо медленнее песка, но глинистый материал, как уже было показано, способен длительное время находиться во взвешенном состоянии, и поэтому понятно, почему органический материал и глинистые частицы могут осаждаться совместно, если вообще имело место поступление глинистого вещества. Так как глины, даже в неактивированном состоянии, способны превращать одни молекулы в другие, даже в пределах углеводородных классов, вообще менее способных к превращениям, чем соединения гетерогенного характера, образование углеводородов и близких к ним веществ сложной полициклической структуры кажется с химической точки зрения вероятным. С другой стороны, песок и карбонатные породы лишены ярко выраженных каталитических свойств, а потому совместное осаждение органического вещества теоретически не обеспечивает благоприятной обстановки для нефтепроизводящих процессов. Карбонатные породы, содержащие органическое вещество, являются продуктом превращений скелетных частей организмов, и, следовательно, невозможно как-то разъединять процессы отложения органического вещества и карбонатов. Вероятно, наличие карбонатов доля по препятствовать образованию нефти. Таким образом, приходится опираться главным образом на глинистые породы, ( держащие органическое вещество, как на благоприятную среду для нефтеобразовательных процессов.[c.202]

    Одной из важнейших задач в комплексе проблем, связанных с развитием нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслей России, является обеспечение высокой эксплуатационной надежности технологического оборудования. Важность этой задачи обусловлена как специфическими особенностями указанных отраслей, так и современными тенденциями их развития. К числу факторов, выделяющих нефтепереработку и нефтехимию из сферы промышленного производства, следует отнести широкое применение в технологических процессах повышенных и криогенных температур высоких давлений и вакуума коррозионных, огне- и взрывоопасных сред сильнодействующих ядовитых веществ сложные режимы нагружения технологического оборудования, включающие различные виды и сочетания силовых, тепловых и коррозионных нагрузок [1, 2], Для большинства видов оборудования эти факторы действуют одновременно, приводя к проявлению системного эффекта эмерджентности. Стохастическая природа внешних воздействий и внутренних процессов, протекающих в конструкционных материалах, делает результаты такого проявления трудно прогнозируемыми. При неблагоприятном стечении обстоятельств это может привести к большому экономическому ущербу, нарушению нормальной экологической обстановки на значительных территориях, а в особо тяжелых случаях- к человеческим жертвам. [c.3]

    Опыт 2. Влияние температуры. При взамодейст-вии иода с крахмалом образуется синее вещество сложного состава (соединение включения)  [c.70]

    Эпипроекцию применяют при изложении нового материала показывая рисунки или чертежи, учитель включает их описание в свой рассказ или предлагает учащимся проанализировать изображение. Умелое использование эпипроекции открывает возможность организовать творческую работу в классе. Так, по последовательному ряду веществ или химических реакций, можно предложить учащимся перечислить простые вещества, сложные, типичные восстановители, окислители, назвать предложенный тип химической реакции и пр. Творческая работа может быть организована и по фотографиям, снятым самими учащимися во время экскурсий на производство, в лаборатории и музеи. Комментируют такой эпифильм учащиеся-авторы. [c.137]

    Атомы, из которых сложен остов твердого вещества, являются его структурными единицами. В общем случае структурные единицы имеют более сложный состав и строение, могут состоять из нескольких атомов, например SiOi >B кремнеземе. В твердых веществах сложного состава химические связи между атомами остова самые разнообразные, однако положение упрощается, если использовать понятие о структурных единицах. Тогда можно выявить общий принцип для твердых тел характер связей [c.9]

    В избытке НС1 пентахлорид сурьмы образует комплексное соединение H(Sb l(.). Ион Sb l » образует с органическим полициклическим веществом сложной структуры — родамином Б — соединение с еще не изученной структурой. [c.225]

    Помимо чисто химического, гомогенный катализ имеет громадное биологическое значение. В организмах и животных, и растений содержатся ферменты —органические вещества сложного строения, играющие роль катализаторов при разнообразных жизйенных процессах. Они обнаруживают резкую специфичность действия, так как каждый из них ускоряет только определенный процесс, не влияя на другие. В этом отношении ферменты превосходят неорганические катализаторы, которые большей частью могут ускорять ряд сходных по химизму реакций. 3 [c.346]

    Такая запись отражает три основных фактора, определяющих поведение ионов в системе их молекулярное взаимодействие с окружающей средой ( lio), участие в тепловом движении (RT ln i) и взаимодействие с электрическим полем (гг-есрЫд). Вообще говоря, соотношение (VII—6) должно выполняться для всех ионов, присутствующих в системе. Однако иногда (при больших значениях lio) какие-либо ионы практически отсутствуют в одной из фаз или в обеих контактирующих фазах в последнем случае они присутствуют только на поверхности раздела фаз (поверхностная диссоциация, характерная для неорганических веществ сложного строения, например, силикатных и алюмосиликатных минералов). Кроме того, возможна такая поляризация поверхности, когда для одного из ионов из-за кинетических затруднений электрохимическое равновесие не устанавливается тогда разность потенциалов между фазами может быть изменена без изменения их состава приложением внешней разности потенциалов.[c.177]


Химия для поступающих в вузы 1985 (1985) — [ c.12 ]

Химия для поступающих в вузы 1993 (1993) — [ c.11 ]

История химии (1975) — [ c.109 ]

Учебник физической химии (0) — [ c.71 ]

История химии (1966) — [ c.110 ]

Сочинения Научно-популярные, исторические, критико-библиографические и другие работы по химии Том 3 (1958) — [ c.5 , c.15 , c.22 , c.31 , c.47 , c.49 , c.52 , c.57 , c. 62 , c.174 , c.175 , c.177 , c.178 , c.182 , c.184 , c.202 , c.205 , c.206 , c.210 , c.212 , c.215 , c.218 , c.220 , c.228 , c.230 , c.240 , c.256 , c.262 , c.265 ]


Вещества простые и сложные.

Химические элементы » HimEge.ru

Три агрегатных состояния воды

Окружающий мир материален. Материя бывает двух видов: вещество и поле. Объект химии – вещество (в том числе и влияние на вещество различных полей – звуковых, магнитных, электромагнитных и др.)

Вещество — все, что имеет массу покоя (т.е. характеризуется наличием массы тогда, когда не движется) . Так, хотя масса покоя одного электрона (масса не движущегося электрона) очень мала – около 10 -27 г, но даже один электрон – это вещество.

Вещество бывает в трех агрегатных состояниях – газообразном, жидком и твердом. Есть еще одно состояние вещества – плазма (например, плазма есть в грозовой и шаровой молнии), но в школьном курсе химию плазмы почти не рассматривают.

Вещества могут быть чистыми, очень чистыми (нужными, например, для создания волоконной оптики), могут содержать заметные количества примесей, могут быть смесями.

Все вещества состоят из мельчайших частиц – атомов. Вещества, состоящие из атомов одного вида (из атомов одного элемента), называют простыми (например, древесный уголь, кислород, азот, серебро и др.). Вещества, которые содержат связанные между собой атомы разных элементов, называют сложными.

Если в веществе (например, в воздухе) присутствуют два или большее число простых веществ, и их атомы не связаны между собой, то его называют не сложным, а смесью простых веществ. Число простых веществ сравнительно невелико (около пятисот), а число сложных веществ огромно. К настоящему времени известны десятки миллионов разных сложных веществ.

Вещества способны вступать между собой во взаимодействие, причем возникают новые вещества. Такие превращения называют химическими . Например, простое вещество уголь взаимодействует (химики говорят – реагирует) с другим простым веществом – кислородом, в результате образуется сложное вещество – углекислый газ, в котором атомы углерода и кислорода связаны между собой. Такие превращения одних веществ в другие называют химическими. Химические превращения – это химические реакции. Так, при нагревании сахара на воздухе сложное сладкое вещество – сахароза (из которого состоит сахар) – превращается в простое вещество – уголь и сложное вещество – воду.

Химия изучает превращения одних веществ в другие. Задача химии – выяснить, с какими именно веществами может при данных условиях взаимодействовать (реагировать) то или иное вещество, что при этом образуется. Кроме того, важно выяснить, при каких именно условиях может протекать то или иное превращение и можно получить нужное вещество.

Каждое вещество характеризуется совокупностью физических и химических свойств. Физические свойства – это свойства, которые можно охарактеризовать с помощью физических приборов . Например, с помощью термометра можно определить температуру плавления и кипения воды. Физическими методами можно охарактеризовать способность вещества проводить электрический ток, определить плотность вещества, его твердость и т.д. При физических процессах вещества остаются неизменными по составу.

Физические свойства веществ подразделяют на счислимые (те, которые можно охарактеризовать с помощью тех или иных физических приборов числом, например, указанием плотности, температур плавления и кипения, растворимости в воде и др.) и несчислимые (те, которые охарактеризовать числом нельзя или очень трудно – такие, как цвет, запах, вкус и др. ).

Химические свойства вещества – это совокупность сведений о том, с какими другими веществами и при каких условиях вступает в химические взаимодействия данное вещество . Важнейшая задача химии – выявление химических свойств веществ.

В химических превращениях участвуют мельчайшие частицы веществ – атомы. При химических превращениях из одних веществ образуются другие вещества, и исходные вещества исчезают, а вместо них образуются новые вещества (продукты реакции). А атомы при всех химических превращениях сохраняются . Происходит их перегруппировка, при химических превращениях старые связи между атомами разрушаются и возникают новые связи.

Число различных веществ огромно (и у каждого из них своя совокупность физических и химических свойств). Атомов, отличающихся друг от друга по важнейшим характеристикам, в окружающем нас материальном мире сравнительно невелико – около ста. Каждому виду атомов отвечает свой химический элемент. Химический элемент – это совокупность атомов с одинаковыми или близкими характеристиками . В природе встречается около 90 различных химических элементов. К настоящему времени физики научились создавать новые, отсутствующие на Земле виды атомов. Такие атомы (и, соответственно, такие химические элементы) называют искусственными (по-английски – man-made elements). Искусственно полученных элементов к настоящему времени синтезировано более двух десятков.

Каждый элемент имеет латинское название и одно- или двух-буквенный символ. В русскоязычной химической литературе нет четких правил произношения символов химических элементов. Одни произносят так: называют элемент по-русски (символы натрия, магния и др.), другие – по латинским буквам (символы углерода, фосфора, серы), третьи – как звучит название элемента по-латыни (железо, серебро, золото, ртуть). Символ элемента водорода Н у нас принято произносить так, как эту букву произносят по-французски.

Сравнение важнейших характеристик химических элементов и простых веществ приведено в таблице ниже. Одному элементу может отвечать несколько простых веществ (явление аллотропии: углерод, кислород и др.), а может – и одно (аргон и др. инертные газы).

Х и м и ч е с к и й  э л е м е н т П р о с т о е  в е щ е с т в о
1. Заряд ядра 1. Совокупность физических свойств(цвет, запах, растворимость в воде, температуры плавления, кипения, разложения, тип кристаллической решетки и др. )
2. Совокупность химических свойств (с чем реагирует и при каких условиях)
2. Значение электроотрицательности
3. Совокупность степеней окисления
4. Для элементов, встречающихся в природе: постоянство изотопного состава,и как следствие, постоянство атомной массы

ГДЗ (ответы) Химия 7 класс Григорович А.В. §12 Простые и сложные вещества » Допомога учням

Другие задания смотри здесь…

Контрольные вопросы

Вопрос 1 Дайте определения простым и сложным веществам. Вещество, образованное одним химическим элементом, является простым. Сложные вещества состоят из нескольких химических элементов, их также называют химическими соединениями.

 

Вопрос 2 На какие группы веществ разделяют простые и сложные вещества? Простые вещества делятся на металлы и неметаллы, а сложные — на органические и неорганические вещества. 

По каким физическим свойствам они отличаются? Металлы — в обычных условиях твердые (кроме ртути), имеют металлический блеск, пластичные (ковкие), серебристо-белого цвета или серого (кроме меди и золота), хорошо проводят электрический ток и теплоту. Неметаллы — в обычных условиях газообразные и твердые вещества (только бром — жидкость), не имеют металлического блеска (кроме графита и йода), хрупкие, имеют разный цвет (например, сера — желтый, графит — черный), не проводят или плохо проводят электрический ток (кроме графита) и теплоту.

 

Вопрос 3 Какими элементами образованы металлы, а какими — неметаллы? Металлические элементы образуют металлы, а неметаллические — неметаллы.

 

Вопрос 4 В чем заключается различие между понятиями:

а) «химический элемент» и «простое вещество»;

Химический элемент — это определенный вид атомов, то есть понятие применяют для классификации атомов, а простое вещество — металл или неметалл —  образованное определенным видом атомов, то есть химическим элементом, поэтому простое вещество является формой существования химического элемента в свободном состоянии.  Химический элемент может образовывать не одно, а несколько простых веществ —  аллотропных модификаций, которые отличаются друг от друга строением или составом молекул. Например, атомы Карбона образуют несколько простых веществ: алмаз, графит, карбин, фуллерен, которые отличаются расположением атомов друг относительно друга, а атомы Оксигена образуют две аллотропные модификации: кислород (O2) и озон (O3), которые отличаются составом молекул.

б) «простое вещество» и «сложное вещество»;

Простое вещество образованное одним химических элементом, а сложное — несколькими.

в) «сложное вещество» и «смесь веществ»?

Сложное вещество (химическое соединение) описывается химической формулой, имеет постоянный состав, а простые вещества, из которых образованное химическое соединение, не хранят свои свойства, физически неделимы. Смесь веществ нельзя описать химической формулой, имеет переменный состав, компоненты смеси сохраняют свои свойства, можно разделить физическими методами.

 

Вопрос 5 Какие вещества относят к органическим, а какие — к неорганическим? Неорганические вещества могут состоять из атомов любых элементов, а в состав органических соединений обязательно входят атомы Карбона.

Приведите примеры.

Органические вещества: метан CH4, сахароза C12H22O11, глюкоза C6H12O6, этиловый спирт C2H5OH, уксусная кислота СH3COOH.

Неорганические вещества: поваренная соль NaCl, мел CaCO3, водород H2, углекислый газ СО2, кислород O2, хлор Cl2.

 

Задания для усвоения материала

Упражнение 1 Какие физические свойства характерны для алюминия: 

а) твердый;

б) газообразный; 

в) блестящий; 

г) хрупкий; 

д) пластичный; 

е) хорошо проводит электрический ток; 

ж) не проводит электрический ток;

з)  быстро нагревается?

Ответ: а),в),д),е),з)

 

Упражнение 2 Из приведенного перечня выпишите названия неметаллических элементов: Гидроген, Аурум, Йод, Плюмбум, Аргентум, Сульфур, Меркурий.

Ответ: Гидроген, Йод, Сульфур. 

 

Упражнение 3 Выпишите отдельно формулы простых и сложных веществ: Fe2O3, Mg, H2, NaHCO3, Au, Cl2, Na, Cu(OH)2, He, Cu, NaCl, S8. Подчеркните символы, которые обозначают простые вещества — металлы.

Формулы простих веществ формулы сложных веществ
Mg, H2, Au, Cl2, Na, He, Cu, S8 Fe2O3, NaHCO3, Cu(OH)2, NaCl

Упражнение 4 Приведите по пять примеров металлических и неметаллических элементов.

