عند دراسة المواد في الفقرات السابقة، تكون قد تعرفت بالفعل على بعض المواد. على سبيل المثال، يتكون جزيء غاز الهيدروجين من ذرتين من العنصر الكيميائي الهيدروجين - ح + ح = ح2.
المواد البسيطة هي المواد التي تحتوي على ذرات من نفس النوع
ومن المواد البسيطة التي تعرفها: الأكسجين، والجرافيت، والكبريت، والنيتروجين، وجميع المعادن: الحديد، والنحاس، والألومنيوم، والذهب، وغيرها. يتكون الكبريت فقط من ذرات العنصر الكيميائي الكبريت، بينما يتكون الجرافيت من ذرات العنصر الكيميائي الكربون.
من الضروري التمييز بوضوح بين المفاهيم "عنصر كيميائي"و "مسألة بسيطة". على سبيل المثال، الماس والكربون ليسا نفس الشيء. الكربون عنصر كيميائي، والماس مادة بسيطة تتكون من العنصر الكيميائي الكربون. في في هذه الحالةيُطلق على العنصر الكيميائي (الكربون) والمادة البسيطة (الماس) اسمان مختلفان. في كثير من الأحيان يتم تسمية العنصر الكيميائي والمادة البسيطة المقابلة له بنفس الاسم. على سبيل المثال، يتوافق عنصر الأكسجين مع مادة بسيطة - الأكسجين.
من الضروري أن نتعلم كيفية التمييز بين المكان الذي نتحدث فيه عن العنصر والمكان الذي نتحدث فيه عن المادة! على سبيل المثال، عندما يقولون أن الأكسجين جزء من الماء - نحن نتحدث عنعن عنصر الأكسجين. عندما يقولون أن الأكسجين غاز ضروري للتنفس، فإننا نتحدث عن مادة الأكسجين البسيطة.
تنقسم المواد البسيطة من العناصر الكيميائية إلى مجموعتين - المعادن وغير المعادن.
المعادن وغير المعادنمختلفة جذريا في بهم الخصائص الفيزيائية. جميع المعادن في الظروف العاديةالمواد الصلبة، باستثناء الزئبق - المعدن السائل الوحيد. المعادن غير شفافة ولها بريق معدني مميز. المعادن قابلة للسحب وتوصل الحرارة والكهرباء بشكل جيد.
اللافلزات ليست متشابهة مع بعضها البعض في الخصائص الفيزيائية. لذا فإن الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين غازات والسيليكون والكبريت والفوسفور مواد صلبة. والسائل الوحيد غير المعدني هو البروم، وهو سائل أحمر اللون.
إذا قمت برسم خط تقليدي من العنصر الكيميائي البورون إلى العنصر الكيميائي الأستاتين، ففي النسخة الطويلة من النظام الدوري توجد عناصر غير معدنية فوق الخط، وتحته - معدن. في النسخة المختصرة من الجدول الدوري، توجد عناصر غير معدنية أسفل هذا الخط، وعناصر معدنية وغير معدنية فوقه. وهذا يعني أنه من الأنسب تحديد ما إذا كان العنصر معدنيًا أم غير معدني باستخدام النسخة الطويلة من الجدول الدوري. هذا التقسيم تعسفي، حيث أن جميع العناصر بطريقة أو بأخرى تظهر خصائص معدنية وغير معدنية، ولكن في معظم الحالات يتوافق هذا التوزيع مع الواقع.
المواد المعقدة وتصنيفها
إذا تم تضمينها مواد بسيطةتحتوي على ذرات من نوع واحد فقط، فمن السهل تخمين أن تركيبة المواد المعقدة ستشمل عدة أنواع من الذرات المختلفة، على الأقل اثنتين. مثال على المواد المعقدة هو الماء، وتعرف صيغته الكيميائية - ماء. تتكون جزيئات الماء من نوعين من الذرات: الهيدروجين والأكسجين.
