Молекула кислорода состоит только из атомов кислорода, следовательно, кислород является простым веществом. Если бы атомы соединялись только с атомами того же вида, то разных веществ было бы чуть больше, чем различных атомов (у кислорода два простых вещества: O2 и O3). Атомы разных элементов соединяются друг с другом и образуют миллионы веществ. Например, сахара и искусственные подсластители состоят из атомов углерода, водорода и кислорода. Сигарета же содержит около 600 веществ, бόльшая часть которых опасна для здоровья, при этом в процессе горения образуются дополнительные ядовитые вещества. Сахара и многие из содержащихся в сигарете веществ состоят из атомов различных элементов, поэтому их называют сложными веществами.
Простые вещества
Простыми веществами называются вещества, состоящие из атомов только одного элемента.
Частицами простого вещества являются атомы или молекулы. Простые вещества неметаллов – преимущественно молекулы, в которых атомы соединены ковалентной связью. Молекулярная формула свободного кислорода (O2) показывает, что его молекула состоит из двух атомов кислорода. Следовательно, он является простым веществом. Молекулы водорода (H2) и хлора (Cl2) также являются простыми газообразными веществами.
Большинство элементов – металлы. Поскольку частицей металлов является атом, то бόльшая часть простых веществ имеет кристаллическое строение. Металлическая связь удерживает атомы металла вместе.
Неметаллы (такие, как углерод) и полуметаллы (например, кремний) также могут образовывать простые кристаллические вещества. В этом случае атомы связаны друг с другом ковалентной связью.
Благородные газы (например, неон и аргон) отличаются от прочих элементов, поскольку они существуют в виде свободных атомов и не образуют химических связей.
Сложные вещества
Сложными веществами называются вещества, состоящие из атомов разных элементов.
Частицами сложного вещества могут быть атомы, ионы или молекулы. Возникающий при горении углекислый газ (CO2) состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Углекислый газ образуют атомы разных элементов, следовательно, он является сложным веществом. Углекислый газ – конечный продукт горения. Он не может продолжать гореть, поэтому в сжатом виде используется в огнетушителях.
Ионные вещества всегда являются сложными, поскольку они образуются элементами металла и неметалла.
Основной составной частью песка является кварц. Кварц – сложное вещество, состоящее из множества атомов кремния и кислорода. Соединенные ковалентными связями атомы образует кристалл, поэтому кварц не является молекулярным веществом.
Сложное вещество также называют соединением.
Классификация веществ по их строению
Разделение веществ на простые и сложные не мешает делить их на молекулярные и немолекулярные. Разделение на простые и сложные вещества лишь показывает, образовано ли вещество одним или несколькими элементами. Разделение на молекулярные и немолекулярные вещества говорит о том, являются ли частицами молекулы или атомы/ионы.
Хлор (Cl2):
Метан (CH4):
Кварц (SiO2):
Азот (N2):
Подумай!
- Приведи пример простого немолекулярного вещества.
Основные понятия
- Частицей вещества может быть атом, ион или молекула.
- Сложное вещество – вещество, состоящее из атомов разных элементов.
- Сложное вещество также называют соединением.