Металлические

элементы

Неметалические

элементы

Кальций Ca,

Феррум Fe,

Алюминий Al,

Аурум Au,

Купрум Cu 

Гидроген H,

Оксиген O,

Нитроген N,

Фосфор P,

Силиций Si

Упражнение 5 Вычислите массовую долю Натрия в поваренной соли (NaCl) и пищевой соде (NaНCO3). В каком из этих сложных веществ содержание Натрия больше?

Mr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5

Mr(NaHCO3)=Ar(Na)+Ar(Н)+Ar(C)+3•Ar(O)=23+1+12+3•16=84

w1(Na)=Ar(Na)/Mr(NaCl)=23:58,5=0,393, или 39,3%

w2(Na)=Ar(Na)/Mr(NaHCО3)=23:84=0,274, или 27,4%

27,4% <39,3%

Ответ: массовая доля Натрия больше в поваренной соле (NaCl).

 

Упражнение 6 Как можно доказать, что целлюлоза (основное вещество, из которого состоит древесина) и сахароза являются органическими веществами? Целлюлоза и сахароза обугливаются при нагревании, поэтому являются органическими веществами.

 

Упражнение 7 На рисунке 68 изображены модели простых и сложных веществ, а также их смесей. Для каждого случая a) — e) определите, модели каких веществ (простых или сложных) изображены, запишите химические формулы этих веществ. Определите, в каком случае изображена смесь веществ, составьте химические формулы веществ в смеси.

а) простое вещество — кислород О2;

б) смесь простых веществ: кислорода О2 и водорода Н2;

в) простое вещество — углерод С;

г) сложное вещество — углекислий газ СО2;

д) сложное вещество — метан СН4;

є) смесь простого и сложного веществ: кислорода О2 и воды Н2О

 

Упражнение 8 Малахит (вещество зеленого цвета) при нагревании разлагается на купрум (II) оксид CuO (порошок черного цвета), воду H2O и углекислый газ CO2. Является ли малахит смесью купрум (II) оксида, воды и углекислого газа? Смеси сохраняют свойства компонентов, поэтому малахит должен быть черным, а он зеленого цвета. Следовательно малахит — это химическое соединение, которое разложилось в результате нагрева на различные сложные вещества.

Из каких химических элементов состоит малахит? Купрум Сu, Оксиген О, Гидроген H, Карбон C.

 

Упражнение 9 Вещество хлор Cl2 является очень ядовитым газом, но вместе с тем атомы Хлора входят в состав поваренной соли NaCl, которую мы употребляем каждый день. Нет ли в этом противоречия? Нет

Ответ обоснуйте. Химические соединения не хранят свойств простых веществ, из которых они образованы. Если же хлор и натрий прореагируют друг с другом, образуется новое соединение поваренная соль с формулой NaCl. Это соединение уже не проявляет свойств ни хлора, ни натрия, оно имеет свои свойства.

 

Упражнение 10* В природе встречается 89 химических элементов, однако простых веществ насчитывается около 600. Как можно объяснить этот факт? Аллотропией, то есть способностью некоторых химических элементов существовать в виде нескольких простых веществ с различным строением, физическими и химическими свойствами.

Ответ подтвердите примерами. Атомы Оксигена образуют две аллотропные модификации: кислород О2 и озон О3. Атомы Карбона образуют несколько простых веществ: алмаз, графит, сажа, карбин, фуллерен.

Чем можно объяснить существование значительно большего количества сложных веществ по сравнению с  количеством простых веществ? Вещества образуются за счет комбинаций из атомов химических элементов. Очевидно, что таких комбинаций образуется значительно больше из атомов различных химических элементов сложного вещества, чем из атомов одного химического элемента простого вещества.

Другие задания смотри здесь…

Простые и сложные вещества

1. Простыми называются вещества, которые состоят из атомов одного химического элемента (О2, Н2, Na, Al)

2. Сложными называются вещества, которые состоят из нескольких химических элементов (H2O, CuSO4)

3. Оксиды — сложные вещества, которые состоят из атомов двух химических элементов, один из которых кислород со степенью окисления -2.

4. Основные оксиды — оксиды, которым соответствуют основания (CaO — Ca(OH)2)

5. Кислотные оксиды — оксиды, которым соответствуют кислоты (P2O5 — H3PO4, Mn2O7 — HMnO4)

6. Амфотерные оксиды — оксиды, проявляющие основные и кислотные свойства (Al2O3, BeO, ZnO, Cr2O3)

7. Несолеобразующие оксиды — не проявляют ни основных ни кислотных свойств (N2O, NO, CO)

8. Кислоты — сложные вещества, которые состоят из атомов водорода и кислотных остатков

HCl — соляная кислота (хлороводородная) (хлориды)

HNO3 — азотная (нитраты)

H2SO4 — серная (сульфаты)

H3PO4 — фосфорная (фосфаты)

H2CO3 — угольная (карбонаты)

H2S — сероводородная (сульфиды)

H2SO3 — сернистая (сульфиты)

H2SiO3 — кремниевая (силикаты)

HF — фтороводородная (плавиковая) (фториды)

HBr — бромоводородная (бромиды)

HNO2 — азотистая (нитриты)

9.  Основания — сложные вещества, которые состоят из катиона металла и гидроксид-ионов (NaOH, Fe(OH)3). Растворимые в воде основания называют щелочами.

10. Соли — сложные вещества, которые состоят из катионов металлов и анионов кислотных остатков (NaCl, CuSO4)

Давайте порассуждаем вместе

1. Сульфат алюминия относят к классу:

1) оксидов

2) оснований

3) солей

4) кислот

 

Ответ: сульфат алюминия Al2(SO4)3 относят к классу солей, т.к. это сложное вещество, которое состоит из катионов металла алюминия и кислотных остатков сульфат-анионов.

2. Кислотой и щелочью соответственно являются вещества, формулы которых:

1) HCl, Cu(OH)2

2) HNO3, Ba(OH)2

3) NaCl, NaOH

4) H2SiO3, Fe(OH)2

 

Ответ: правильный ответ №2, т. к. HNO3 — это азотная кислота, а Ва(OH)2 — основание, которое хорошо растворяется в воде, значит является щелочью

3. Основному оксиду соответствует формула:

1) SO3

2) NO2

3) MgO

4) P2O5

 

Ответ: MgO — основный оксид, т.к. ему соответствует основание Mg(OH)2

4. Амфотерным оксидом и кислотным оксидом соответственно явлются вещества:

1) Al2O3, SO2

2) NaOH, P2O5

3) ZnO, HCl

4) Zn(OH)2, H2SO4

 

Ответ: правильный ответ №1, т.к. Al2O3 —  амфотерный оксид, а SO2 — кислотный оксид, ему соответствует сернистая кислота H2SO3

5. Нерастворимым основанием и солью соответственно являются вещества:

1) KOH, Ca(NO3)2

2) CaO, Na2CO3

3) Mg(OH)2, H2SO4

4) Fe(OH)3, AgBr

 

Ответ: правильный ответ №4, т.к. Fe(OH)3 — нерастворимое основание, а AgBr — бромид серебра — соль

Простые и сложные вещества | Природоведение. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, конспект, сочинение, ГДЗ, тест, книга

Тема: Тела и вещества

Простые вещества. В образовании некоторых веществ участвуют атомы лишь одного вида, то есть одного химического элемента. Используя справоч­ную табл. 4 , рассмотрим примеры. Из атомов химического элемента алюминия образо­вано простое вещество алюминий. В составе этого вещества — только атомы алюминия. Как и алю­миний, простое вещество железо состоит из атомов одного химического элемента — железа.

Железо и алюминий — простые вещества

Вещества, образованные атомами только одного химического элемента, называются простыми.

К простым веществам относится также кис­лород. Но от алюминия и железа это простое вещество отличается тем, что атомы кислорода, из которых вещество состоит, соединены по два в одной молекуле. В составе Солнца больше всего водорода — простого вещества, молекулы которого также двухатомные.

В составе простых веществ могут быть либо атомы, либо молекулы, образованные из двух или более атомов одного химического элемента.

Сложные вещества. Простых веществ известно несколько сотен, а сложных — миллионы. Они со­стоят из атомов разных элементов. Действительно, молекула сложного вещества воды содержит атомы водорода и кислорода, а сложного вещества мета­на — атомы водорода и углерода. Обратите внима­ние, что молекулы обоих веществ содержат атомы водорода. В молекуле воды имеется один атом кис­лорода, а в молекуле метана — один атом углерода.

Вода и глюкоза — сложные вещества

Насколько незначительны различия в составе молекул и насколько значительны — в их свой­ствах! Метан — легковоспламеняющееся огнеопас­ное вещество, а вода не горит и используется при тушении пожаров.

Сложными называют вещества, образованные атомами разных химических элементов.

Рассмотрите рис. 19. В каких случаях изобра­жено образование простых веществ, а в каких — сложных? Материал с сайта //iEssay.ru

Рис. 19. Модели образования молекул простых и сложных веществ: а — йод; б — озон; в — йодоводород; г — вода

Простые и сложные вещества. Номенклатура. Получение и свойства. Химические элементы

Билет 1:
Химия — это наука о веществах,их строении и свойствах, а также превращении одних веществ в другие. Химический элемент -это определенный вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра. Химический элемент существует в виде трех форм: 1) одиночный атом; 2) простые вещества;3) сложные вещества или химические соединения. Вещества,образованные одним химическим элементом,называются простыми. Вещества,образованные несколькими химическими элементами,называются сложными

Билет 2:
Жизнь человека зависит от химии — процессы расщепления еды в организме — это сплошная химическая реакция. Ну и всё, что мы носим, в чем ездим, на что смотрим так или иначе проходит через определенные этапы химической обработки — будь то покраска, изготовление сплавов разных и прочего. Химия играет большую роль промышленности. Как тяжелой, так и легкой. Например: без химии человек бы не смог получить лекарства и некоторые пищевые продукты неприродного происхождения (уксус). По большому счету — химия внутри и вокруг нас. Химическая промышленность — одна из наиболее бурно развивающихся отраслей. Она относится к отраслям, составляющим базу современного научно-технического прогресса (пластмасс, химические волокна, красители, фармацевтические препараты, моющие и косметические средства). В результате хозяйственной деятельности человека изменяется газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы. В результате это может вызвать эффект отдаленного влияния на человека: хронические воспалительные заболевания различных органов, изменения нервной системы, действие на внутриутробное развитие плода, приводящее к различным отклонениям у новорожденных. Экологические проблемы возможно решить лишь при стабилизации экономического положения и создании такого экономического механизма природопользования, когда плата за загрязнение окружающей среды будет соответствовать затратам на ее полную очистку.

Билет 3:
Наиболее известные:
Дмитрий Иванович Менделеев конечно же, со своей известной переодической системой химических элементов.
КУЧЕРОВ МИХАИЛ ГРИГОРЬЕВИЧ — русский химик-органик, открыл реакцию каталитической гидратации ацетиленовых УВ с образованием карбонилсодержащих соединений, в частности, превращение ацетилена в уксусный альдегид в присутствии солей ртути.
КОНОВАЛОВ МИХАИЛ ИВАНОВИЧ — русский химик-органик, открыл нитрующее действие слабого раствора азотной кислоты на предельные УВ, разработал методы выделения и очистки нафтенов.
ЛЕБЕДЕВ СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ — русский химик, впервые получил образец синтетичесого бутадиенового каучука, получил синтетический каучук полимеризацией бутадиена под действием металлического натрия. Благодаря Лебедеву с 1932 г в нашей стране начала создаваться отечественная промышленность синтетического каучука.

Билет 4: Тип элемента, какой элемент, информация о нем (кол-во электроных слоёв, кол-во электронов на внешнем уровне, степень оисления, кол-во протонов/нейтронов/электронов, относительная масса, группа элемента, конфигурация внешнего слоя) , реакция — взаимодействие элементов, веществ, формулы — вещества и классы веществ.

Билет 5: Атом состоит из атомного ядра и частиц (электронов, протонов, нейтронов) находящихся на периферии. Протоны и нейтроны составляют ядро атома, которое несёт почти всю массу атома. Электроны составляют электронную оболочку атома, которая делится на энергитические уровни (1,2,3 и тд), уровни делятся на подуровни (обозначаются буквами s, p, d, f).Подуровни состоят из атомных орбиталей, т.е. областей пространства, где вероятно пребывание электронов. Орбитали обозначаются как 1s(орбиталь первого уровня, s-подуровня)Заполнение атомных орбиталей происходит в соответсвии с тремя условиями: 1) Принцип минимума энергии
2)Правило запрета, ну или принцип Паули
3)Принцип максимальной мультиплетности, правило Хунда.
Изотопы — это атомы одного элемента, различающиеся числом нейтронов в ядре.

Так например наиболее ярким примером могут быть изотопы водорода:
1H — протий с одним протоном в ядре и 1 электроном в оболочке
2H — дейтерий с одним протоном и одним нейтроном в ядре и одним электроном в оболочке
3H — тритий с одним протоном и двумя нейтронов в ядре и одним электроном в оболочке

Билет 6:
1. H)1
2. He)2
3. Li)2)1
4. Be)2)2
5. B)2)3
6. C)2)2
7. N)2)5
8. O)2)6
9. F)2)7
10. Ne)2)8
11. Na)2)8)1
12. Mg)2)8)2
13. Al)2)8)3
14. Si)2)8)4
15. P)2)8)5
16. S)2)8)6
17. Cl)2)8)7
18. Ar)2)8)8
19. K)2)8)8)1
20. Ca)2)8)8)8
На внешнем уровне если 2 или 8 электронов — завершенный, а если другое количество — не завершенный.

Билет 8:
Ионная связь это: типичный металл + типичный неметалл. Пример: NaCl, AlBr3. Ковалентная полярная это: неметалл + неметалл (разные). Пример: h3O, HCl.Ковалентная неполярная это: неметалл + неметалл (одинаковые). Пример: h3, Cl2, O2, O3.А металлическая когда металл + металл Li, Na, K

Билет 11:
Сложные вещества состоят из органических и неорганических веществ.
Неорганические вещества: Оксиды, гидроксиды, соли
Органические вещества: кислоты, основания.

Ну, дружище, с чем смог — помог.)

Окружающий мир материален. Материя бывает двух видов: вещество и поле. Объект химии – вещество (в том числе и влияние на вещество различных полей – звуковых, магнитных, электромагнитных и др.)

Вещество — все, что имеет массу покоя (т.е. характеризуется наличием массы тогда, когда не движется) . Так, хотя масса покоя одного электрона (масса не движущегося электрона) очень мала – около 10 -27 г, но даже один электрон – это вещество.

Вещество бывает в трех агрегатных состояниях – газообразном, жидком и твердом. Есть еще одно состояние вещества – плазма (например, плазма есть в грозовой и шаровой молнии), но в школьном курсе химию плазмы почти не рассматривают.

Вещества могут быть чистыми, очень чистыми (нужными, например, для создания волоконной оптики), могут содержать заметные количества примесей, могут быть смесями.

Все вещества состоят из мельчайших частиц – атомов. Вещества, состоящие из атомов одного вида (из атомов одного элемента), называют простыми (например, древесный уголь, кислород, азот, серебро и др. ). Вещества, которые содержат связанные между собой атомы разных элементов, называют сложными.