المواد المعقدة- المواد التي تحتوي على ذرات بأنواعها المختلفة
لنقم بالتجربة التاليةمزيج مساحيق الكبريت والزنك. ضع الخليط على لوح معدني وأشعل النار فيه باستخدام شعلة خشبية. يشتعل الخليط ويحترق بسرعة بلهب ساطع. بعد الانتهاء تفاعل كيميائيوتشكلت مادة جديدة تضمنت ذرات الكبريت والزنك. تختلف خصائص هذه المادة تمامًا عن خصائص المواد الأولية - الكبريت والزنك.
تنقسم المواد المعقدة عادة إلى مجموعتين: المواد غير العضوية ومشتقاتها والمواد العضوية ومشتقاتها.على سبيل المثال، الملح الصخريوهي مادة غير عضوية، والنشا الموجود في البطاطس هو مادة عضوية.
أنواع هيكل المواد
بناءً على نوع الجزيئات التي تتكون منها المواد، يتم تقسيم المواد إلى مواد التركيب الجزيئي وغير الجزيئي.
قد تحتوي المادة على جزيئات هيكلية مختلفة، مثل الذرات والجزيئات والأيونات.وبالتالي، هناك ثلاثة أنواع من المواد: مواد ذات بنية ذرية وأيونية وجزيئية. المواد من أنواع مختلفة من الهيكل سيكون لها خصائص مختلفة.
مواد التركيب الذري
ومن أمثلة المواد ذات التركيب الذري المواد التي يتكونها عنصر الكربون: الجرافيت والماس. تحتوي هذه المواد على ذرات الكربون فقط، لكن خصائص هذه المواد مختلفة تمامًا. الجرافيت– مادة هشة وسهلة التقشير ذات لون رمادي-أسود. الماس- شفاف، وهو من أصلب المعادن على هذا الكوكب. لماذا المواد التي تتكون من نفس النوع من الذرة لها خصائص مختلفة؟ الأمر كله يتعلق ببنية هذه المواد. تتحد ذرات الكربون في الجرافيت مع الماس بطرق مختلفة. مواد التركيب الذري لها درجات حرارة عاليةالغليان والذوبان، كقاعدة عامة، غير قابلة للذوبان في الماء، غير متطايرة.
الشبكة البلورية – صورة هندسية مساعدة تم تقديمها لتحليل بنية البلورة
مواد التركيب الجزيئي
مواد التركيب الجزيئي- هذه كلها سوائل تقريبًا وأكثرها المواد الغازية. هناك أيضا المواد البلورية، والتي تحتوي شبكتها البلورية على جزيئات. الماء مادة ذات بنية جزيئية. الجليد لديه أيضا بنية جزيئية، ولكن على عكس ذلك الماء السائل، يحتوي على شبكة بلورية حيث يتم ترتيب جميع الجزيئات بدقة. المواد ذات البنية الجزيئية لها نقاط غليان وانصهار منخفضة، وعادة ما تكون هشة، ولا توصل الكهرباء.
مواد التركيب الأيوني
المواد ذات التركيب الأيوني هي مواد بلورية صلبة. مثال على مادة مركبة أيونية سيكون ملح. صيغته الكيميائية هي NaCl. كما نرى، يتكون NaCl من أيونات Na+ وCl⎺،بالتناوب في أماكن معينة (العقد) من الشبكة البلورية. المواد ذات البنية الأيونية لها نقاط انصهار وغليان عالية، وهي هشة، وعادة ما تكون شديدة الذوبان في الماء، ولا توصل التيار الكهربائي.
ولا ينبغي الخلط بين مفاهيم "الذرة" و"العنصر الكيميائي" و"المادة البسيطة".
- "ذرة"- مفهوم محدد، لأن الذرات موجودة بالفعل.
- « عنصر كيميائي» - هذا مفهوم جماعي مجرد؛ يوجد العنصر الكيميائي في الطبيعة على شكل ذرات حرة أو مرتبطة كيميائيا، أي مواد بسيطة ومعقدة.
أسماء العناصر الكيميائية والمواد البسيطة المقابلة لها هي نفسها في معظم الحالات.
