Большая энциклопедия нефти и газа. Простые и сложные вещества

7. Гипнотизирующая бромноватая кислота

Ваш дилер уехал из города, и вы скучаете без своей ежедневной дозы ЛСД? Не беда. Все, что вам нужно – это два простых вещества и чашка Петри для того, чтобы своими руками создать не виртуальную, а реальную лавовую лампу. Шутка, а то сейчас набегут, закроют сайт…

Согласно науке, реакция Белоусова-Жаботинского – это «колебательная химическая реакция», в ходе которой «ионы металлов переходной группы катализируют окисление различных, обычно органических, восстановителей бромноватой кислотой в кислой водной среде», что позволяет «наблюдать невооруженным глазом образование сложных пространственно-временных структур». Это научное объяснение гипнотического явления, которое происходит, если бросить немного брома в кислотный раствор.

Кислота превращает бром в химическое вещество под названием бромид (который приобретает совершенно другой оттенок), в свою очередь, бромид быстро превращается обратно в бром, потому что научные эльфы, живущие внутри него – чересчур упрямые засранцы. Реакция повторяется снова и снова, позволяя вам бесконечно наблюдать за движением невероятных волнообразных структур.

6. Прозрачные химические вещества мгновенно становятся черными

Вопрос: что произойдет, если смешать сульфит натрия, лимонную кислоту и натрия йодид? Правильный ответ внизу:

Когда вы смешиваете вышеупомянутые ингредиенты в определенных пропорциях, в конечном счете получается капризная жидкость, которая поначалу имеет прозрачный цвет, а после резко становится черной. Этот эксперимент называется «Йодные часы». Попросту говоря, данная реакция происходит тогда, когда специфические компоненты соединяются таким образом, чтобы их концентрация постепенно менялась. Если она достигает определенного порога – жидкость приобретает черный цвет.
Но это еще не все. За счет изменения пропорции ингредиентов у вас есть возможность получить обратную реакцию:

Кроме того, при помощи различных веществ и формул (например, как вариант – реакция Бриггса-Раушера) вы можете создать шизофреническую смесь, которая постоянно будет менять свой цвет с желтого на голубой.

5. Создание плазмы в микроволновке

Вы хотите затеять с вашим другом что-нибудь интересное, но у вас нет доступа к куче непонятных химических веществ или элементарных знаний, необходимых для того, чтобы смешать их безопасно? Не отчаиваетесь! Все, что вам понадобится для проведения данного эксперимента – это виноград, нож, стакан и микроволновка. И так, возьмите виноградинку и разрежьте ее напополам. Один из кусочков снова разделите ножом на две части так, чтобы эти четвертинки остались связанными кожурой. Поместите их в микроволновку и накройте перевернутым стаканом, включите печь. Затем сделайте шаг назад и наблюдайте за тем, как инопланетяне похищают разрезанную ягодку.

На самом деле, то, что происходит на ваших глазах – это один из способов создания очень незначительного количества плазмы. Еще со школы вы знаете, что существует три состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное. Плазма, по сути, является четвертым типом и представляет собой ионизированный газ, полученный в результате перегревания обычного газа. Виноградный сок, оказывается, богат ионами, и поэтому является одним из самых лучших и доступных средств для проведения простых научных экспериментов.

Тем не менее, будьте осторожны, пытаясь создать плазму в микроволновке, поскольку озон, который образуется внутри стакана, в больших количествах может быть токсичным!

4. Ламинарное течение

Если вы смешаете кофе с молоком, у вас получится жидкость, которую вы вряд ли когда-нибудь снова сможете разделить на составные компоненты. И это касается всех веществ, находящихся в жидком состоянии, верно? Верно. Но есть такое понятие, как ламинарное течение. Чтобы увидеть это волшебство в действии, достаточно поместить несколько капель разноцветных красителей в прозрачный сосуд с кукурузным сиропом и аккуратно все перемешать…

… а затем снова перемешать в том же темпе, но только теперь в обратном направлении.

Ламинарное течение может происходить в любых условиях и с использованием различных типов жидкостей, однако в данном случае такое необычное явление обусловлено вязкими свойствами кукурузного сиропа, который при смешивании с красителями образует разноцветные слои. Так что, если вы так же аккуратно и не спеша выполните действие в обратном направлении, все вернется на прежние места. Похоже на путешествие во времени!