Если в веществе (например, в воздухе) присутствуют два или большее число простых веществ, и их атомы не связаны между собой, то его называют не сложным, а смесью простых веществ. Число простых веществ сравнительно невелико (около пятисот), а число сложных веществ огромно. К настоящему времени известны десятки миллионов разных сложных веществ.

Вещества способны вступать между собой во взаимодействие, причем возникают новые вещества. Такие превращения называют химическими . Например, простое вещество уголь взаимодействует (химики говорят – реагирует) с другим простым веществом – кислородом, в результате образуется сложное вещество – углекислый газ, в котором атомы углерода и кислорода связаны между собой. Такие превращения одних веществ в другие называют химическими. Химические превращения – это химические реакции. Так, при нагревании сахара на воздухе сложное сладкое вещество – сахароза (из которого состоит сахар) – превращается в простое вещество – уголь и сложное вещество – воду.

Химия изучает превращения одних веществ в другие. Задача химии – выяснить, с какими именно веществами может при данных условиях взаимодействовать (реагировать) то или иное вещество, что при этом образуется. Кроме того, важно выяснить, при каких именно условиях может протекать то или иное превращение и можно получить нужное вещество.

Каждое вещество характеризуется совокупностью физических и химических свойств. Физические свойства – это свойства, которые можно охарактеризовать с помощью физических приборов . Например, с помощью термометра можно определить температуру плавления и кипения воды. Физическими методами можно охарактеризовать способность вещества проводить электрический ток, определить плотность вещества, его твердость и т.д. При физических процессах вещества остаются неизменными по составу.

Физические свойства веществ подразделяют на счислимые (те, которые можно охарактеризовать с помощью тех или иных физических приборов числом, например, указанием плотности, температур плавления и кипения, растворимости в воде и др. ) и несчислимые (те, которые охарактеризовать числом нельзя или очень трудно – такие, как цвет, запах, вкус и др.).

Химические свойства вещества – это совокупность сведений о том, с какими другими веществами и при каких условиях вступает в химические взаимодействия данное вещество . Важнейшая задача химии – выявление химических свойств веществ.

В химических превращениях участвуют мельчайшие частицы веществ – атомы. При химических превращениях из одних веществ образуются другие вещества, и исходные вещества исчезают, а вместо них образуются новые вещества (продукты реакции). А атомы при всех химических превращениях сохраняются . Происходит их перегруппировка, при химических превращениях старые связи между атомами разрушаются и возникают новые связи.

Число различных веществ огромно (и у каждого из них своя совокупность физических и химических свойств). Атомов, отличающихся друг от друга по важнейшим характеристикам, в окружающем нас материальном мире сравнительно невелико – около ста. Каждому виду атомов отвечает свой химический элемент. Химический элемент – это совокупность атомов с одинаковыми или близкими характеристиками . В природе встречается около 90 различных химических элементов. К настоящему времени физики научились создавать новые, отсутствующие на Земле виды атомов. Такие атомы (и, соответственно, такие химические элементы) называют искусственными (по-английски – man-made elements). Искусственно полученных элементов к настоящему времени синтезировано более двух десятков.

Каждый элемент имеет латинское название и одно- или двух-буквенный символ. В русскоязычной химической литературе нет четких правил произношения символов химических элементов. Одни произносят так: называют элемент по-русски (символы натрия, магния и др.), другие – по латинским буквам (символы углерода, фосфора, серы), третьи – как звучит название элемента по-латыни (железо, серебро, золото, ртуть). Символ элемента водорода Н у нас принято произносить так, как эту букву произносят по-французски.

Сравнение важнейших характеристик химических элементов и простых веществ приведено в таблице ниже. Одному элементу может отвечать несколько простых веществ (явление аллотропии: углерод, кислород и др.), а может – и одно (аргон и др. инертные газы).

В предыдущей главе было сказано, что образовывать связи друг с другом могут не только атомы одного химического элемента, но также атомы разных элементов. Вещества, образованные атомами одного химического элемента, называют простыми веществами, а вещества, образованные атомами разных химических элементов, — сложными. Некоторые простые вещества имеют молекулярное строение, т.е. состоят из молекул. Например, молекулярное строение имеют такие вещества, как кислород, азот, водород, фтор, хлор, бром, йод. Каждое из этих веществ образовано двухатомными молекулами, поэтому их формулы можно записать как O 2 , N 2 , H 2 , F 2 , Cl 2 , Br 2 и I 2 соответственно. Как можно заметить, простые вещества могут иметь одинаковое название с элементами, их образующими. Поэтому следует четко различать ситуации, когда речь идет о химическом элементе, а когда о простом веществе.

Нередко простые вещества имеют не молекулярное, а атомное строение. В таких веществах атомы могут образовывать друг с другом связи различных типов, которые подробно будут рассмотрены чуть позже. Веществами подобного строения являются все металлы, например, железо, медь, никель, а также некоторые неметаллы — алмаз, кремний, графит и т.д. Для данных веществ обычно характерно не только совпадение названия химического элемента с названием им образованного вещества, но также идентичны запись формулы вещества и обозначения химического элемента. Например, химические элементы железо, медь и кремний, имеющие обозначения Fe, Cu и Si, образуют простые вещества, формулы которых Fe, Cu и Si соответственно. Существует также небольшая группа простых веществ, состоящих из разрозненных атомов, никак не связанных между собой. Такие вещества являются газами, которые называют, ввиду их крайне низкой химической активности, благородными. К ним относятся гелий (Не), неон (Ne), аргон (Аr), криптон (Кr), ксенон (Хе), радон (Rn).

Поскольку только известных простых веществ насчитывается около 500, то логично вытекает вывод о том, что для многих химических элементов характерно явление, называемое аллотропией.

Аллотропия – явление, когда один химический элемент может образовывать несколько простых веществ. Разные химические вещества, образованные одним химическим элементом, называют аллотропными модификациями или аллотропами.

Так, например, химический элемент кислород может образовывать два простых вещества, одно и которых имеет название химического элемента – кислород. Кислород как вещество состоит из двухатомных молекул, т.е. формула его O 2 . Именно данное соединение входит в состав жизненно необходимого нам воздуха. Другой аллотропной модификацией кислорода является трехатомный газ озон, формула которого O 3 . Несмотря на то что и озон, и кислород образованы одним химическим элементом, их химическое поведение весьма различно: озон отличается намного большей активностью по сравнению с кислородом в реакциях с теми же веществами. Кроме того, данные вещества отличаются друг от друга по физическим свойствам уже как минимум из-за того, что молекулярная масса озона больше, чем у кислорода в 1,5 раза. Это приводит к тому, что его плотность в газообразном состоянии также больше в 1,5 раза.

Многие химические элементы склонны образовывать аллотропные модификации, отличающиеся друг от друга особенностями строения кристаллической решетки. Так, например, на рисунке 5, вы можете видеть схематичные изображения фрагментов кристаллических решеток алмаза и графита, которые являются аллотропными модификациями углерода.

Рисунок 5. Фрагменты кристаллических решеток алмаза (а) и графита (б)

Кроме того, углерод может иметь и молекулярное строение: такая структура наблюдается у такого типа веществ, как фуллерены. Вещества данного типа образованы молекулами углерода сферической формы. На рисунке 6 представлены 3D модели молекулы фуллерена с60 и футбольного мяча для сравнения. Обратите внимание на их интересное сходство.

Рисунок 6. Молекула фуллерена С60 (а) и футбольный мяч (б)

Сложные вещества — это вещества, которые состоят из атомов разных элементов. Они так же, как и простые вещества, могут иметь молекулярное и немолекулярное строение. Немолекулярный тип строения сложных веществ может быть более разнообразен, нежели у простых. Любые сложные химические вещества могут быть получены либо прямым взаимодействием простых веществ, либо последовательностью их взаимодействий друг с другом. Важно осознавать один факт, который заключается в том, что свойства сложных вещества как физические, так и химические сильно отличаются от свойств простых веществ, из которых они получены. Например, поваренная соль, имеющая форуму NaCl и представляющая собой бесцветные прозрачные кристаллы, может быть получена взаимодействием натрия, являющегося металлом с характерными для металлов свойствами (блеск и электропроводность), с хлором Cl 2 — газом желто-зеленого цвета.

Серная кислота H 2 SO 4 может быть образована серией последовательных превращений из простых веществ — водорода H 2 , серы S и кислорода O 2 . Водород — газ легче воздуха, образующий с воздухом взрывчатые смеси, сера — твердое вещество желтого цвета, способное гореть, и кислород — газ чуть тяжелее воздуха, в котором могут гореть многие вещества. Серная кислота, которая может быть получена из данных простых веществ, представляет собой тяжелую маслянистую жидкость, обладающая сильными водоотнимающими свойствами, из-за которых обугливает многие вещества органического происхождения.

Очевидно, что помимо индивидуальных химических веществ, бывают также и их смеси. Преимущественно именно смесями различных веществ образован мир вокруг нас: сплавы металлов, продукты питания, напитки, различные материалы, из которых состоят окружающие нас предметы.

Например, воздух, которым мы дышим, состоит в основном из азота N 2 (78%), жизненно необходимого нам кислорода (21%), оставшийся же 1% приходится на примеси других газов (углекислый газ, благородные газы и др.).

Смеси веществ разделяют на гомогенные и гетерогенные. Гомогенными смесями называют такие смеси, у которых нет границ раздела фаз. Гомогенными смесями являются смесь спирта и воды, сплавы металлов, раствор соли и сахара в воде, смеси газов и т.д. Гетерогенными смесями называют такие смеси, у которых имеется граница раздела фаз. К смесям такого типа можно отнести смесь песка и воды, сахара и соли, смесь масла и воды и др.

Вещества, из которых состоят смеси, называют компонентами.

Смеси простых веществ в отличие от химических соединений, которые могут быть получены из этих простых веществ, сохраняют свойства каждого компонента.

Под химическим элементом понимают совокупность атомов с одинаковым положительным зарядом ядра и с определенным набором свойств. Атомы одного и того же химического элемента, соединяясь, образуют простое вещество . При сочетании атомов разных химических элементов возникают сложные вещества (химические соединения) или смеси . Отличие химических соединений от смесей состоит в том, что:

Они обладают новыми свойствами, которых не было у простых веществ, из которых они были получены;

Их невозможно механически разделить на составные части;

Химические элементы в их составе могут быть только в строго определенных количественных соотношениях.

Некоторые химические элементы (углерод, кислород, фосфор, сера) способны существовать в виде нескольких простых веществ. Это явление носит название аллотропии , а разновидности простых веществ одного и того же химического элемента называются его аллотропными модификациями (видоизменениями).

Задачи

1.1. Чего больше существует в природе: химических элементов или простых веществ? Почему?

1.2. Верно ли утверждение, что сера и железо в состав сульфида железа входят как вещества? Если нет, то каков правильный ответ?

1.3. Назовите аллотропные модификации кислорода. Отличаются ли они по своим свойствам? Если да, то как?

1.4. Какая из аллотропных модификаций кислорода химически более активна и почему?

1.5. Простыми веществами или химическими элементами являются цинк, сера и кислород в следующих реакциях:

1) СuSО 4 + Zn = ZnSO 4 + Cu;

2) S + O 2 = SO 2 ;

3) Zn + 2HC1 = ZnCl 2 + H 2 ;

4) Zn + S = ZnS;

5) 2H 2 0 = 2H 2  + O 2 .

1.6. Можно ли из одного простого вещества получить другое простое вещество? Дать мотивированный ответ.

1.7. При сгорании некоторого вещества в кислороде получаются оксид серы (IV), азот и вода. Какие химические элементы образуют исходное вещество?

1.8. Указать, к простым или сложным веществам относятся: Н 2 О, С1 2 , NaOH, O 2 , HNO 3 , Fe, S, ZnSO 4 , N 2 , AgCl, I 2 , A1 2 O 3 , O 3 ?

1.9. Для каких химических элементов известны аллотропные модификации? Назовите эти модификации.

1.10. Возможен ли переход химического элемента из одной аллотропной модификации в другую? Привести примеры.

1.11. Какие химические элементы имеют в виду, когда говорят об алмазе, озоне?

1.12. Какие из веществ являются химическими соединениями, а какие — смесями:

2) воздух;

4) серная кислота;

1.13. Как доказать, что хлорид натрия относится к сложным веществам?

1.14. Назовите три аллотропные модификации углерода.

1.15. Как называются и чем отличаются друг от друга аллотропные модификации фосфора?

1. 16. Как называются и чем отличаются друг от друга аллотропные модификации серы?

1.17. Указать, какое из утверждений верно и почему — в состав сульфата бария входят:

1) простые вещества барий, сера, кислород;

2) химические элементы барий, сера, кислород.

1.18. Сколько литров аммиака может быть получено из смеси 10 литров азота и 30 литров водорода?

1.19. Сколько литров водяного пара образуется из смеси 10 литров водорода и 4 литров кислорода? Какой газ и в каком объёме останется в избытке?

1.20. Сколько граммов сульфида цинка (ZnS) может образоваться из смеси 130 г цинка и 48 г серы?

1.22. Чем является раствор спирта в воде – смесью или химическим соединением?

1.23. Может ли сложное вещество состоять из атомов одного вида?

1.24. Какие из нижеперечисленных веществ являются смесями и какие химическими соединениями:

1) бронза;

2) нихром;

3) керосин;

4) калийная селитра:

5) канифоль;

6) суперфосфат.

1. 25. Дана смесь Cl 2 + HCl + CaCl 2 + H 2 O.

1) Сколько в смеси различных веществ;

2) Сколько в смеси молекул хлора;

3) Сколько в смеси атомов хлора;

4)Сколько молекул различных веществ содержится в смеси.

Wolfram|Alpha Примеры: химические соединения


Соединения

Поиск химических веществ по названию, химической формуле или другому идентификатору.

Получить информацию о химическом соединении:

Укажите соединение по химическому идентификатору:

Сравните несколько соединений:

Смешайте вместе различные элементы, чтобы создать соединение:

Еще примеры


Свойства соединений

Используйте курируемую базу знаний Wolfram для изучения различных экспериментально определенных свойств, таких как температура плавления, вязкость, поверхностное натяжение и многое другое.

Запрос свойства химического соединения:

Получить массовые характеристики для химических соединений:

Сравните свойства нескольких соединений:

Выполните вычисления с химическими свойствами:

Вычислите свойство при заданной температуре:

Найдите пороговое предельное значение:

Найдите скорость звука в химическом веществе:

Найдите длину волны УФ-отсечки для химического вещества:

Найдите идентификатор соединения:

Еще примеры


Другие примеры

Органические соединения

Запросите информацию об органических молекулах в базе знаний Wolfram.

Сравните различные органические химические вещества:

Запрос для класса органических химических веществ:

Сравните свойства двух или более органических молекул:

Еще примеры


Другие примеры

Неорганические соединения

Подробное изучение неорганических химических соединений с помощью Wolfram|Alpha.

Получите свойства для одного неорганического химического вещества:

Найдите неорганические химические вещества по названию:

Запрос для класса неорганических химических веществ:

Еще примеры


Другие примеры

Химические формулы

Используйте Wolfram|Alpha, чтобы узнать о молекулярных формулах.

Найдите химические вещества с определенной формулой:

Сравните различные типы химических формул:

Еще примеры


Другие примеры

Биомолекулы

Изучите четыре основных типа биологических макромолекул: белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты, а также более мелкие молекулы.