عندما نتحدث عن مادة أو مكون من خليط - على سبيل المثال، دورق مملوء بغاز الكلور، المحلول المائيالبروم، لنأخذ قطعة من الفوسفور - نحن نتحدث عن مادة بسيطة. فإذا قلنا أن ذرة الكلور تحتوي على 17 إلكترونًا، فإن المادة تحتوي على الفسفور، والجزيء يتكون من ذرتين من البروم، فنحن نعني عنصرًا كيميائيًا.
من الضروري التمييز بين خصائص (خصائص) المادة البسيطة (مجموعة من الجزيئات) وبين خصائص (خصائص) العنصر الكيميائي (ذرة معزولة من نوع معين)، انظر الجدول أدناه:
يجب التمييز بين المواد المعقدة مخاليطوالتي تتكون أيضًا من عناصر مختلفة.
يمكن أن تكون النسبة الكمية لمكونات الخليط متغيرة، ولكن المركبات الكيميائية لها تركيبة ثابتة.
على سبيل المثال، في كوب من الشاي يمكنك إضافة ملعقة واحدة من السكر، أو عدة، وجزيئات السكروز С12Н22О11يحتوي بالضبط 12 ذرة كربون، 22 ذرة هيدروجين، 11 ذرة أكسجين.
وهكذا، يمكن وصف تكوين المركبات من قبل واحد صيغة كيميائية، والتكوين لا خليط.
تحتفظ مكونات الخليط بخصائصها الفيزيائية و الخواص الكيميائية. على سبيل المثال، إذا قمت بخلط مسحوق الحديد مع الكبريت، يتكون خليط من مادتين. يحتفظ كل من الكبريت والحديد في هذا الخليط بخصائصهما: فالحديد ينجذب إلى المغناطيس، والكبريت لا يبلل بالماء ويطفو على سطحه.
إذا تفاعل الكبريت والحديد مع بعضهما البعض، يتكون مركب جديد بالصيغة فاسالذي لا يمتلك خواص الحديد ولا الكبريت، بل له مجموعة من الخواص الخاصة به. في اتصال فاسيرتبط الحديد والكبريت ببعضهما البعض، ومن المستحيل فصلهما باستخدام الطرق المستخدمة لفصل المخاليط.
وبالتالي، يمكن تصنيف المواد وفقا لعدة معايير:
استنتاجات من مقال حول هذا الموضوع بسيط و المواد المعقدة
- مواد بسيطة- المواد التي تحتوي على ذرات من نفس النوع
- تنقسم المواد البسيطة إلى فلزات وغير فلزات
- المواد المعقدة- المواد التي تحتوي على ذرات بأنواعها المختلفة
- تنقسم المواد المعقدة إلى العضوية وغير العضوية
- هناك مواد ذات بنية ذرية وجزيئية وأيونية، وخصائصها مختلفة
- خلية بلورية- صورة هندسية مساعدة مقدمة لتحليل التركيب البلوري
المواد العضوية وغير العضوية.
> التعرف على المعادن وغير المعادن.
> التعرف على العناصر المعدنية وغير المعدنية حسب موقعها الجدول الدوريدي آي مينديليف؛ فهم لماذا جميع المعادن لها خصائص مماثلة.
لا يمكن للذرات في الظروف العادية أن توجد بمفردها لفترة طويلة. إنهم قادرون على الاندماج مع نفس الذرات أو الذرات الأخرى، مما يسبب مجموعة واسعة من المواد في العالم.
المادة التي تتكون من عنصر كيميائي واحد تسمى بسيطة، والمادة التي تتكون من عدة عناصر تسمى مركب أو مركب كيميائي.
مواد بسيطة
تنقسم المواد البسيطة إلى المعادنوغير المعادن. هذا التصنيف للمواد البسيطة اقترحه العالم الفرنسي البارز أ.ل. لافوازييه في أواخر الثامن عشرالخامس. تسمى العناصر الكيميائية التي تأتي منها المعادن فلزية، وتلك التي تكون اللافلزات تسمى
غير معدني. في النسخة الطويلة من نظام دي آي مندلييف (الورقة النهائية الثانية)، تم تحديدهما بخط متقطع. معدن عناصرعلى يساره. هناك عدد أكبر بكثير من تلك غير المعدنية.