3. Зажигание потухшей свечи через дымный след

Этот трюк вы можете попытаться повторить в домашних условиях без риска взрыва гостиной или же всего дома. Зажгите свечу. Задуйте ее и сразу же поднесите огонь к дымному следу. Поздравляем: у вас получилось, теперь вы настоящий мастер огня.

Оказывается, между огнем и свечным воском существует некая любовь. И это чувство намного сильнее, чем вы думаете. Неважно, в каком состоянии находится воск – жидком, твердом, газообразном – огонь все равно его найдет, настигнет и сожжет ко всем чертям.

2. Кристаллы, которые светятся во время дробления

Перед вами химическое вещество под названием европий-тетракис, демонстрирующее эффект триболюминесценции. Впрочем, лучше раз увидеть, чем сто раз прочитать.

Данный эффект возникает при разрушении кристаллических тел благодаря преобразованию кинетической энергии непосредственно в свет.

Если вы хотите все это увидеть собственными глазами, но под рукой у вас нет европия-тетракиса, не беда: подойдет даже самый обычный сахар. Просто сядьте в темной комнате, положите в блендер несколько кубиков сахара и наслаждайтесь красотой фейерверка.

Еще в XVIII веке, когда многие люди думали, что научные явления вызывают призраки или ведьмы или призраки ведьм, ученые использовали этот эффект, чтобы подшутить над «простыми смертными», разжевывая в темноте сахар и смеясь над теми, кто бежал от них как от огня.

1. Адское чудовище, появляющееся из вулкана

Тиоцианат ртути (II) – на вид невинный белый порошок, но стоит его поджечь, как он тут же превращается в мифическое чудовище, готовое поглотить вас и весь мир целиком.

Ищите что-то связанное с химией? Быть может Ваш последний поисковый запрос был термоэтикетки купить и вы попали сюда, то и тут я помогу, по ссылке - то что Вы искали, а точнее печать и продажа термоэтикеток.

P.S. Меня зовут Александр. Это мой личный, независимый проект. Я очень рад, если Вам понравилась статья. Хотите помочь сайту? Просто посмотрите ниже рекламу, того что вы недавно искали.

Copyright сайт © - Данная новость принадлежит сайт, и являются интеллектуальной собственностью блога, охраняется законом об авторском праве и не может быть использована где-либо без активной ссылки на источник. Подробнее читать - "об Авторстве"

Вы это искали? Быть может это то, что Вы так давно не могли найти?

Которую может различать человек, - это узкий диапазон цветов (цвета радуги), существующих в природе. Цвет видимого спектра заключён между длинами волн 750х10 -9 м (соответствует границе света в красную сторону) и 250х10 -9 м (соответствует границе света в фиолетовую сторону). Любой предмет, вещество имеют определённый цвет , отличающий его от других сходных по форме и размеру предметов. Этот предмет имеет свойство поглощать и отражать свет. Как известно, дневной свет - белый цвет (именно такой свет мы рассматриваем при оценке цвета предмета) состоит из 3-х основных цветов: зелёный, синий и красный. состоит именно из 7 цветов радуги, которые в свою очередь образованы из эти 3-х цветов.

Цвет предмета мы видим таким, который отразился от его поверхности ту длину волны, которая отражается от поверхности предмета или свет, испускаемый данным предметом. Таким образом, предмет приобретает именно такой цвет, который он отражает. Остальные цвета поглощаются предметом и не попадают на сетчатку нашего глаза.

Кристаллы сахара - прозрачные, но мы видим его того цвета, свет которого падает на его поверхность, свет многократно отражается и преломляется в гранях кристаллов

Природа формирования цветовых оттенков в свете заложена в строении вещества. Из курса физики известно о существовании модели атома Бора, где электроны вращаются вокруг атома (как планеты вокруг солнца). Каждый электрон имеет определённый энергетический уровень (для простоты понимания сравним эти уровни с этажами многоэтажного дома). При переходе с одного этажа на другой происходит освобождение энергии - если переход осуществляется на более нижний уровень, и поглощение энергии – при переходе на более высокий уровень. Освобождение энергии есть не что иное, как излучение света определённого цвета (длины волны, энергия которой в точности соответствует выполненному переходу). Поглощение энергии происходит при попадании света на предмет.