См. примеры липидов, включая глицерофосфолипиды, жирные кислоты и многое другое:

Еще примеры


Другие примеры

Химические структуры

Узнайте больше о соединениях, исследуя их трехмерную структуру.

Покажите модель мяча и клюшки:

Покажите молекулы, используя модель заполнения пространства:

Нарисуйте точечную структуру Льюиса:

Еще примеры

Химические соединения

2.

1 Химические соединения

Цель обучения

  1. Чтобы понять разницу между ковалентной и ионной связью.

Атомы во всех веществах, содержащих более одного атома, удерживаются вместе за счет электростатических взаимодействий. Взаимодействие между электрически заряженными частицами, такими как протоны и электроны. Взаимодействие между электрически заряженными частицами, такими как протоны и электроны. Электростатическое притяжение Электростатическое взаимодействие между противоположно заряженными частицами (положительными и отрицательными), в результате которого возникает сила, заставляющая их двигаться навстречу друг другу.между противоположно заряженными видами (положительными и отрицательными) приводит к силе, которая заставляет их двигаться навстречу друг другу, подобно притяжению между противоположными полюсами двух магнитов. Напротив, электростатическое отталкивание Электростатическое взаимодействие между двумя видами, имеющими одинаковый заряд (положительный или отрицательный), что приводит к возникновению силы, заставляющей их отталкивать друг друга. между двумя видами с одинаковым зарядом (оба положительными или обоими отрицательными) приводит к силе, которая заставляет их отталкивать друг друга, как это делают одинаковые полюса двух магнитов.Атомы образуют химические соединения, когда электростатические взаимодействия притяжения между ними сильнее, чем взаимодействия отталкивания. В совокупности мы называем притягивающие взаимодействия между атомами химическими связями. Притягивающее взаимодействие между атомами, которое удерживает их вместе в соединениях..

Химические связи обычно делятся на два принципиально разных вида: ионные и ковалентные. В действительности, однако, связи в большинстве веществ не являются ни чисто ионными, ни чисто ковалентными, а ближе к одной из этих крайностей.Хотя чисто ионные и чисто ковалентные связи представляют собой крайние случаи, которые редко встречаются в чем-либо, кроме очень простых веществ, краткое обсуждение этих двух крайностей помогает нам понять, почему вещества, имеющие разные виды химических связей, обладают очень разными свойствами. Ионные соединения Соединение, состоящее из положительно заряженных ионов (катионов) и отрицательно заряженных ионов (анионов), удерживаемых вместе сильными электростатическими силами. состоят из положительно и отрицательно заряженных ионов, удерживаемых вместе сильными электростатическими силами, тогда как ковалентные соединения — соединение, состоящее из дискретных молекул.обычно состоят из молекул. Группа атомов, в которой одна или несколько пар электронов являются общими для связанных атомов. Это группы атомов, в которых одна или несколько пар электронов являются общими для связанных атомов. В ковалентной связи электростатическое притяжение между положительно заряженными ядрами связанных атомов и отрицательно заряженными электронами, которые они разделяют. Атомы удерживаются вместе электростатическим притяжением между положительно заряженными ядрами связанных атомов и отрицательно заряженными электронами, которые они разделяют.Мы начнем обсуждение структур и формул с описания ковалентных соединений. Энергетические факторы, участвующие в образовании связи, более детально описаны в главе 8 «Ионная и ковалентная связи».

Обратите внимание на шаблон

Ионные соединения состоят из ионов с противоположными зарядами, удерживаемых вместе сильными электростатическими силами, тогда как пары электронов являются общими для связанных атомов в ковалентных соединениях.

Ковалентные молекулы и соединения

Точно так же, как атом является простейшей единицей, обладающей фундаментальными химическими свойствами элемента, молекула является простейшей единицей, обладающей фундаментальными химическими свойствами ковалентного соединения.Некоторые чистые элементы существуют в виде ковалентных молекул. Водород, азот, кислород и галогены встречаются в природе в виде двухатомных («два атома») молекул H 2 , N 2 , O 2 , F 2 , Cl 2 , Cl 2 , Br 2 и I 2 (часть (а) на рис. 2.1 «Элементы, существующие в виде ковалентных молекул»). Точно так же несколько чистых элементов представляют собой многоатомные молекулы, содержащие более двух атомов. («много атомов») молекул , таких как элементарный фосфор и сера, которые встречаются как P 4 и S 8 (часть (b) на рисунке 2.1 «Элементы, существующие в виде ковалентных молекул»).

Каждое ковалентное соединение представлено молекулярной формулой Представление ковалентного соединения, которое состоит из символа атома для каждого составного элемента (в установленном порядке), сопровождаемого нижним индексом, указывающим количество атомов этого элемента в молекуле. Нижний индекс записывается только в том случае, если число больше 1, что дает атомный символ для каждого составного элемента в заданном порядке, сопровождаемый нижним индексом, указывающим количество атомов этого элемента в молекуле.Нижний индекс записывается только в том случае, если число атомов больше 1. Например, вода с двумя атомами водорода и одним атомом кислорода на молекулу записывается как H 2 O. Точно так же двуокись углерода, содержащая один атом углерода и два атома кислорода в каждой молекуле записывается как CO 2 .

Рисунок 2.1 Элементы, существующие в виде ковалентных молекул

(a) Некоторые элементы в природе существуют в виде двухатомных молекул, в которых два атома (Е) соединены одной или несколькими ковалентными связями, образуя молекулу с общей формулой Е 2 .б) Некоторые элементы в природе существуют в виде многоатомных молекул, содержащих более двух атомов. Например, фосфор существует в виде тетраэдров P 4 — правильных многогранников с четырьмя треугольными сторонами — с атомом фосфора в каждой вершине. Элементарная сера состоит из сморщенного кольца из восьми атомов серы, соединенных одинарными связями. Селен не показан из-за сложности его строения.

Ковалентные соединения, содержащие преимущественно углерод и водород, называются органическими соединениями. Ковалентные соединения, содержащие преимущественно углерод и водород.. При представлении формул органических соединений принято сначала писать углерод, затем водород, а затем любые другие элементы в алфавитном порядке (например, CH 4 O — метиловый спирт, топливо). Соединения, состоящие в основном из элементов, отличных от углерода и водорода, называются неорганическими соединениями. Ионное или ковалентное соединение, состоящее в основном из элементов, отличных от углерода и водорода; они включают как ковалентные, так и ионные соединения. В неорганических соединениях составные элементы перечислены, начиная с самого левого в периодической таблице (см. Главу 32 «Приложение H: Периодическая таблица элементов»), например, как мы видим в CO 2 или SF 6 . .Те, кто находится в одной группе, перечислены, начиная с нижнего элемента и вверх, как в ClF. Однако по соглашению, когда неорганическое соединение содержит как водород, так и элемент из групп 13–15, водород обычно указывается в формуле последним. Примерами являются аммиак (NH 3 ) и силан (SiH 4 ). Такие соединения, как вода, состав которых был установлен задолго до того, как была принята эта конвенция, всегда пишутся сначала водородом: вода всегда пишется как H 2 O, а не OH 2 .Условные обозначения для неорганических кислот, таких как соляная кислота (HCl) и серная кислота (H 2 SO 4 ), описаны в разделе 2.5 «Кислоты и основания».

Обратите внимание на шаблон

Для органических соединений: сначала напишите C, затем H, а затем остальные элементы в алфавитном порядке. Для молекулярных неорганических соединений: начните с крайне левого элемента периодической таблицы; перечислите элементы в той же группе, начиная с нижнего элемента и работая вверх.

Пример 1

Напишите молекулярную формулу каждого соединения.

  1. Соединение фосфора и серы, ответственное за воспламенение так называемых зажигательных спичек, содержит 4 атома фосфора и 3 атома серы на молекулу.
  2. Этиловый спирт, спирт алкогольных напитков, имеет 1 атом кислорода, 2 атома углерода и 6 атомов водорода на молекулу.
  3. Фреон-11
  4. , когда-то широко использовавшийся в автомобильных кондиционерах и причастный к повреждению озонового слоя, имеет 1 атом углерода, 3 атома хлора и 1 атом фтора на молекулу.

Дано: идентичность присутствующих элементов и число атомов каждого

Запрашиваемый: молекулярная формула

Стратегия:

A Определите символ для каждого элемента в молекуле. Затем идентифицируйте вещество как органическое или неорганическое соединение.

B Если вещество представляет собой органическое соединение, расположите элементы в порядке, начиная с углерода и водорода, а затем перечислите остальные элементы в алфавитном порядке. Если это неорганическое соединение, перечислите элементы, начиная с самого левого в периодической таблице. Перечислите элементы в одной группе, начиная с нижнего элемента и вверх.

C Из предоставленной информации добавьте индекс для каждого типа атома, чтобы написать молекулярную формулу.

Решение:

  1. A В молекуле 4 атома фосфора и 3 атома серы.Поскольку соединение не содержит в основном углерод и водород, оно является неорганическим. B Фосфор находится в группе 15, а сера в группе 16. Поскольку фосфор находится слева от серы, он пишется первым. C Запись количества атомов каждого вида в правом нижнем индексе дает P 4 S 3 в виде молекулярной формулы.
  2. A Этиловый спирт содержит преимущественно углерод и водород, поэтому он является органическим соединением. B Формула органического соединения записывается так, чтобы сначала число атомов углерода, затем число атомов водорода и остальные атомы в алфавитном порядке: CHO. C Добавление нижних индексов дает молекулярную формулу C 2 H 6 O.
  3. Фреон-11 содержит углерод, хлор и фтор. Его можно рассматривать либо как неорганическое соединение, либо как органическое соединение (в котором фтор заменил водород).Таким образом, формула для фреона-11 может быть записана с использованием любого из двух соглашений.

    B Согласно соглашению для неорганических соединений, углерод пишется первым, потому что он находится дальше в таблице Менделеева. Фтор и хлор находятся в одной группе, поэтому они перечислены, начиная с низшего элемента и вверх: CClF. Добавление нижних индексов дает молекулярную формулу CCl 3 F.

    C Такую же формулу для фреона-11 получаем, используя условное обозначение для органических соединений. Сначала записывается число атомов углерода, затем количество атомов водорода (ноль), а затем остальные элементы в алфавитном порядке, что также дает CCl 3 F.

Упражнение

Напишите молекулярную формулу каждого соединения.

  1. Закись азота, также называемая «веселящим газом», имеет 2 атома азота и 1 атом кислорода на молекулу. Закись азота используется в качестве мягкого анестетика при небольших хирургических вмешательствах и в качестве пропеллента в банках со взбитыми сливками.
  2. Сахароза, также известная как тростниковый сахар, имеет 12 атомов углерода, 11 атомов кислорода и 22 атома водорода.
  3. Гексафторид серы, газ, используемый для создания давления в теннисных мячах без давления и в качестве охлаждающей жидкости в ядерных реакторах, содержит 6 атомов фтора и 1 атом серы на молекулу.

Ответ:

  1. Н 2 О
  2. С 12 Н 22 О 11
  3. СФ 6

Представления молекулярных структур

Молекулярные формулы дают только элементный состав молекул. Напротив, структурные формулы представляют собой представление молекулы, которое показывает, какие атомы связаны друг с другом, и, в некоторых случаях, приблизительное расположение атомов в пространстве. показать, какие атомы связаны друг с другом и, в некоторых случаях, приблизительное расположение атомов в пространстве. Знание структурной формулы соединения позволяет химикам создать трехмерную модель, которая предоставляет информацию о том, как это соединение будет вести себя физически и химически.

Структурная формула для H 2 может быть представлена ​​как H–H, а для I 2 как I–I, где линия указывает на одну пару общих электронов, одинарную связь Химическая связь, образованная, когда два атома имеют общую одна пара электронов.. Две пары электронов являются общими в двойной связи. Химическая связь образуется, когда два атома имеют две общие пары электронов. На это указывают две линии, например, O 2 означает O=O. Три пары электронов являются общими в тройной связи Химическая связь, образованная, когда два атома имеют три пары электронов, что обозначено тремя линиями, например, N 2 равно N≡N (см. рис. 2.2 «Молекулы, содержащие одиночные, Двойные и тройные связи»). Углерод уникален тем, что он образует одинарные, двойные и тройные связи с самим собой и другими элементами.Число связей, образованных атомом в его ковалентных соединениях, равно , а не произвольно. Как вы узнаете из главы 8 «Ионные и ковалентные связи», водород, кислород, азот и углерод имеют очень сильную тенденцию к образованию веществ, в которых они имеют одну, две, три и четыре связи с другими атомами соответственно (таблица). 2.1 «Количество связей, которые обычно образуют выбранные атомы с другими атомами»).

Рисунок 2.2 Молекулы, содержащие одинарные, двойные и тройные связи

Водород (H 2 ) имеет одинарную связь между атомами.Кислород (O 2 ) имеет двойную связь между атомами, обозначенную двумя линиями (=). Азот (N 2 ) имеет тройную связь между атомами, обозначенную тремя линиями (≡). Каждая связь представляет собой электронную пару.

Таблица 2.1 Количество связей, которые обычно образуют выбранные атомы с другими атомами

Атом Количество облигаций
Н (группа 1) 1
О (группа 16) 2
Н (группа 15) 3
С (группа 14) 4

Структурную формулу воды можно представить следующим образом:

Поскольку последний аппроксимирует экспериментально определенную форму молекулы воды, он более информативен. Точно так же аммиак (NH 3 ) и метан (CH 4 ) часто записывают в виде плоских молекул:

Как показано на рисунке 2.3 «Трехмерные структуры воды, аммиака и метана», реальная трехмерная структура NH 3 выглядит как пирамида с треугольным основанием из трех атомов водорода. Структура CH 4 с четырьмя атомами водорода, расположенными вокруг центрального атома углерода, как показано на рисунке 2.3 «Трехмерные структуры воды, аммиака и метана», представляет собой тетраэдрический . То есть атомы водорода расположены в каждой второй вершине куба. Многие соединения, в частности соединения углерода, имеют четыре связанных атома, расположенных вокруг центрального атома, образуя тетраэдр.

Рисунок 2.3 Трехмерные структуры воды, аммиака и метана

(а) Вода представляет собой молекулу V-образной формы, в которой все три атома лежат в одной плоскости.(b) Напротив, аммиак имеет пирамидальную структуру, в которой три атома водорода образуют основание пирамиды, а атом азота находится в вершине. в) четыре атома водорода метана образуют тетраэдр; атом углерода находится в центре.

СН 4 . Метан имеет трехмерную тетраэдрическую структуру.