هذا مثير للاهتمام
مواد بسيطة مكونة من 13 عنصرًا - Au وAg وCu وHg وPb وFe وSn وPt وS وC وZn وSb وAs كانت معروفة في العصور القديمة.
يمكن لكل واحد منكم دون تردد تسمية العديد من المعادن (الشكل 36). وهي تختلف عن المواد الأخرى في بريق "معدني" خاص. هذه المواد لديها الكثير الخصائص العامة.
أرز. 36. المعادن
تكون المعادن في الظروف العادية مواد صلبة (فقط الزئبق هو سائل)، وهي موصلة للكهرباء والحرارة بشكل جيد، ولها عمومًا نسبة عالية من درجة حرارةذوبان (أكثر من 500 درجة مئوية).
أرز. 37. نموذج مبسط الهيكل الداخليمعدن
إنها بلاستيكية. يمكن تزويرها وسحب الأسلاك منها.
بفضل خصائصها، دخلت المعادن بثقة حياة الناس. أسمائهم تدل على أهميتهم الكبيرة. العصور التاريخية: العصر النحاسي، العصر البرونزي الأول، العصر الحديدي.
يرجع تشابه المعادن إلى بنيتها الداخلية.
هيكل المعادن. المعادن هي مواد بلورية. وتكون البلورات الموجودة في المعادن أصغر بكثير من بلورات السكر أو ملح الطعام، ولا يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
الجزيء - جسيم متعادل كهربائياً يتكون من جسيمين أو أكثرالذرات المتصلة.
في كل جزيء، ترتبط الذرات ببعضها البعض بشكل قوي، ولكن الجزيئات ترتبط ببعضها البعض في المادة بشكل ضعيف جدًا. ولذلك، فإن المواد ذات التركيب الجزيئي لها نقاط انصهار وغليان منخفضة.
الأكسجين والأوزون مواد جزيئية. هذه مواد أكسجين بسيطة. يحتوي جزيء الأكسجين على ذرتين من الأكسجين، ويحتوي جزيء الأوزون على ثلاث ذرات (الشكل 39).
أرز. 39. نماذج الجزيئات
ليس الأكسجين فقط، ولكن أيضًا العديد من العناصر الأخرى تشكل مادتين بسيطتين أو أكثر. لذلك، هناك عدة مرات مواد بسيطة أكثر من العناصر الكيميائية.
اسماء المواد البسيطة.
تتم تسمية معظم المواد البسيطة بأسماء العناصر المقابلة لها. إذا كانت الأسماء مختلفة، فإنها ترد في الجدول الدوري، مع اسم المادة البسيطة الموجودة أسفل الاسم
العنصر (الشكل 40).
تسمية المواد البسيطة لعناصر الهيدروجين والليثيوم والمغنيسيوم والنيتروجين.
1 مصطلح "جزيء" يأتي من الكلمة اللاتينية الشامات (الكتلة)، واللاحقة التصغيرية cula والمترجمة تعني "كتلة صغيرة".
أسماء المواد البسيطة تكتب داخل الجملة بحرف صغير .
أرز. 40. خلية الجدول الدوري
المواد المعقدة (المركبات الكيميائية)
مزيج ذرات العناصر الكيميائية المختلفة يؤدي إلى ظهور الكثير المواد المعقدة(عددها أكبر بعشرات الآلاف من المرات من تلك البسيطة).
هناك مواد معقدة ذات تركيب جزيئي وذري وأيوني. ولذلك، خصائصها مختلفة جدا.
المركبات الجزيئية هي في الغالب متطايرة، وغالبا ما يكون لها رائحة. تكون درجات انصهارها وغليانها أقل بكثير من تلك الخاصة بالمركبات ذات التركيب الذري أو الأيوني.
المادة الجزيئية هي الماء. يتكون جزيء الماء من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين واحدة (الشكل 41).
أرز. 41. نموذج جزيء الماء
التركيب الجزيئي هو أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون. غازات، السكر، النشا، الكحول، حمض الاسيتيكإلخ. يمكن أن يختلف عدد الذرات في جزيئات المواد المعقدة - من ذرتين إلى المئات وحتى الآلاف.