Сложные вещества , как известно, состоят из более простых веществ , связанных между собой на молекулярном уровне. Некоторые вещества имеют более крепкую химическую связь, другие – менее крепкую. Чем крепче связь между атомами в веществе, тем менее интенсивная и более светлая окраска Это объясняется тем, что связующим атомы электронам “тяжелее” переходить на различные энергетические уровни («этажи дома»), то есть электроны менее «свободны». При слабой же связи связующие электроны способны покидать свои энергетические уровни и переходить на соседние уровни, как около своего атома, так и около соседнего атома. В этом лежит причина широкого спектра поглощения у веществ, имеющих непрочную химическую связь. Чем больше разнородных атомов, имеющих слабую связь, тем больше спектр поглощения, тем интенсивнее окрас вещества, тем оно более черное.

Почему сахарный песок белый, а сам кристаллик прозрачный? Поверхность кристаллика – практически идеальная, гладкая, так как формируется кристаллической решёткой, по гладкости и ровности её можно сравнить с зеркальной поверхностью. Как известно зеркало очень хорошо отражает падающие на него лучи. Зеркало – гладкий и очень тонкий слой серебряных пластинок на поверхности стекла. Кристаллик сахара, в отличии от зеркала, обладает также и пропускной способностью света, так как его грани прозрачные. Свет, попадая на поверхность кристаллика, частично отражается от ровной и гладкой поверхности, преломляется, проходя через верхнюю грань, проходит кристалл, частично отражается от нижней грани, преломляется и выходит из кристалла. Свет прошёл через кристалл – поэтому мы видим кристалл прозрачным. Что происходит, когда кристаллов много? В этом случае происходит почти то же самое, но картина несколько меняется. Со всеми кристалликами сахара происходят все те же явления, но при этом, когда свет выходи из одного кристаллика, он тут же попадает в другой, и картина повторяется сначала.

Так свет может путешествовать по десяткам, сотням и тысячам кристалликов, и в каждом кристаллике будет происходить то же самое. В этом случае свет будет получать многократные отражения от граней соседних кристаллов, возвращаться снова в кристалл до тех пор, пока на его пути не будет новых кристаллов. Таким образом, происходит накапливание световой энергии в кристаллах, которые как бы «не выпускают свет». Именно поэтому мы видит сахарный песок белым, точнее того цвета, которым его освещаем.

В разных средах происходит по разному. Преломление зависит от коэффициента преломления среды, через которую проходит свет. Коэффициент преломления равен математическому отношению скорости света в вакууме к скорости света в среде, где определяется преломление. Преломление среды можно определить также, как математическое отношение (Sin) угла падения к (sin) угла преломления. Чем больше плотность среды, тем больше коэффициент преломления. Например воздух n (воздуха)= 1,0002926; воды 1,332986; алмаз 2,419; То есть, если сравнивать рисунки предметов, полученные при просмотре через воздух, воду и алмаз, то самое кривое изображение будет при просмотре через алмаз.

Прозрачными средами являются также такие жидкости, как вода, спирты, эфиры, растворители, растительные масла и др. Что же у них общего с алмазом и стеклом?
Формула молекулы воды - H2O, а между атомом кислорода и молекулой водорода существует вполне определенная связь (рис. 3.7.3). Ассоциация молекул воды при комнатной температуре составляет от 3 до 6. Молекулы спиртов, эфиров, растворителей,! растительных масел состоят из атомов углерода, водорода и кислорода и имеют определенную структуированную форму. Так, например, молекула этилового спирта CH3CH2OH, а ее структура приведена на рис. 4.7.1. Подобные структуры имеют молекулы эфиров, растворителей, масел и других органических соединений.
Для структуры любой прозрачной среды характерным является высокая плотность «упаковки» атомов (молекул) и одинаковые расстояния между ними по всем направлениям. У алмаза такую структуру среды обеспечивает октаэдрическая форма кристаллической решетки. У стеклообразующего оксида кремния расстояние, как между атомами, так и между молекулами, также одинаково и минимально. Такая форма расположения атомов (молекул) обеспечивает максимальную плотность их «упаковки» и одинаковое расстояние между ними по всем направлениям.
Молекулы жидкости (воды, спиртов и др.) можно представить в виде «клейких» шариков, заполняющих некоторый объем. Поэтому расстояние между молекулами жидкости также будут минимальны и одинаковы по всем направлениям, т.е. пространственное расположение молекул в жидкости такое же, как и молекул в стекле. Поэтому стело иногда называют «застывшей жидкостью». Отсюда следует, что одним из характерных свойств прозрачных сред является минимальное и одинаковое расстояние между атомами (молекулами), т.е. все они изотропны.
Зависимость фотопроводимости среды от структуры расположения атомов (кристаллической решетки) следует из следующего примера. Графит, как и алмаз, является углеродом, но в отличие от алмаза имеет кристаллическую решетку призматической формы, грани которой неодинаковы, т.е. расстояние между атомами в графите по каждому направлению разное. И такая структура расположение атомов углерода в графите делает его непрозрачным.