Рисунок 2.1 «Элементы, существующие в виде ковалентных молекул», рисунок 2.2 «Молекулы, содержащие одинарные, двойные и тройные связи» и рисунок 2.3 «Трехмерные структуры воды, аммиака и метана» иллюстрируют различные способы представления структур молекул. Должно быть ясно, что не существует единственного «наилучшего» способа изобразить структуру молекулы; метод, который вы используете, зависит от того, какой аспект структуры вы хотите подчеркнуть и сколько времени и усилий вы хотите потратить. На рис. 2.4 «Различные способы представления структуры молекулы» показаны некоторые из различных способов изображения структуры несколько более сложной молекулы: метанола.Эти представления сильно различаются по своей информативности. Например, молекулярная формула метанола (часть (а) на рис. 2.4 «Различные способы представления структуры молекулы») дает только количество атомов каждого вида; запись метанола как CH 4 O ничего не говорит о его структуре. Напротив, структурная формула (часть (б) на рис. 2.4 «Различные способы представления структуры молекулы») показывает, как связаны атомы, но метанол выглядит плоским (что на самом деле не так).Как шаростержневая модель (часть (c) на рис. 2.4 «Различные способы представления структуры молекулы»), так и перспективный рисунок (часть (d) на рис. 2.4 «Различные способы представления структуры молекулы»). «) показывают трехмерную структуру молекулы. Последнее (также называемое представлением в виде клина и штриха ) — это самый простой способ зарисовать структуру молекулы в трех измерениях. Он показывает, какие атомы находятся выше и ниже плоскости бумаги, используя клинья и штрихи соответственно; центральный атом всегда предполагается находящимся в плоскости бумаги. Модель заполнения пространства (часть (е) на рис. 2.4 «Различные способы представления структуры молекулы») иллюстрирует приблизительные относительные размеры атомов в молекуле, но не показывает связи между атомами. Кроме того, в модели с заполнением пространства атомы в «передней» части молекулы могут заслонять атомы «в задней части».

Рисунок 2.4 Различные способы представления структуры молекулы

(а) Молекулярная формула метанола дает только количество присутствующих атомов каждого вида.(b) Структурная формула показывает, какие атомы связаны. (c) Модель шара и стержня изображает атомы в виде сфер, а связи — в виде стержней. (d) Перспективный рисунок (также называемый клино-штриховым изображением ) пытается показать трехмерную структуру молекулы. (e) Модель заполнения пространства показывает атомы в молекуле, но не связи. (е) Сокращенная структурная формула — это, безусловно, самый простой и распространенный способ представления молекулы.

Хотя структурная формула, шарико-стержневая модель, перспективный чертеж и заполняющая пространство модель предоставляют значительный объем информации о структуре молекулы, каждая из них требует времени и усилий.Следовательно, химики часто используют сокращенную структурную формулу (часть (f) на рис. 2.4 «Различные способы представления структуры молекулы»), в которой опущены линии, представляющие связи между атомами, и просто перечислены атомы, связанные с данным атомом. рядом с ним. Несколько групп, присоединенных к одному и тому же атому, показаны в круглых скобках, за которыми следует нижний индекс, указывающий количество таких групп. Например, сокращенная структурная формула метанола — CH 3 OH, что говорит нам о том, что молекула содержит звено CH 3 , похожее на фрагмент метана (CH 4 ).Таким образом, метанол можно рассматривать либо как молекулу метана, в которой один атом водорода заменен группой –ОН, либо как молекулу воды, в которой один атом водорода заменен фрагментом –СН 3 . Из-за простоты использования и информативности мы используем сокращенные структурные формулы для молекул в этом тексте. Шарико-стержневые модели используются, когда необходимо проиллюстрировать трехмерную структуру молекул, а заполняющие пространство модели используются только тогда, когда необходимо визуализировать относительные размеры атомов или молекул, чтобы понять важный момент.

Пример 2

Напишите молекулярную формулу каждого соединения. Приведена сокращенная структурная формула.

  1. Монохлорид серы (также называемый дихлоридом дисеры) представляет собой коррозионно-желтую жидкость с неприятным запахом, используемую в производстве синтетического каучука. Его сокращенная структурная формула ClSSCl.
  2. Этиленгликоль является основным компонентом антифриза. Его сокращенная структурная формула: HOCH 2 CH 2 OH.
  3. Триметиламин — одно из веществ, ответственных за запах испорченной рыбы. Его сокращенная структурная формула (CH 3 ) 3 N.

Дано: сокращенная структурная формула

Запрашиваемый: молекулярная формула

Стратегия:

A Определите каждый элемент в сокращенной структурной формуле, а затем определите, является ли соединение органическим или неорганическим.

B При необходимости используйте органические или неорганические обозначения для перечисления элементов. Затем добавьте соответствующие нижние индексы, чтобы указать количество атомов каждого элемента, присутствующего в молекулярной формуле.

Решение:

Молекулярная формула содержит список элементов в молекуле и количество атомов каждого из них.

  1. A Каждая молекула монохлорида серы содержит два атома серы и два атома хлора.Поскольку он не содержит в основном углерод и водород, это неорганическое соединение. B Сера находится слева от хлора в таблице Менделеева, поэтому в формуле она написана первой. Добавление нижних индексов дает молекулярную формулу S 2 Cl 2 .
  2. A Подсчитывая количество атомов в этиленгликоле, мы получаем шесть атомов водорода, два атома углерода и два атома кислорода на молекулу. Соединение состоит в основном из атомов углерода и водорода, поэтому оно является органическим. B Как и во всех органических соединениях, C и H пишутся первыми в молекулярной формуле. Добавление соответствующих индексов дает молекулярную формулу C 2 H 6 O 2 .
  3. A Сокращенная структурная формула показывает, что триметиламин содержит три звена CH 3 , поэтому у нас есть один атом азота, три атома углерода и девять атомов водорода на молекулу. Поскольку триметиламин содержит в основном углерод и водород, это органическое соединение. B В соответствии с соглашением об органических соединениях C и H пишутся первыми, что дает молекулярную формулу C 3 H 9 N.

Упражнение

Напишите молекулярную формулу каждой молекулы.

  1. Хлороформ, который был одним из первых анестетиков и до недавнего времени использовался во многих сиропах от кашля, содержит один атом углерода, один атом водорода и три атома хлора.Его сокращенная структурная формула: CHCl 3 .
  2. Гидразин используется в качестве топлива в реактивных двигателях космического корабля «Шаттл». Его сокращенная структурная формула: H 2 NNH 2 .
  3. Путресцин представляет собой соединение с резким запахом, впервые выделенное из экстрактов гниющего мяса. Его сокращенная структурная формула: H 2 NCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 . Его часто записывают как H 2 N(CH 2 ) 4 NH 2 , чтобы указать, что имеется четыре фрагмента CH 2 , связанных вместе.

Ответ:

  1. CHCl 3
  2. Н 2 Н 4
  3. С 4 Н 12 Н 2

Ионные соединения

Вещества, описанные в предыдущем обсуждении, состоят из электрически нейтральных молекул; то есть количество положительно заряженных протонов в ядре равно количеству отрицательно заряженных электронов.Напротив, ионы представляют собой атомы или группы атомов, которые имеют суммарный электрический заряд. Ионы, содержащие меньше электронов, чем протоны, имеют суммарный положительный заряд и называются катионами. Ион, содержащий меньше электронов, чем протонов, что приводит к суммарному положительному заряду. И наоборот, ионы, содержащие больше электронов, чем протоны, имеют суммарный отрицательный заряд и называются анионами. ион, содержащий меньше протонов, чем электронов, что приводит к суммарному отрицательному заряду.

Обратите внимание на шаблон

Ионные соединения содержат как катионы, так и анионы в соотношении, обеспечивающем нулевой электрический заряд.

В ковалентных соединениях электроны распределяются между связанными атомами и одновременно притягиваются более чем к одному ядру. Напротив, ионные соединения содержат катионы и анионы, а не дискретные нейтральные молекулы. Ионные соединения удерживаются вместе благодаря притягивающим электростатическим взаимодействиям между катионами и анионами.В ионном соединении катионы и анионы расположены в пространстве, образуя расширенный трехмерный массив, который максимизирует количество притягивающих электростатических взаимодействий и минимизирует количество отталкивающих электростатических взаимодействий (рис. 2.5 «Ковалентная и ионная связь»). Как показано в уравнении 2.1, электростатическая энергия взаимодействия между двумя заряженными частицами пропорциональна произведению зарядов частиц и обратно пропорциональна расстоянию между ними:

Уравнение 2.1

электростатическая энергия∝Q1Q2r

, где Q 1 и Q 2 — электрические заряды частиц 1 и 2, а r — расстояние между ними. Когда Q 1 и Q 2 оба положительны, что соответствует зарядам катионов, катионы отталкиваются друг от друга, и электростатическая энергия положительна. Когда Q 1 и Q 2 оба отрицательны, что соответствует зарядам анионов, анионы отталкиваются друг от друга, и электростатическая энергия снова положительна.Электростатическая энергия отрицательна только тогда, когда заряды имеют противоположные знаки; то есть положительно заряженные виды притягиваются к отрицательно заряженным видам и наоборот. Как показано на рис. 2.6 «Влияние заряда и расстояния на силу электростатических взаимодействий», сила взаимодействия пропорциональна величине зарядов и уменьшается по мере увеличения расстояния между частицами. Мы вернемся к этим энергетическим факторам в главе 8 «Ионные и ковалентные связи», где они описаны более детально.

Обратите внимание на шаблон

Если электростатическая энергия положительна, частицы отталкиваются друг от друга; если электростатическая энергия отрицательна, частицы притягиваются друг к другу.

Рисунок 2.5 Ковалентная и ионная связь

(a) В молекулярном водороде (H 2 ) два атома водорода делят два электрона, образуя ковалентную связь. (б) Ионное соединение NaCl образуется при переносе электронов от атомов натрия к атомам хлора.Образовавшиеся ионы Na + и Cl образуют трехмерное твердое тело, которое удерживается вместе за счет притягивающих электростатических взаимодействий.

Рисунок 2.6 Влияние заряда и расстояния на силу электростатических взаимодействий

По мере увеличения заряда ионов или уменьшения расстояния между ионами увеличивается и сила притяжения (-…+) или отталкивания (-…- или +…+) взаимодействий. Сила этих взаимодействий представлена ​​толщиной стрелок.

Одним из примеров ионного соединения является хлорид натрия (NaCl; рис. 2.7 «Хлорид натрия: ионное твердое вещество»), образованный из натрия и хлора. При образовании химических соединений многие элементы имеют тенденцию приобретать или терять достаточно электронов, чтобы получить такое же количество электронов, как у ближайшего к ним инертного газа в периодической таблице. Когда натрий и хлор вступают в контакт, каждый атом натрия отдает электрон, чтобы стать ионом Na + с 11 протонами в ядре, но только 10 электронами (как у неона), и каждый атом хлора получает электрон, превращаясь в ион Cl. Ион с 17 протонами в ядре и 18 электронами (как у аргона), как показано в части (b) на рисунке 2. 5 «Ковалентная и ионная связь». Твердый хлорид натрия содержит равное количество катионов (Na + ) и анионов (Cl ), что обеспечивает электрическую нейтральность. Каждый ион Na + окружен 6 ионами Cl , а каждый ион Cl окружен 6 ионами Na + . Из-за большого количества взаимодействий притяжения Na + Cl общая электростатическая энергия притяжения в NaCl велика.

Рис. 2.7 Хлорид натрия: ионное твердое вещество

Плоскости кристалла NaCl отражают правильное трехмерное расположение его ионов Na + (фиолетовый) и Cl (зеленый).

В соответствии с тенденцией иметь то же количество электронов, что и ближайший благородный газ, при образовании ионов элементы в группах 1, 2 и 3 имеют тенденцию терять один, два и три электрона соответственно с образованием катионов, такие как Na + и Mg 2+ . Тогда у них такое же количество электронов, как у ближайшего инертного газа: неона. Точно так же K + , Ca 2+ и Sc 3+ имеют по 18 электронов каждый, как и ближайший благородный газ: аргон. Кроме того, элементы группы 13 теряют трех электронов с образованием катионов, таких как Al 3+ , снова приобретая то же количество электронов, что и ближайший к ним инертный газ в периодической таблице. Поскольку лантаниды и актиниды формально принадлежат к группе 3, наиболее распространенным ионом, образованным этими элементами, является M 3+ , где M представляет собой металл.И наоборот, элементы в группах 17, 16 и 15 часто реагируют на , приобретая один, два и три электрона соответственно, с образованием таких ионов, как Cl , S 2 — и P 3 — . Ионы, подобные этим, которые содержат только один атом, называются одноатомными ионами. Ион только с одним атомом. Вы можете предсказать заряды большинства одноатомных ионов, полученных из основных элементов группы, просто взглянув на периодическую таблицу и подсчитав, сколько столбцы элемент лежит с крайнего левого или правого края. Например, вы можете предсказать, что барий (в группе 2) образует Ba 2+ , чтобы иметь то же количество электронов, что и его ближайший благородный газ, ксенон, что кислород (в группе 16) образует O 2- до имеют то же количество электронов, что и неон, а цезий (в группе 1) образует Cs + , чтобы также иметь то же количество электронов, что и ксенон. Обратите внимание, что этот метод обычно не работает для большинства переходных металлов, как вы узнаете из раздела 2.3 «Наименование ионных соединений». Некоторые распространенные одноатомные ионы представлены в таблице 2.2 «Некоторые распространенные одноатомные ионы и их названия».

Обратите внимание на шаблон

Элементы групп 1, 2 и 3 склонны образовывать ионы 1+, 2+ и 3+ соответственно; элементы в группах 15, 16 и 17 имеют тенденцию образовывать ионы 3-, 2- и 1- соответственно.

Таблица 2.2 Некоторые распространенные одноатомные ионы и их названия

Группа 1 Группа 2 Группа 3 Группа 13 Группа 15 Группа 16 Группа 17

Ли +

литий

Be 2+

бериллий

Н 3−

нитрид

(азид)

О 2−

оксид

Ф

фторид

+

натрий

мг 2+

магний

Ал 3+

алюминий

Р 3−

фосфид

С 2−

сульфид

Кл

хлорид

К +

калий

Са 2+

кальций

Sc 3+

скандий

Ga 3+

галлий

Как 3−

арсенид

Se 2−

селенид

Бр

бромид

руб +

рубидий

Ср 2+

стронций

Да 3+

иттрий

В 3+

индий

Те 2−

теллурид

I

йодид

Cs +

цезий

Ва 2+

барий

Ла 3+

лантан

Пример 3

Предсказать заряд наиболее распространенного одноатомного иона, образованного каждым элементом.

  1. алюминий, используемый в квантовых логических часах, самых точных часах в мире
  2. селен, используемый для производства стекла рубинового цвета
  3. иттрий, используемый для изготовления высокоэффективных свечей зажигания

Дано: элемент

Запрашиваемый: ионный заряд

Стратегия:

A Определите группу в периодической таблице, к которой принадлежит элемент.Основываясь на его положении в периодической таблице, решите, является ли элемент металлом, который имеет тенденцию терять электроны; неметалл, который имеет тенденцию приобретать электроны; или полуметалл, который может сделать и то, и другое.

B Найдя ближайший к элементу инертный газ, определите, какое количество электронов элемент должен получить или потерять, чтобы иметь такое же количество электронов, как у ближайшего инертного газа.

Решение:

  1. A Алюминий — металл группы 13; следовательно, он будет иметь тенденцию терять электроны. B Ближайший благородный газ к алюминию — неон. Алюминий потеряет три электрона, чтобы сформировать ион Al 3+ , который имеет такое же количество электронов, как и неон.
  2. A Селен является неметаллом 16-й группы, поэтому он склонен приобретать электроны. B Ближайшим инертным газом является криптон, поэтому мы предсказываем, что селен получит два электрона, чтобы сформировать ион Se 2−, который имеет такое же количество электронов, как и криптон.
  3. A Иттрий относится к группе 3, и элементы этой группы представляют собой металлы, склонные терять электроны. B Ближайшим благородным газом к иттрию является криптон, поэтому, по прогнозам, иттрий потеряет три электрона с образованием Y 3+ , который имеет такое же количество электронов, как и криптон.