بعض المركبات لها بنية ذرية.
واحد منهم هو الكوارتز المعدني، المكون الرئيسي للرمل. يحتوي على ذرات السيليسيوم والأكسجين (الشكل 42).
أرز. 42. نموذج المركب ذو التركيب الذري (الكوارتز)
هناك أيضًا مركبات أيونية. هذه هي ملح الطعام والطباشير والصودا والجير والجبس وغيرها الكثير. تتكون بلورات ملح الطعام من أيونات الصوديوم موجبة الشحنة وأيونات الكلور سالبة الشحنة (الشكل 43). ويتكون كل أيون من الذرة المقابلة (الفقرة 6).
أرز. 43. نموذج للمركب الأيوني (ملح الطعام)
هذا مثير للاهتمام
في الجزيئات مركبات العضويةبالإضافة إلى ذرات الكربون، كقاعدة عامة، هناك أيضًا ذرات الهيدروجين، وغالبًا ما تكون ذرات الأكسجين، وأحيانًا بعض العناصر الأخرى.
يؤدي التجاذب المتبادل بين العديد من الأيونات المشحونة بشكل معاكس إلى وجود المركبات الأيونية.
الأيون المتكون من ذرة واحدة يسمى بسيط، والأيون المتكون من عدة ذرات يسمى معقد.
توجد أيونات بسيطة موجبة الشحنة للعناصر المعدنية، وتوجد أيونات بسيطة سالبة الشحنة للعناصر غير المعدنية.
أسماء المواد المعقدة.
وقد أعطى الكتاب المدرسي حتى الآن أسماء تقنية أو يومية للمواد المعقدة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن المواد لها أيضًا أسماء كيميائية. على سبيل المثال، الاسم الكيميائيملح الطعام هو كلوريد الصوديوم، والطباشير هو كربونات الكالسيوم. يتكون كل اسم من كلمتين. الكلمة الأولى هي اسم أحد العناصر المكونة للمادة (تكتب بحرف صغير)، والثانية تأتي من اسم عنصر آخر.
المواد العضوية وغير العضوية.
في السابق، كانت المواد العضوية هي تلك المواد الموجودة في الكائنات الحية. وهي البروتينات، والدهون، والسكر، والنشا، الفيتاميناتوالمركبات التي تعطي اللون والرائحة والطعم للخضروات والفواكه وما إلى ذلك. وبمرور الوقت بدأ العلماء يحصلون في المختبرات على مواد مشابهة في التركيب والخصائص غير موجودة في الطبيعة. في الوقت الحاضر، تسمى المواد العضوية مركبات الكربون (باستثناء ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والطباشير والصودا وبعض المواد الأخرى).
معظم المركبات العضوية قادرة على الاحتراق، وعند تسخينها في غياب الهواء تصبح متفحمة (يتكون الفحم بالكامل تقريبًا من ذرات الكربون).
ك لا المواد العضويةتنتمي إلى المواد المعقدة المتبقية، وكذلك جميع المواد البسيطة. وهي تشكل أساس العالم المعدني، أي أنها توجد في التربة، والمعادن، الصخور، هواء، المياه الطبيعية. بالإضافة إلى ذلك، توجد أيضًا مواد غير عضوية في الكائنات الحية.
تم تلخيص المواد الواردة في هذه الفقرة في الرسم البياني 6.
التجربة المعملية رقم 2
مقدمة للمواد أنواع مختلفة
لقد تم إعطاؤك المواد التالية (سيشير المعلم إلى الخيار):
الخيار الأول - السكر، كربونات الكالسيوم (الطباشير)، الجرافيت، النحاس؛
الخيار الثاني - البارافين والألمنيوم والكبريت وكلوريد الصوديوم (ملح الطعام).
المواد موجودة في مرطبانات عليها ملصقات.
فحص المواد بعناية، والانتباه إلى أسمائهم. حدد فيما بينها المواد البسيطة (المعادن، اللافلزات) والمواد المعقدة، وكذلك المواد العضوية وغير العضوية.