Рассмотрим возможный механизм воздействия структуры прозрачной среды и электронных слоев ее атомов на фотопроводимость.
Любая прозрачная среда должна оказывать некоторое сопротивление прохождению световой (эфирной) волны. Величина этого сопротивления определяется направлением, амплитудой и частотой колебаний эфитонов МАЭП, и, прежде всего, внешних электронных слоев атомов среды. Так как прозрачные среды изотропны, то в каждый момент времени направление колебаний эфитонов должно быть равновероятно для любого направления, т.е. в прозрачных средах не должно быть направленных колебаний эфитонов в МАЭП и внешних электронных слоев атомов. Частота колебаний эфитонов в МАЭП и во внешних электронных слоях определяется строением атомных оболочек. А так как расстояния между атомами прозрачной среды минимальны, то и амплитуда колебаний эфитонов также будет иметь минимальную величину. Прозрачные среды в том или ином сочетании в основном состоят из атомов углерода, кремния, кислорода и водорода.
Что имеется общего во внешних электронных слоях этих атомов? Конфигурация строения электронной оболочки атома углерода (6С12) имеет вид - 2s2/2p2, атома кремния (14Si28) - 3s2/3p2, атома кислорода (8016) - 2s2/2p4. У атома углерода во втором (внешнем) электронном слое в состоянии вир находятся по два электрона, и у атома кремния в третьем (внешнем) электронном слое также находятся в состоянии s и р по два электрона. У атома кислорода во втором (внешнем) электронном слое в состоянии s находятся два электрона, а в состоянии р четыре электрона. Из конфигурации строения электронных оболочек углерода, кремния и кислорода видно, что заполнение электронных слоев у них нормальное (без пропусков), а количество электронов всегда четно. У атома водорода всего один электрон, но число атомов водорода в молекуле прозрачной среды всегда четно, а значит и количество электронов тоже четно.
Атомная масса углерода равна 12, кислорода -16, а кремния - 28. Поэтому из-за большей массы частота колебаний ядра атома кремния будет ниже, чем частота колебаний ядер углерода и кислорода. Однако у углерода и кислорода внешним электронным слоем является второй слой, а у кремния - третий. А так как частота колебаний эфитонов в электронных слоях с удалением от ядра атома повышается, то частоты колебаний эфитонов во внешних электронных слоях атомов углерода, « кислорода и кремния, по-видимому, должны быть равны друг другу.
При падении световой волны на прозрачную среду происходит сложение гармонических колебаний этой волны с колебаниями эфитонов МАЭП среды. При этом обычно рассматриваются два предельных
случая: сложение колебаний одинакового направления и сложение взаимно перпендикулярных направлений. В нашем случае такой подход не может быть использован, ибо в каждой микрообласти МАЭП среды направления колебаний эфитонов изотропны. Поэтому интегральное воздействие колебаний МАЭП на световую волну должно быть минимальным (в идеальном случае равно нулю). Этому способствует и ориентация спинов электронов во внешних электронных слоях атомов прозрачной среды: так как число электронов всегда четно, то у каждой пары электронов спины ориентированы в противоположных направлениях, т.е. спин атома равен нулю. Поэтому они практически не оказывают влияние как на энергетику механических колебаний эфитонов МАЭП, так и на их ориентацию по электрической и магнитной составляющим.
Отсюда следует, что в прозрачных средах колебания эфитонов в межатомном эфирном поле и внешних электронных слоях атомов должны быть по направлению - изотропны, по амплитуде - минимальны, а по частоте равны друг другу.
Энергия механических колебаний эфитонов упругой световой волны значительно выше, чем энергия колебаний эфитонов МАЭП прозрачной среды (выше по частоте колебаний, больше по амплитуде, распространяется в одном направлении). Световая волна «вынуждает» эфитоны МАЭП совершать колебания с той же частотой, амплитудой и в том же направлении, что и колебания эфитонов падающей на прозрачную среду световой волны. Поэтому фотопроводимость прозрачной среды обратно пропорциональна затратам энергии световой волны на это преобразование.
Если лист бумаги пропитать маслом, то он начинает пропускать свет. Это явление объясняется тем, что молекулы масла заполняют все промежутки между нитями целлюлозы и тем самым образуют светопроницаемые каналы для прохождения световой волны. Различные примеси значительно ухудшают фотопроводимость прозрачной среды. Так, например, наличие примесей оксида азота (N2O5 - бесцветные кристаллы) в алмазе ухудшает его фотопроводимость, так как кристаллы оксида азота образуют микрообласти, в которых нарушаются свойства прозрачной среды.
Еще в первой половине XIX века было замечено, что даже окись азота (NO) оказывает существенное противодействие прохождению световых волн. По данному вопросу Дж. Тиндаль писал: “Через воздух, кислород, водород и азот волны эфира проходят не поглощаясь, и температура этих газов не повышается заметно, даже при употреблении самых сильных температурных лучей. В этом отношении окись азота достойна особого внимания, в ней химически соединены те самые
атомы, которые существуют не соединенными в воздухе; но способность поглощения сложного тела в 1860 раз превосходит способность поглощения воздуха» .
В том же случае, когда на среду падает эфирная (электромагнитная) волна, энергия механических колебаний эфитонов которой меньше энергии колебаний эфитонов межатомного эфирного поля среды, то в результате сложения волн происходит амплитудная модуляция колебаний эфитонов межатомного эфирного поля (рис. 4.7.2) в направлении распространения падающей волны. После прохождения среды эфирная волна уже свободно распространяется в окружающем среду эфирном пространстве.