Упражнение

Предсказать заряд наиболее распространенного одноатомного иона, образованного каждым элементом.

  1. кальций, используемый для профилактики остеопороза
  2. йод, необходимый для синтеза гормонов щитовидной железы
  3. цирконий, широко используемый в ядерных реакторах

Ответ:

  1. Ca 2+
  2. I
  3. Цирконий 4+

Физические свойства ионных и ковалентных соединений

В общем, ионные и ковалентные соединения имеют разные физические свойства.Ионные соединения обычно образуют твердые кристаллические вещества, плавящиеся при довольно высоких температурах и очень устойчивые к испарению. Эти свойства обусловлены характерной внутренней структурой ионного твердого тела, схематически показанной в части (а) на рис. 2.8 «Взаимодействия в ионных и ковалентных твердых телах», где показан трехмерный массив чередующихся положительных и отрицательных ионов, удерживаемых вместе сильным электростатическим полем. достопримечательности. Напротив, как показано в части (b) на рисунке 2.8 «Взаимодействия в ионных и ковалентных твердых телах», большинство ковалентных соединений состоят из отдельных молекул, удерживаемых вместе сравнительно слабыми межмолекулярными силами (силами между молекулами), хотя атомы внутри каждой молекулы удерживаются вместе сильными внутримолекулярными ковалентными связями (силы внутри молекулы). Ковалентные вещества могут быть газами, жидкостями или твердыми телами при комнатной температуре и давлении, в зависимости от силы межмолекулярных взаимодействий.Ковалентные молекулярные твердые вещества имеют тенденцию образовывать мягкие кристаллы, которые плавятся при довольно низких температурах и относительно легко испаряются. Ковалентные связи, которые удерживают атомы вместе в молекулах, не затрагиваются, когда ковалентные вещества плавятся или испаряются, поэтому образуется жидкость или пар из дискретных независимых молекул. Например, при комнатной температуре метан, основной компонент природного газа, представляет собой газ, состоящий из дискретных молекул CH 4 . Сравнение различных физических свойств ионных соединений и ковалентных молекулярных веществ приведено в табл. 2.3 «Физические свойства типичных ионных соединений и ковалентных молекулярных веществ».

Таблица 2.3 Физические свойства типичных ионных соединений и ковалентных молекулярных веществ

Ионные соединения Ковалентные молекулярные вещества
твердые вещества газы, жидкости или мягкие твердые вещества
высокие температуры плавления низкая температура плавления
энергонезависимый летучий

Рис. 2.8 Взаимодействия в ионных и ковалентных твердых телах

(a) Положительно и отрицательно заряженные ионы в ионном твердом веществе, таком как хлорид натрия (NaCl), удерживаются вместе за счет сильных электростатических взаимодействий. (b) В этом представлении упаковки молекул метана (CH 4 ) в твердом метане, прототипе молекулярного твердого тела, молекулы метана удерживаются вместе в твердом теле только относительно слабыми межмолекулярными силами, даже если атомы внутри каждого метана молекулы соединены прочными ковалентными связями.

Резюме

Атомы в химических соединениях удерживаются вместе притягивающими электростатическими взаимодействиями, известными как химические связи . Ионные соединения содержат положительно и отрицательно заряженные ионы в соотношении, при котором общий заряд равен нулю. Ионы удерживаются вместе в регулярном пространственном расположении электростатическими силами. Большинство ковалентных соединений состоят из молекул , групп атомов, в которых одна или несколько пар электронов являются общими по крайней мере для двух атомов, образуя ковалентную связь.Атомы в молекулах удерживаются вместе электростатическим притяжением между положительно заряженными ядрами связанных атомов и отрицательно заряженными электронами, общими для ядер. Молекулярная формула ковалентного соединения дает типы и количество присутствующих атомов. Соединения, которые содержат преимущественно углерод и водород, называются органическими соединениями , тогда как соединения, состоящие в основном из элементов, отличных от углерода и водорода, называются неорганическими соединениями . Двухатомные молекулы содержат два атома, а многоатомные молекулы содержат более двух. Структурная формула указывает состав и приблизительную структуру и форму молекулы. Одинарные связи, двойные связи и тройные связи представляют собой ковалентные связи, в которых одна, две и три пары электронов соответственно являются общими для двух связанных атомов. Атомы или группы атомов, обладающие суммарным электрическим зарядом, называются ионами ; они могут иметь либо положительный заряд ( катионов ), либо отрицательный заряд ( анионов ).Ионы могут состоять из одного атома ( одноатомных ионов ) или нескольких ( многоатомных ионов ). Заряды одноатомных ионов большинства элементов основной группы можно предсказать по положению элемента в периодической таблице. Ионные соединения обычно образуют твердые кристаллические вещества с высокими температурами плавления. Ковалентные молекулярные соединения, напротив, состоят из отдельных молекул, удерживаемых вместе слабыми межмолекулярными силами, и могут быть газами, жидкостями или твердыми телами при комнатной температуре и давлении.

Ключ на вынос

  • Существует два принципиально разных типа химических связей (ковалентная и ионная), которые придают веществам очень разные свойства.

Концептуальные проблемы

  1. Ионные и ковалентные соединения удерживаются вместе за счет электростатического притяжения между противоположно заряженными частицами.Опишите различия в характере притяжения в ионных и ковалентных соединениях. Какой класс соединений содержит пары электронов, общие для связанных атомов?

  2. Что содержит меньше электронов, чем нейтральный атом — соответствующий катион или анион?

  3. В чем разница между органическим соединением и неорганическим соединением?

  4. В чем преимущество записи структурной формулы в виде сокращенной формулы?

  5. Большинство элементов, существующих в виде двухатомных молекул, находятся в одной группе периодической таблицы. Определите группу.

  6. Обсудите различия между ковалентными и ионными соединениями применительно к

    .
    1. силы, удерживающие атомы вместе.
    2. точек плавления.
    3. физических состояний при комнатной температуре и давлении.
  7. Почему ковалентные соединения обычно имеют более низкую температуру плавления, чем ионные соединения?

Ответить

  1. Ковалентные соединения обычно плавятся при более низких температурах, чем ионные соединения, потому что межмолекулярные взаимодействия, которые удерживают молекулы вместе в молекулярном твердом теле, слабее электростатического притяжения, которое удерживает вместе противоположно заряженные ионы в ионном твердом теле.

Численные задачи

  1. Структурная формула хлороформа (CHCl 3 ) приведена в примере 2. На основании этой информации нарисуйте структурную формулу дихлорметана (CH 2 Cl 2 ).

  2. Какое общее число электронов присутствует в каждом ионе?

    1. Ф
    2. руб +
    3. Се 3+
    4. Цирконий 4+
    5. Цинк 2+
    6. Кр 2+
    7. Б 3+
  3. Какое общее число электронов присутствует в каждом ионе?

    1. Ca 2+
    2. Se 2−
    3. В 3+
    4. Старший 2+
    5. Как 3+
    6. Н 3−
    7. Тл +
  4. Угадайте, сколько электронов содержится в каждом ионе.

    1. ион кислорода с зарядом −2
    2. ион бериллия с зарядом +2
    3. ион серебра с зарядом +1
    4. ион селена с зарядом +4
    5. ион железа с зарядом +2
    6. ион хлора с зарядом -1
  5. Угадайте, сколько электронов содержится в каждом ионе.

    1. ион меди с зарядом +2
    2. ион молибдена с зарядом +4
    3. ион йода с зарядом -1
    4. ион галлия с зарядом +3
    5. ион иттербия с зарядом +3
    6. ион скандия с зарядом +3
  6. Предсказать заряд наиболее распространенного одноатомного иона, образованного каждым элементом.

    1. хлор
    2. фосфор
    3. скандий
    4. магний
    5. мышьяк
    6. кислород
  7. Предсказать заряд наиболее распространенного одноатомного иона, образованного каждым элементом.

    1. натрий
    2. селен
    3. барий
    4. рубидий
    5. азот
    6. алюминий
  8. Для каждого представления одноатомного иона определите родительский атом, напишите формулу иона, используя соответствующий верхний индекс, и укажите период и группу периодической таблицы, в которой находится элемент.

    1. X492+
    2. Х11–
    3. Х 8162–
  9. Для каждого представления одноатомного иона определите родительский атом, напишите формулу иона, используя соответствующий верхний индекс, и укажите период и группу периодической таблицы, в которой находится элемент.

    1. Х37+
    2. Х 919–
    3. X13273+

Ответы

    1. Ли, Ли + , 2 период, группа 1
    2. Ф, Ф , 2-й период, группа 17
    3. Ал, Ал 3+ , 3 период, группа 13

Химическое соединение – обзор

Обучающие компьютеры Химия: от молекулярных данных к химической информации и химической онтологии

Развитие технологий, в частности, научного оборудования, способного описывать среду обитания человека с помощью любого типа записей, предоставило нам данные, где данные можно интерпретировать в самом широком смысле как все, что записывается, включая метаданные, т. е.д., данные, относящиеся к другим данным. Это могут быть как упорядоченные, так и неупорядоченные наборы как номинальных, так и числовых значений, причем последние могут быть дискретными числами, интервалами или отношениями. Другой тип данных (двоичные большие объекты, BLOB) используется для описания аудио-, видео- и графических файлов (Махешвари, 2014). В связи с огромным увеличением объема данных в последнее время появились так называемые большие данные. Принято считать, что большие данные приносят новую ценность и инновации. Например, Шлезак и др. .сослался на недавнее исследование McKinsey, которое предполагает, что потенциальное использование больших данных в здравоохранении США может сократить расходы на 300 миллиардов долларов в год (Szlezak et al ., 2014). Однако текущее влияние больших данных на разработку лекарств гораздо менее заметно, чем можно было бы ожидать. Причина в том, что, во-первых, такого рода информация гораздо менее четко определена и беспорядочна. Соответственно, его анализ вызывает серьезные проблемы. Во-вторых, было синтезировано и зарегистрировано в базах данных 120 миллионов соединений; Однако; это следует сравнить с 7 миллиардами людей в человеческом обществе.Данные становятся больше при переходе от химии к биологии или экономике (где взаимодействуют люди). Единый геном для одного человека можно интерпретировать как особый тип «больших данных», например, уже структура генома представляет собой большую запись. Фонотип, выдаваемый геномом, является специфическим свойством. Для сравнения, популяция лекарств или биоактивных молекул представлена ​​гораздо меньшими данными, в частности, измеренными свойствами. Поэтому генерация больших данных здесь должна идти за счет увеличения количества зарегистрированных свойств для одной молекулы, т.е.г., полифармакология. В-третьих, доступность больших данных для лекарств ограничена из-за необходимости хранить секреты во время разработки лекарств. Поэтому, чтобы заменить такие данные, анализируется библиотека строительных блоков, чтобы исследовать поведение больших данных больших молекулярных популяций (Polanski et al . , 2016). Формальные классификации больших данных и их анализ обсуждались в Polanski (2017).

Наука, в частности химия, представляет собой знание, организованное из данных, то есть фактов и чисел, составляющих информацию.В свою очередь, информация развивает химические знания. Атомы, молекулы, вещества, их свойства и превращения являются основными задачами химии. Невероятно большое количество молекул можно составить из имеющейся во Вселенной материи. Для управления этим молекулярным представлением необходимо эффективное хранение данных и управление ими, что указывает на следующую область применения компьютеров в химии. В целом структура химической информации часто хаотична, что препятствует ее очевидному преобразованию в силикообразную форму.Это можно проиллюстрировать тем фактом, что химики часто подчеркивают, что химия – это искусство. Это означает, что для эффективной игры с неопределенностью в поле необходим человек-эксперт. В свою очередь, компьютер представляет собой несложное устройство, для которого неопределенность является проблемой. Следовательно, необходимо разработать понятную компьютеру химию для хранения и обработки химических данных и информации. Перевод молекулярных данных в машиночитаемую и обрабатываемую структуру далеко не тривиален.Проблемой является также взаимодействие между химиком и компьютером.

Химические соединения (ХС) являются основными объектами химических исследований. Удивительно, но термин «химическое соединение», хотя он обычно используется в химии, никогда не определялся ИЮПАК. Исторически двусмысленность термина CC может быть связана с ранним термином смеси , результатом смешения различных тел (не обязательно в современном химическом смысле). Миксты были заменены в 18 веке композициями или соединениями (Bensaude-Vincent and Simon, 2012).Однако то, что первоначально относилось к веществам, может быть также связано с молекулами, представляющими собой комбинации химических элементов. Следовательно, CC относится как к молекулам, так и к веществам (химическим видам). На самом деле значение термина CC интуитивно интерпретируется химиком и может обозначать (Polanski and Gasteiger, 2016):

Синоним молекулы (состоящей как минимум из двух разных атомов), представляющей собой единое химическое тело для виртуальных нужд (кодирование, обработка in silico, визуализация и т. д.).)

Молекула , представляющая отдельное измеряемое химическое тело (например, одиночную цепь ДНК, которую можно наблюдать, например, под микроскопом).

Вещество , состоящее из повторяющегося, но единственного измеряемого молекулярного объекта.

Химический вид , подлежащий измерению, когда воспроизводится молекула более чем одного типа.

Однако упрощенное значение молекулы также является модельным представлением, которое может относиться как к уже синтезированному и описанному химическому соединению, так и к виртуальной структуре (гипотетическому соединению), которая находится в стадии разработки или предположения . Исторические причины решают, что молекулы относятся к области органической или неорганической химии. Хотя типология органических и неорганических соединений становится все более и более размытой, пропорции химических соединений составляют примерно 1:200 в пользу органической химии, если следовать стандартным правилам. Управление химическими соединениями нуждается в эффективных базах данных с возможностью машинного поиска, регистрирующих все виртуальные структуры и реальные соединения, которые были синтезированы и описаны в химической литературе с самых ранних дней до наших дней.Эта проблема, имеющая существенное значение для организации химии in silico, известна под термином представление структуры и поиск (Willet, 2003), основные понятия которого были сформулированы еще в 1960-х годах. Атомный состав, заданный молекулярными формулами, недостаточен для однозначной идентификации молекулы. Следовательно, в самом широком смысле структура химического объекта определяется строением и стереохимией. Под строением мы подразумеваем «описание идентичности и связности (и соответствующей множественности связей) атомов в молекулярном объекте (опуская любые различия, возникающие из их пространственного расположения, т.д., молекулярная стереохимия»). Изомеры — это химические соединения с одинаковым атомным составом, но разным строением и/или стереохимией, или именно изомеры — это «один из нескольких видов (или молекулярных образований), которые имеют одинаковый атомный состав (молекулярные формулы), но разные линейные формулы или разные стереохимические формулы и, следовательно, различными физическими и/или химическими свойствами». В частности, линейная формула является примером молекулярного представления, показывающего атомы, которые «соединены линиями, представляющими одну или несколько связей, без каких-либо указаний или намеков на пространственное направление связей.”

Мы все больше и больше понимаем в химии важность точной формы химического формализма, типичного для математики и физики. Однако при этом хотелось бы сохранить полноту химической информации при ее неопределенности. Поэтому нам нужна интеллектуальная система in silico, приспособленная для получения химических данных soft без сокращения или ухудшения информации. В этом контексте химическая онтология является недавним решением этой проблемы (Хастингс и др. ., 2011). Это гибкий словарь, подобный химическому представлению, система, способная организовать всю химическую информацию in silico. Другими словами, стратегия здесь заключается в том, чтобы укротить хаотичную природу химической информации не за счет значительного сокращения информации, а за счет построения структуры, способной принять все разнообразие данных и фактов. Источником вдохновения для химической онтологии, по-видимому, послужило объектно-ориентированное программирование, в котором обработка информации пытается имитировать реальность.Здесь мы определяем не только тип данных структуры данных, но и типы операций или функций, которые можно применять к структуре данных. Таким образом, данные структурированы по объектам, которые включают в себя как данные, так и функции. Кроме того, определяются отношения между объектами. В частности, категория класса — это расширяемый шаблон кода программы для создания объектов, предоставляющий начальные значения для состояния (переменные-члены) и реализации поведения (функции-члены или методы).Соответственно, давайте сосредоточимся на химическом соединении, которое может быть определено как класс, имеющий фиксированное соотношение определенных атомов и химическую структуру, которая может быть выражена одной таблицей соединений неводородных атомов и одной или несколькими таблицами соединений, которые включают атомы водорода и связи. также заказы, связанные логикой ИЛИ. Это позволяет, например, четко классифицировать все таутомерные формы витамина С как единое химическое соединение (Bobach et al ., 2012).

11 соединений, которые мы используем в повседневной жизни — StudiousGuy

Есть несколько соединений, которые мы все используем в нашей повседневной жизни, которые стали неотъемлемой частью нашего роста и выживания. Мы сталкиваемся с этими соединениями в нашей повседневной жизни; в пище, которую мы едим, в воде, которую мы пьем, и в воздухе, которым мы дышим.

« Соединение — это вещество, полученное в результате соединения двух или более химических элементов, удерживаемых вместе сильным взаимодействием между ними». Давайте проверим некоторые соединения, которые мы используем в нашей повседневной жизни».

1. Вода

Химическая формула : h3O

Почти ни одно живое существо не может выжить без воды.Вода есть везде на нашей планете. Это причина того, что у нас есть органическая жизнь на земле. Молекула воды состоит из одного атома кислорода в сочетании с двумя атомами водорода. Мы используем воду днем ​​и ночью; в питье, приготовлении пищи, бытовых нуждах, промышленности и сельском хозяйстве. Помимо этих общих видов использования воды, вы можете быть удивлены, узнав, что вода играет важную роль в извержениях вулканов. Помимо многих ужасающих рассказов об извержениях вулканов, они, на самом деле, очень полезны для нас; поскольку они обеспечивают питательные вещества для окружающей среды, которые содержат ценные минералы, полезные для растений.Поэтому вода является самым важным соединением в нашей жизни.

2. Соль поваренная

Химическая формула : NaCl

Мы можем найти соль почти на каждом обеденном столе в качестве основного ингредиента, который можно использовать во многих умных целях, помимо приправы к пище, а также он считается одним из самых эффективных консервантов. Несмотря на все распространенное использование соли в быту, она также используется в качестве средства против обледенения. Понижает температуру замерзания воды и предотвращает ее замерзание.Поваренная соль представляет собой химическое соединение, состоящее из одного атома натрия и одного атома хлора, связанных вместе ионной связью. Почти 96-99% содержания поваренной соли составляет NaCl, остальные 1-4% составляют примеси или другие химические соединения, добавленные в нее.

3. Сахароза (сахар)

Химическая формула: C12h32O11

Сахароза — это обычный сахар, который также является основным ингредиентом в выпечке и приготовлении пищи. Помимо наслаждения сахарозой в различных десертах и ​​​​напитках, они широко используются в фармацевтической промышленности, где они действуют как добавка к лекарственным препаратам (которые совершенно ужасны на вкус), чтобы сделать их более вкусными.Сахароза естественным образом вырабатывается на заводах, из которых перерабатывается столовый сахар. Он состоит из 12 атомов углерода, 22 атомов водорода и 11 атомов кислорода, соединенных гликозидной связью.

4. Мыло

Химическая формула:  RCOO Na, где R представляет собой длинную цепь атомов углерода в диапазоне от 16 до 18.

Все мы начинаем свой распорядок дня после принятия ванны. Помимо обычного туалетного мыла, есть также кусковое мыло, содержащее глицерин, которое может помочь людям с дерматологическими проблемами, такими как экзема. Мыло представляет собой комплекс и ионное соединение, состоящее из длинной цепочки атомов углерода, кислорода и ионов натрия, соединенных ионными связями.

5. Зубная паста

Химическая формула : CaCO3 или NaF

Почистить зубы — это первая мысль, которая приходит нам в голову после пробуждения. У нас есть множество зубных паст, доступных на рынке; как против кариеса, дополнительное отбеливание, для чувствительности и многое другое. Зубная паста не только делает ваши зубы белыми, ее также можно использовать в различных целях, например; для устранения потертостей и очистки контейнеров, таких как термосы и детские бутылочки.Это основное соединение, которое уменьшает количество бактерий, присутствующих во рту.

6. Разрыхлитель

Химическая формула : NaHCO3 (ион бикарбоната натрия)

Разрыхлитель представляет собой соединение, состоящее из ионов натрия, водорода и карбоната. Используется в выпечке тортов и десертов. Он также используется для нейтрализации кислотности желудка. Кроме того, его можно использовать в качестве натурального дезодоранта.

7. Жидкость для полоскания рта

Химическая формула : h3O2 (перекись водорода)

Жидкость для полоскания рта — это антисептический раствор, который используется для уменьшения антибактериальной нагрузки на полость рта.Перекись водорода используется для уничтожения бактерий, успокаивает кровоточивость десен, боль в горле и отбеливает зубы. Наряду с этим, он широко используется в таких отраслях, как электронная промышленность, где он используется в качестве окислителя и чистящего средства в процессе производства полупроводников и печатных плат.

8. Средство для снятия лака с ногтей

Химическая формула: Ch4COCh4 (ацетон)

Средство для снятия лака с ногтей — это широко используемое косметическое средство, которое можно найти на туалетном столике большинства женщин. Он растворяет лак для ногтей, благодаря чему его легко удалить ватным тампоном или тканью. Он широко используется, потому что легко смешивается с водой и быстро испаряется в воздухе. Ацетон не только удаляет лак для ногтей, но также помогает удалить жевательную резинку, масло и другие липкие вещества с необработанных тканей, таких как хлопок или шелк. Его химическое название — ацетон или пропан-ол, и он представляет собой бесцветную жидкость.

9. Уксус

Химическая формула: Ch4COOH (этановая кислота/уксусная кислота)

Уксус представляет собой химическое соединение, состоящее из карбоновой кислоты.Он широко используется в качестве консерванта и для приправы к пище и салату. Он также используется в целях очистки. Те люди, которые заботятся о красоте, также могут найти это химическое вещество полезным, поскольку оно также используется в педикюре.

10. Алкоголь

Химическая формула : Ch4Ch3OH (этанол)

Алкоголь — психоактивный наркотик, вызывающий привыкание, широко используемый взрослыми и подростками для получения кайфа. Этанол представляет собой прозрачную бесцветную жидкость, которая широко используется в производстве пива, виски, вин и так далее.. Он также используется в качестве антисептика в медицинских салфетках и дезинфицирующих средствах для рук.

11. Аспирин

Химическая формула : C9H8O4 (ацетилсалициловая кислота)

Аспирин — одно из самых распространенных лекарств, о котором мы слышали с детства. Он используется для лечения боли, лихорадки и воспалений. Ацетилсалициловая кислота является основным компонентом аспирина и многих других лекарств.

Составное определение и примеры — биология онлайн-словарь

определение

99


множественное число: соединения
COM · фунт, KɒMPAʊND
( General ) материал, состоящий из двух или более деталей или элементов
( биохимии ) Вещество, состоящее из атомов или ионов двух или более элементов, которые химически связаны друг с другом, e. грамм. двуокись углерода , вещество, состоящее из углерода и двух атомов кислорода
прилагательное
( зоология ) Состоит из отдельных особей, соединенных в колонию, например, коралл
( ботаника ) Состоит из одинаковых частей, объединяться в одно целое, например, составной плод , развившийся из нескольких завязей, или составной лист , состоящий из листочков

Детали

Химическое соединение

Химическое соединение относится к веществу , из двух или более элементов , которые химически связаны вместе.
Вещество относится к тому, что имеет определенный химический состав и определенные свойства и состоит из элементов в сочетании с другими или теми же элементами. Все соединения являются веществами, но не все вещества являются соединениями, поскольку чистые элементы также являются химическими веществами.
Химический элемент, в свою очередь, определяется как чистое вещество только одного типа атомов. Элемент будет иметь атомы, имеющие одинаковое количество протонов.
Элементы образуют соединение. Два или более элемента, которые удерживаются вместе химической связью, образуют соединение.Например, сочетание элементов натрия и хлора приводит к образованию хлорида натрия (поваренная соль). Таким образом, вещество, состоящее только из одного типа элемента, является не химическим соединением, а аллотропом элемента. Например, алмаз — это чистый элемент, состоящий из атомов углерода, расположенных в кристалле.
Многие элементы, встречающиеся в природе на Земле, химически связаны. Примерами общих соединений, имеющих решающее значение для жизни, являются вода, хлорид натрия и углекислый газ.Процессы, которые, как полагают, изначально произвели природные элементы, — это нуклеосинтез во время Большого взрыва, звездный нуклеосинтез, взрывной нуклеосинтез в сверхновых и расщепление космическими лучами.
Химическая формула используется для обозначения пропорций атомов, составляющих химическое соединение. Символ указывает составляющий элемент, тогда как нижние индексы указывают, сколько атомов этого элемента составляют соединение. Химический состав соединения можно изменить, подвергнув его химической реакции.
Химическая связь — это сила притяжения, удерживающая атомы вместе. Существует четыре основных типа химических связей: (1) ионная связь, (2) ковалентная связь, (3) водородная связь и (4) металлическая связь.
Ионная связь — это химическая связь, при которой происходит полный перенос электрона от одного атома к другому. Это электростатическое притяжение между противоположно заряженными ионами, то есть катионом и анионом. Катион является положительно заряженным ионом, тогда как анион является отрицательно заряженным ионом.Соединение, образованное элементами, удерживаемыми ионной связью (связями), называется ионным соединением . Хлорид натрия является примером ионного соединения, в котором катион Na + и анион Cl удерживаются вместе ионной связью. Ионное соединение, имеющее ионы водорода (H + ), классифицируется как кислота . И наоборот, ионное соединение, имеющее гидроксид (OH ) или оксид (O 2-), классифицируется как основание .Ионное соединение, образованное кислотно-щелочными реакциями и без этих ионов, называется солью .
Ковалентная связь представляет собой тип химической связи, в которой электроны являются общими между атомами. Например, молекула воды состоит из двух атомов водорода и центрального атома кислорода, удерживаемых вместе двумя ковалентными связями; каждый атом водорода имеет общую пару электронов с атомом кислорода. Ковалентная связь может быть одинарной , двойной или тройной .Одинарная связь (-) — это когда атомы имеют два общих электрона. Обычно это сигма (σ) связь. Двойная связь (=) представляет собой совместное использование четырех электронов между двумя химическими элементами. Обычно он состоит из более сильной σ-связи и более слабой пи (π)-связи. Когда ковалентная связь включает шесть электронов между двумя атомами, это тройная связь. Тройная связь (≡) обычно имеет одну σ-связь и две π-связи. Одинарная связь является самой слабой из трех, поскольку существует только одна связь, которая соединяет два атома вместе.
Водородная связь представляет собой низкоэнергетическую электростатическую связь, в которой водород служит мостиком между двумя атомами. Он образуется, когда слегка положительный атом водорода полярной ковалентной связи образует электростатическую связь с более электроотрицательным атомом полярной ковалентной связи в той же или другой молекуле. Как следует из названия, в нем участвует атом водорода, который притягивается к электроотрицательным атомам, например. кислород, фтор, азот, полярной ковалентной связи в той же или другой молекуле.Водородная связь является слабой химической связью, но относительно распространена в организмах. Он отвечает за вторичную и третичную структуры нуклеиновых кислот и белков. ДНК, например, имеет двойную спиральную структуру, которая в значительной степени обусловлена ​​водородными связями между парами азотистых оснований.
Металлическая связь представляет собой электростатическую силу между электронами проводимости и положительно заряженными ионами металла. Интерметаллические соединения удерживаются металлическими связями.

Органический против.Неорганический

Органическое соединение представляет собой тип соединения, содержащего атом углерода. Неорганическое соединение представляет собой тип соединения, в котором отсутствуют атомы углерода, или, если оно присутствует, ионно связано с другими атомами. Живые существа описываются как органические , поскольку они состоят из органических соединений. Примерами органических соединений являются углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Поскольку они состоят из соединений на основе углерода, они распадаются на более мелкие и простые соединения в результате разложения, когда умирают. Живые организмы также выделяют или выделяют материал, который считается органическим материалом. Органическое вещество живых существ становится частью окружающей среды. Таким образом, в экосистеме изобилует органическое вещество, т.е. почвенная экосистема. Органическое вещество перемещается в почву или в основную воду, где служит источником питания для живых организмов.

Другие биологические определения

Как правило, соединение относится к материалу, состоящему из двух или более частей.Например, составной лист представляет собой тип листа, состоящего из листочков. Составной плод — это плод, развивающийся из нескольких завязей. Таким образом, соединение в ботаническом контексте описывает структуру растения, состоящую из сходных частей, которые объединяются в единое целое.

Дополнительный

Этимология

  • Latin: COM («Вместе»)
  • LatiN: PONERE
  • («Поставить»)

Полученные термины

Соединение

  • Алифатическое соединение
  • APC
  • Ароматическое соединение
  • Двоичное соединение
  • Соединение 48-80
  • Соединение аневризма
  • Соединение
  • Комбинированные имена
  • Соединительное разрушение Черепу
  • Конденсационное соединение
  • Циклическое соединение
  • Соединение золота
  • Impression Communt
  • Неорганическое соединение
  • Состав для линз
  • Состав для микроскопа
  • Масса для моделирования
  • Органический состав
  • Поверхностно-активный состав
  • Дополнительная литература

    Сравнить

    См.

    также
  • 5

  • © Biology Online.Контент предоставлен и модерируется онлайн-редактором биологии


    Примеры химических соединений в науке

    Химическое соединение   — это, например, химическое вещество, которое образуется в результате связывания двух или более различных химических элементов. Каждое химическое соединение имеет химическую формулу, обозначение, которое описывает относительные пропорции элементов, составляющих данное соединение. Соединения взаимодействуют посредством химических реакций, во время которых атомные связи разрываются и преобразуются в разные соединения.

    «Современная химия с ее далеко идущими обобщениями и гипотезами — прекрасный пример того, как далеко может зайти человеческий разум в исследовании неизвестного за пределами человеческих чувств». — Гораций Г. Деминг

    Основным механизмом, приводящим в движение связывание химических соединений, является доля или перенос валентных электронов. Существует три основных типа химических соединений, каждый из которых определяется тем, как их атомы связаны друг с другом: ковалентные соединения, ионные соединения и соединения металлов.