Аллотропией называют способность атомов одного элемента формировать разные типы простых веществ. Так образуются соединения, отличные друг от друга.

Аллотропные модификации являются стабильными. В условиях постоянного давления при определенной температуре эти вещества могут переходить одни в другие.

Аллотропные модификации могут образовываться из молекул, имеющих разное количество атомов. Например, элемент Кислород образует озон (О3) и собственно вещество кислород (О2).

Аллотропные модификации могут быть имеющими разное строение кристаллов. К таким соединениям можно отнести, например, алмаз и графит. Указанные вещества - аллотропные модификации углерода. Этот химический элемент может образовывать пять гексагональный и кубический алмаз, графит, карбин (в двух формах).

Гексагональный алмаз обнаружен в метеоритах и получен в лабораторных условиях при продолжительном нагревании под воздействием очень высокого давления.

Алмаз, как известно, является самым твердым из всех веществ, существующих в природе. Применяется он при бурении горных пород и резке стекла. Алмаз представляет собой бесцветное прозрачное которое обладает высокой светопреломляемостью. Кристаллы алмазов имеют кубическую гранецентрированную решетку. Половина атомов кристалла располагается в центрах граней и вершинах одного куба, а остальная половина атомов - в центрах граней и вершинах другого куба, который смещен относительно первого по направлению пространственной диагонали. Атомы формируют тетраэдрическую трехмерную сетку, в которой они имеют

Из всех простых веществ только в алмазе присутствует максимальное количество атомов, которые располагаются очень плотно. Поэтому соединение является очень прочным и твердым. Прочные связи в углеродных тетраэдрах обеспечивают высокую химическую стойкость. На алмаз может воздействовать только фтор или кислород при температуре восемьсот градусов.

Без доступа воздуха при сильном нагреве алмаз превращается в графит. Это вещество представлено кристаллами темно-серого имеет слабый металлический блеск. На ощупь вещество маслянистое. Графит устойчив к нагреванию, обладает сравнительно высокой тепло- и электропроводностью. Вещество применяют при изготовлении карандашей.

Карбин получают синтетическим путем. Это твердое вещество черного цвета со стеклянным блеском. Без доступа воздуха при нагревании карбин превращается в графит.

Существует еще одна форма углерода - аморфный неупорядоченную структуру получают при нагревании углеродосодержащих соединений. Большие залежи угля обнаруживаются в природных условиях. При этом вещество имеет несколько сортов. Уголь может быть представлен в виде сажи, костяного угля или кокса.

Как уже было указано, аллотропные модификации одного элемента характеризуются разной межатомной структурой. Кроме того, они наделены различными химическими и физическими свойствами.