    Соединение против. Смесь: примеры химических веществ

    Химическое соединение отличается от смеси. Смесь может включать ряд различных элементов, но в смеси ни один из элементов не имеет общих химических связей друг с другом. Сталь, например, представляет собой смесь. Сталь состоит из некоторого количества железа (Fe) и углерода (C), но эти элементы не связаны химически. При этом пропорции составляющих стали могут различаться. Образец стали может содержать больше углерода или меньше железа.

    Химические соединения, с другой стороны, состоят из веществ, которые имеют общие химические связи друг с другом. Поваренная соль (NaCl) представляет собой соединение, так как состоит из атома натрия (Na) и атома хлора (Cl), связанных вместе. Химические соединения всегда имеют одни и те же пропорции компонентов; каждая молекула соли состоит из одного атома натрия и одного атома хлора (NaCl).

    Типы химических соединений с примерами

    Существует 3 основных вида химических соединений, каждый из которых различается тем, как составляющие атомы удерживаются вместе; ковалентные, ионные и металлические.Типы связей, в которые вступают два элемента, определяются электроотрицательностью этих элементов — мерой того, насколько сильно эти элементы притягивают электроны.

    Ковалентные соединения

    Ковалентные соединения — это химические соединения, которые образуются в результате обмена электронными парами между элементами. Элементы будут иметь общую пару электронов, чтобы получить полную внешнюю оболочку и стабильную электронную конфигурацию. Например, вода состоит из одного атома кислорода, ковалентно связанного с двумя атомами водорода (H 2 O).Атом кислорода сам по себе имеет только шесть валентных электронов; очень нестабильная конфигурация. Чтобы стать стабильным, атом кислорода подберет два атома водорода с одним электроном каждый, таким образом, давая атому кислорода полную оболочку из 8 электронов.

    «Я из тех, кто считает науку великой красотой. Ученый в своей лаборатории не только техник: он еще и ребенок, поставленный перед природными явлениями, которые поражают его, как сказка». — Marie Curie

    Существует множество ковалентных связей, начиная от простых соединений, состоящих всего из двух атомов, и заканчивая чрезвычайно сложными органическими макромолекулами.Каждое ковалентно связанное соединение имеет определенную геометрическую структуру, определяемую действующими межмолекулярными силами. Хотя большинство ковалентных связей состоят из 2 общих электронов, существуют некоторые соединения, в которых 1, 3, 4 или 6 общих электронов.

    Элементы с одинаковой электроотрицательностью склонны образовывать ковалентные связи. Как следствие, ковалентные связи, как правило, относительно слабее, чем другие виды связей. Многие распространенные ковалентно связанные соединения, такие как диоксид углерода (CO 2 ) или метан (CH 4 ), существуют в виде газов при комнатной температуре, и их химические связи относительно легко разорвать. При этом некоторые соединения с ковалентной связью, такие как кварц или алмаз, чрезвычайно прочны и имеют высокие температуры плавления и кипения.

    Существует особый тип ковалентной связи, называемый координационной ковалентной связью. Координационно-ковалентные связи по своему характеру практически такие же, как и нормальные ковалентные связи, за исключением того, что общая пара электронов передается от одного и того же элемента или молекулы.

    Ионные соединения

    Ионные соединения состоят из двух или более ионов, удерживаемых вместе электростатическими силами.Ион образуется, когда атом либо теряет, либо приобретает электрон, таким образом получая чистый электрический заряд. Положительно заряженные ионы называются катионами, а отрицательно заряженные ионы называются анионами. Сила притяжения между противоположно заряженными ионами сближает их и образует прочную химическую связь. Отдельные ионы в ионных соединениях, как правило, находятся в тесном контакте с рядом соседних ионов, организованных в непрерывную и периодическую кристаллическую структуру. Поваренная соль, например, представляет собой ионное соединение, образованное соединением катиона натрия (Na + ) и аниона хлора (Cl ).

    Ионные соединения обычно образуются между элементами, сильно различающимися по своей электроотрицательности. Например, галогены, одно из семейств элементов периодической таблицы, очень электроотрицательны, так как имеют внешнюю электронную оболочку из 7 электронов. Галогены, такие как хлор (Cl), легко образуют ионные связи с элементами, которые не очень электроотрицательны, такими как щелочные металлы, такие как натрий (Na). Чрезвычайно электроотрицательные элементы, такие как галогены, будут красть электроны у менее электроотрицательных элементов, образуя катионы и анионы.Эти катионы и анионы затем притягиваются друг к другу из-за их противоположных электрических зарядов.

    Ионные связи имеют тенденцию образовывать прочные, хрупкие соединения, которые являются твердыми при комнатной температуре, имеют высокие температуры плавления и кипения и являются хорошими электрическими изоляторами. При растворении ионные соединения становятся очень проводящими, поскольку составляющие ионы могут свободно перемещаться.

    «Считайте химию… одной из самых полезных наук, с большими будущими открытиями для пользы и безопасности человечества.” — Томас Джефферсон

    Соединения металлов

    Соединения металлов можно описать как соединения, состоящие из свободно разделяемого пула электронов, расположенных на решетке катионов металлов. Подобно ионным соединениям, металлические соединения имеют упорядоченную структуру решетки. Однако, в отличие от ионных соединений, электроны металлических соединений делокализованы, что означает, что они могут свободно перемещаться. Подвижность валентных электронов в металлических соединениях объясняет многие физические свойства металлов, такие как прочность, проводимость, пластичность, блеск и непрозрачность.

    Металлическая связь, образующаяся между атомами металлов, имеющими множество открытых валентных оболочек. Большое количество возможных энергетических состояний, которые могут занимать электроны, означает, что электроны могут свободно перемещаться по веществу. Поскольку электроны очень подвижны, на них легко влияет электрическое поле, что делает соединения металлов очень проводящими. Более того, это свободное совместное использование электронов означает, что катионная решетка может легко разрушаться и восстанавливать локальные связи. Это свойство является причиной того, что металлы ковкие и обладают пластичной прочностью.Делокализованные электроны также объясняют характерный блеск металлов. Фотоны от световых волн отскакивают и рассеиваются электронами. В некотором смысле образец чистого металла можно рассматривать как единую огромную молекулу, которая свободно распределяет электроны по всей своей структуре.

    Важно понимать, что указанные выше три категории описывают только три наиболее распространенных типа химических связей и соединений. Существуют и другие химические соединения, образованные такими вещами, как водородные связи, силы Ван-дер-Ваальса и диполь-дипольные взаимодействия. Предполагается даже, что массивные звезды могут создавать особый тип химической связи, вызванный их магнитными полями. Фактическое количество возможных типов химических связей неизвестно, но эти три категории составляют большинство химических связей, с которыми можно столкнуться в повседневной жизни.

    Об Алексе Болано PRO INVESTOR

    Когда Алекс не рыщет в Интернете в поисках научных новостей, он наслаждается настольными ролевыми играми и очень малоизвестными ТВ-отсылками. Алекс имеет степень магистра Университета Миссури-Ст.Луи.

    Химическое вещество — Энциклопедия Нового Света

    Вода и пар — две разные формы одного и того же химического вещества.

    Химическое вещество — это любой материал, имеющий определенный химический состав. [1] Кроме того, чистое вещество не может быть разделено на другие вещества никаким механическим способом. [2] Химические элементы и соединения являются веществами, а смеси — нет.

    Примерами известных химических веществ являются чистая вода, поваренная соль (хлорид натрия) и сахар (сахароза). Как правило, вещества существуют в твердом , жидком или газообразном фазах, и они могут переходить из одной фазы в другую при изменении температуры или давления.

    Вещество имеет фиксированный состав

    Понятие о химическом веществе утвердилось в конце восемнадцатого века после работы химика Джозефа Пруста о составе некоторых чистых химических соединений, таких как основной карбонат меди. [3] Он пришел к следующему выводу: «Все образцы соединения имеют одинаковый состав, то есть все образцы имеют одинаковые массовые пропорции элементов, присутствующих в соединении.Это стало известно как закон постоянного состава, и это одна из основ современной химии. Например, образец чистой воды имеет одинаковые свойства и одинаковое соотношение водорода и кислорода независимо от того, выделен ли образец из реки ( и затем очищенный) или полученный химической реакцией в лаборатории.

    Химические элементы

    Химическое вещество, которое не может быть разрушено или преобразовано обычными химическими процессами в другое вещество, называется химическим элементом (часто именуемым просто элементом ). Элемент состоит из частиц, называемых атомами , которые состоят из отрицательно заряженных электронов , распределенных вокруг ядра из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов . Все атомы в образце элемента имеют одинаковое количество протонов, хотя они могут быть разными изотопами с разным количеством нейтронов.

    Известно около 120 элементов, около 80 из которых стабильны, то есть не превращаются при радиоактивном распаде в другие элементы.Элементы делятся на металлы, неметаллы и металлоиды.

    Большинство элементов классифицируются как металлы . Эти элементы, такие как железо, медь и золото, имеют характерный блеск. Вообще говоря, металлы являются хорошими проводниками тепла и электричества, они пластичны и пластичны. [4]

    Около дюжины элементов [5] , таких как углерод, азот и кислород, классифицируются как неметаллы . Им не хватает металлических свойств, описанных выше. Они также имеют высокое значение электроотрицательности и тенденцию к образованию отрицательных ионов, называемых анионами.

    Некоторые элементы, такие как кремний, обладают некоторыми свойствами металлов и некоторыми свойствами неметаллов. Они известны как металлоиды .

    Химические соединения

    Два или более элемента, объединенные в одно вещество, образуют так называемое химическое соединение . Соединение состоит из атомов элементов , связанных вместе с образованием молекул .

    Огромное количество химических соединений может быть получено путем объединения примерно 120 химических элементов. В настоящее время идентифицировано и охарактеризовано около 30 миллионов соединений. [6] Соединения, основанные главным образом на атомах углерода и водорода, называются органическими соединениями , а все остальные называются неорганическими соединениями . Соединения, содержащие связи между углеродом и металлом, называются металлоорганическими соединениями .

    Соединения, в которых атомы элементов имеют общие электроны, известны как ковалентные соединения.Соединения, в которых противоположно заряженные ионы удерживаются вместе за счет электростатических взаимодействий, известны как ионные соединения (или соли).

    Вещества против смесей

    Химические вещества часто тщательно смешивают друг с другом, образуя так называемые смеси . Смеси не имеют фиксированного состава. В принципе их можно разделить на составляющие вещества чисто механическими процессами. Раствор сахара (сахарозы) в воде представляет собой смесь.Масло и почва — другие примеры смесей.

    Металл серого железа и желтая сера являются химическими элементами, и их можно смешивать в любом соотношении, чтобы образовать желто-серую смесь. Никакого химического процесса не происходит, и материал можно идентифицировать как смесь по тому факту, что серу и железо можно разделить механическим способом, например, с помощью магнита, оттягивающего железо от серы.

    Напротив, если железо и сера нагреваются вместе в определенном соотношении (56 г (один моль) железа на 32 г (один моль) серы), происходит химическая реакция и образуется новое вещество, а именно соединение сульфида железа (II) с химической формулой FeS.Полученное соединение обладает всеми свойствами химического вещества и не является смесью. Сульфид железа (II) имеет свои особые свойства, такие как температура плавления и растворимость, и эти два элемента нельзя разделить с помощью обычных механических процессов; магнит не сможет восстановить железо, поскольку в соединении нет металлического железа.

    Наименование химических веществ

    Для наименования химических веществ химики используют правила, сформулированные Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC) или Химической реферативной службой (CAS).Таким образом, каждому химическому веществу дается уникальное систематическое название. Многие соединения также известны под их более распространенными и простыми названиями, многие из которых предшествуют их систематическим названиям. Например, глюкоза — это общее название давно известного вида сахара. Его систематическое название — 6-(гидроксиметил)оксан-2,3,4,5-тетрол. Кроме того, многие натуральные продукты и фармацевтические препараты получили более простые названия. Например, легкое болеутоляющее Напроксен — это более распространенное название химического соединения (S)-6-метокси-α-метил-2-нафталинуксусной кислоты.

    Химики часто называют химические соединения химическими формулами, которые содержат более точную информацию о структуре соединения. Были разработаны удобные для компьютера системы для информации о веществе, такой как регистрационный номер CAS, SMILES (упрощенная спецификация ввода строки молекулярного ввода) и международный химический идентификатор (InChI). Помимо использования в компьютерных базах данных, эти системы, особенно номер CAS, стали полезными в бумажной работе в качестве уникальных кодов для идентификации конкретных веществ.

    Идентификация типичного химического вещества
    Общее название Систематическое название Химическая формула Химическая структура Регистрационный номер CAS ИнЧИ
    спирт или
    этиловый спирт
    этанол С 2 Н 5 ОХ [64-17-5] 1/C2H6O/c1-2-3/h4H,2h3,1h4

    Выделение, очистка, характеристика и идентификация

    Часто необходимо выделить чистое вещество из смеси, например, из природного источника (когда образец часто содержит множество химических веществ или после химической реакции (которая часто дает смеси химических веществ). Обычно это делается с использованием физических процессов, таких как дистилляция, фильтрация, жидкостная экстракция и выпаривание. Эти же методы, наряду с другими, такими как перекристаллизация, также могут быть использованы для очистки вещества. После приготовления чистого материала можно исследовать его химические и физические свойства, чтобы охарактеризовать вещество. Наконец, для определения химического состава и определения чистоты можно использовать химический анализ.

    См. также

    Примечания

    1. ↑ Хилл, Дж.В., Р.Х. Петруччи, Т.В. Маккрири и С. С. Перри. Общая химия , 4-е изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall, 2005.
    2. ↑ Эббинг Д.Д. и С.Д. Окорок. Общая химия , 7-е изд. Бостон, Массачусетс: Хоутон Миффлин, 2002.
    3. ↑ Хилл, Дж. В., Р. Х. Петруччи, Т. В. Маккрири и С. С. Перри. Общая химия , 4-е изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall, 2005.
    4. ↑ Хилл, Дж. В., Р.Х. Петруччи, Т.В. Маккрири и С. С. Перри. Общая химия , 4-е изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall, 2005.
    5. ↑ Граница между металлоидами и неметаллами неточна, как объяснялось в предыдущей ссылке.
    6. ↑ Счетчик веществ Chemical Abstracts Проверено 2 декабря 2007 г.

    Ссылки

    Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

    • Браун-младший, Теодор Л., Х. Юджин ЛеМэй, Брюс Эдвард Берстен и Джулия Р.Бердж. 2002. Химия: центральная наука . 9-е изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Прентис-холл. ISBN 0130669970
    • Чанг, Рэймонд, 2006. Химия . 9-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill Science/Engineering/Math. ISBN 0073221031
    • Коттон, Ф. Альберт и Джеффри Уилкинсон. 1980. Высшая неорганическая химия . 4-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Уайли. ISBN 0-471-02775-8
    • Гринвуд, Н. Н. и А. Эрншоу. 1998. Химия элементов .2-е изд. Оксфорд, Великобритания; Берлингтон, Массачусетс: Баттерворт-Хайнеманн, Elsevier Science. ISBN 0750633654 . Интернет-версия Проверено 2 декабря 2007 г.
    • .
    • Ствертка, Альберт. 1998. Путеводитель по элементам . Исправленное издание. Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-508083-1

    Кредиты

    Энциклопедия Нового Света автора и редактора переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

    История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

    Примечание.

    Author: alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.