Сера является еще одним элементом, способным к аллотропии. Это вещество применяется человеком с давних времен. Существуют разные аллотропные модификации серы. Наиболее популярной является ромбическая. Она представлена твердым веществом желтого цвета. Ромбическая сера не смачивается водой (плавает на поверхности). Это свойство применяется при добыче вещества. Ромбическая сера растворима в органических растворителях. Вещество обладает плохой электро- и теплопроводностью.

Кроме этого, существует пластическая и моноклинная сера. Первая представляет собой коричневую аморфную (похожую на резину) массу. Она образуется, если в холодную воду вылить расплавленную серу. Моноклинная представлена в виде темно-желтых игл. Под влиянием комнатной (или приближенной к ней) температуре обе эти модификации переходят в ромбическую серу.

При изучении материала предыдущих параграфов, вы уже познакомились с некоторыми веществами. Так, например, молекула газа водорода, состоит из двух атомов химического элемента водорода – Н + Н = Н2.

Простые вещества – вещества, в состав которых входят атомы одного вида

К простым веществам, из числа известных вам веществ, относят: кислород, графит, серу, азот, все металлы: железо, медь, алюминий, золото и т.д. Сера состоит только из атомов химического элемента серы, а графит состоит из атомов химического элемента углерода.

Нужно четко различать понятия «химический элемент» и «простое вещество» . Например, алмаз и углерод – не одно и тоже. Углерод – химический элемент, а алмаз – простое вещество, образованное химическим элементов углеродом. В данном случае химический элемент (углерод) и простое вещество (алмаз) называются по-разному. Часто химический элемент и отвечающее ему простое вещество называются одинаково. Например, элементу кислороду, соответствует простое вещество – кислород.

Различать, где идет речь об элементе, а где о веществе, необходимо научиться! Например, когда говорят, что кислород входит в состав воды – речь идет об элементе кислороде. Когда говорят, что кислород – это газ, необходимый для дыхания – здесь идет речь о простом веществе кислороде.

Простые вещества химических элементов подразделяют на две группы – металлы и неметаллы.

Металлы и неметаллы кардинально отличаются по своим физическим свойствам. Все металлы при нормальных условиях твердые вещества, исключение составляет ртуть – единственный жидкий металл . Металлы непрозрачны, обладают характерным металлическим блеском. Металлы пластичны, хорошо проводят тепло и электрический ток.

Неметаллы не похожи друг на друга по физическим свойствам. Так, водород, кислород, азот – газы, кремний, сера, фосфор – твердые вещества. Единственный жидкий неметалл – бром – жидкость коричнево-красного цвета.

Если провести условную линию от химического элемента бора к химическому элементу астату, то в длинном варианте Периодической Системы над линией расположены неметаллические элементы, а под ней – металлические . В коротком варианте Периодической Системы под этой линией расположены неметаллические элементы, а над ней – как металлические, так и неметаллические элементы. Значит, определять, является элемент металлическим или неметаллическим, удобнее по длинному варианту Периодической Системы. Это деление условное, поскольку все элементы так или иначе проявляют как металлические, так и неметаллические свойства, но в большинстве случаев такое распределение соответствует действительности.

Сложные вещества и их классификация

Если в состав простых веществ входят атомы только одного вида, несложно догадаться, что в состав сложных веществ будут входить несколько видов различных атомов, как минимум двух. Примером сложного вещества является вода, ее химическая формула вам известна – Н2О . Молекулы воды состоят из двух видов атомов: водорода и кислорода.

Сложные вещества – вещества, в состав которых входят атомы различных видов

Проведем следующий эксперимент. Смешаем порошки серы и цинка. Поместим смесь на металлический лист и подожжем при помощи деревянной лучины. Смесь загорается и быстро сгорает ярким пламенем. После завершения химической реакции образовалось новое вещество, в состав которого входят атомы серы и цинка. Свойства этого вещества совершенно другие, нежели свойства исходных веществ – серы и цинка.

Сложные вещества принято делить на две группы: неорганические вещества и их производные и органические вещества и их производные. Например, каменная соль – это неорганическое вещество, а крахмал, содержащийся в картофеле – органическое вещество.

Типы строения веществ

По типу частиц, входящих в состав веществ, вещества делят на вещества молекулярного и немолекулярного строения.

В состав вещества могут входить различные структурные частицы, такие как атомы, молекулы, ионы. Следовательно, существует три типа веществ: вещества атомного, ионного и молекулярного строения. Вещества различного типа строения будут иметь различные свойства.

Вещества атомного строения

Примером веществ атомного строения могут быть вещества, образованные элементом углеродом: графит и алмаз . В состав этих веществ входят только атомы углерода, но свойства этих веществ очень сильно отличаются. Графит – хрупкое, легко расслаивающееся вещество серо-черного цвета. Алмаз – прозрачный, один из самых твердых на планете, минерал. Почему вещества, состоящие из одного типа атомов, имеют различные свойства? Все дело в строении этих веществ. Атомы углерода в графите и алмазе соединяются различным способом. Вещества атомного строения имеют высокие температуры кипения и плавления, как правило, нерастворимы в воде, нелетучи.

Кристаллическая решетка – вспомогательный геометрический образ, вводимый для анализа строения кристалла

Вещества молекулярного строения

Вещества молекулярного строения – это практически все жидкости и большинство газообразных веществ. Существуют и кристаллические вещества, в состав кристаллической решетки которых входят молекулы. Вода – вещество молекулярного строения. Лед также имеет молекулярное строение, но в отличие от жидкой воды, имеет кристаллическую решетку, где все молекулы строго упорядочены. Вещества молекулярного строения имеют невысокие температуры кипения и плавления, как правило хрупкие, не проводят электрический ток.

Вещества ионного строения

Вещества ионного строения – это твердые кристаллические вещества. Примером вещества ионного соединения может быть поваренная соль. Ее химическая формула NaCl. Как видим, NaCl состоит из ионов Na+ и Cl⎺, чередующихся в определенных местах (узлах) кристаллической решетки. Вещества ионного строения имеют высокие температуры плавления и кипения, хрупкие, как правило, хорошо растворимы в воде, не проводят электрический ток.

Понятия «атом», «химический элемент» и «простое вещество» не следует смешивать.

• «Атом» – конкретное понятие, так как атомы существуют реально.
• «Химический элемент» – это собирательное, абстрактное понятие; в природе химический элемент существует в виде свободных или химически связанных атомов, то есть простых и сложных веществ.

Названия химических элементов и соответствующих простых веществ совпадают в большинстве случаев.

Когда мы говорим о материале или компоненте смеси – например, колба наполнена газообразным хлором, водный раствор брома, возьмём кусочек фосфора, – мы говорим о простом веществе. Если же мы говорим, что в атоме хлора содержится 17 электронов, вещество содержит фосфор, молекула состоит из двух атомов брома, то имеем в виду химический элемент.

Нужно различать свойства (характеристики) простого вещества (совокупности частиц) и свойства (характеристики) химического элемента (изолированного атома определенного вида), см. таблицу ниже:

Сложные вещества необходимо отличать от смесей , которые тоже состоят из разных элементов.

Количественное соотношение компонентов смеси может быть переменным, а химические соединения имеют постоянный состав.

Например, в стакан чая вы можете внести одну ложку сахара, или несколько, а молекулы сахарозы С12Н22О11 содержит точно 12 атомов углерода, 22 атома водорода и 11 атомов кислорода.

Таким образом, состав соединений можно описать одной химической формулой, а состав смеси – нет.

Компоненты смеси сохраняют свои физические и химические свойства. Например, если смешать железный порошок с серой, то образуется смесь двух веществ. И сера, и железо в этой смеси сохраняют свои свойства: железо притягивается магнитом, а сера не смачивается водой и плавает по ее поверхности.

Если же сера и железо прореагируют друг с другом, образуется новое соединение с формулой FeS , не имеющее свойств ни железа, ни серы, но обладающее набором собственных свойств. В соединении FeS железо и сера связаны друг с другом, и разделить их методами, которыми разделяют смеси, нельзя.

Таким образом, вещества можно классифицировать по нескольким параметрам:

Выводы из статьи по теме Простые и сложные вещества

• Простые вещества – вещества, в состав которых входят атомы одного вида
• Простые вещества делят на металлы и неметаллы
• Сложные вещества – вещества, в состав которых входят атомы различных видов
• Сложные вещества делят на органические и неорганические
• Существуют вещества атомного, молекулярного и ионного строения, их свойства различны
• Кристаллическая решетка – вспомогательный геометрический образ, вводимый для анализа строения кристалла