أدخل اسم كل مادة في الجدول مع الإشارة إلى نوعها من خلال كتابة إشارة "+" في الأعمدة المناسبة.
الاستنتاجات
يمكن أن تكون المواد بسيطة ومعقدة، عضوية وغير عضوية.
تنقسم المواد البسيطة إلى فلزات وغير فلزات، وتنقسم العناصر الكيميائية إلى فلزية وغير فلزية.
تشترك المعادن في العديد من الخصائص المشتركة بسبب تشابه بنيتها الداخلية.
تتكون اللافلزات من ذرات أو جزيئات ولها خصائص مختلفة عن المعادن.
المواد المعقدة (المركبات الكيميائية) لها تركيب ذري أو جزيئي أو أيوني.
تنتمي جميع مركبات الكربون تقريبًا إلى مواد عضوية، أما المركبات المتبقية والمواد البسيطة فتنتمي إلى مواد غير عضوية.
?
56. ما هي المادة التي تسمى بسيطة وما هي المادة التي تسمى معقدة؟ ما أنواع المواد البسيطة الموجودة وما أسماء العناصر المقابلة لها؟
57. ما هي الخصائص الفيزيائية التي يمكن بها تمييز المعدن عن غير المعدن؟
58. تعريف الجزيء. كيف يختلف جزيء المادة البسيطة عن جزيء المادة المعقدة؟
59. املأ الفراغات بإدخال كلمتي "نيتروجين" أو "نيتروجين" في الحالات المناسبة واشرح اختيارك:
أ) ... - الغاز الذي يحتوي على أكبر كمية في الهواء؛
ب) الجزيء... يتكون من ذرتين...؛
ج) المركبات... تدخل النباتات من التربة؛
د)...قليل الذوبان في الماء.
60. املأ الفراغات بإدخال الكلمات "عنصر" أو "ذرة" أو "جزيء" في الحالة والرقم المناسبين:
أ)... يحتوي الفوسفور الأبيض على أربعة... الفوسفور؛
ب) يوجد... ثاني أكسيد الكربون في الهواء؛
ج) الذهب مادة بسيطة... أوروم.
لقد قيل في الفصل السابق أنه ليس فقط ذرات نفس العنصر الكيميائي يمكنها تكوين روابط مع بعضها البعض، ولكن أيضًا ذرات العناصر المختلفة. مواد تشكلت من الذراتتسمى العناصر الكيميائية الواحدة مواد بسيطة، والمواد التي تتكون من ذرات عناصر كيميائية مختلفة تسمى مواد معقدة. بعض المواد البسيطة لها بنية جزيئية، أي. تتكون من جزيئات. على سبيل المثال، مواد مثل الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين والفلور والكلور والبروم واليود لها بنية جزيئية. تتكون كل من هذه المواد من جزيئات ثنائية الذرة، لذلك يمكن كتابة صيغها على النحو O 2، N 2، H 2، F 2، Cl 2، Br 2 وI 2، على التوالي. كما ترون، المواد البسيطة يمكن أن يكون لها نفس اسم العناصر التي تشكلها. ولذلك ينبغي التمييز بوضوح بين المواقف عندما نتحدث عن عنصر كيميائي وعندما نتحدث عن مادة بسيطة.
في كثير من الأحيان، لا تحتوي المواد البسيطة على بنية جزيئية، بل ذرية. في مثل هذه المواد، يمكن للذرات أن تشكل روابط من أنواع مختلفة مع بعضها البعض، والتي سيتم مناقشتها بالتفصيل بعد ذلك بقليل. المواد ذات البنية المماثلة هي جميع المعادن، على سبيل المثال، الحديد والنحاس والنيكل، وكذلك بعض اللافلزات - الماس والسيليكون والجرافيت، وما إلى ذلك. تتميز هذه المواد عادة ليس فقط بتطابق اسم العنصر الكيميائي مع اسم المادة المكونة له، ولكن أيضًا بالتسجيل المتطابق لصيغة المادة وتسمية العنصر الكيميائي. على سبيل المثال، تشكل العناصر الكيميائية الحديد والنحاس والسيليكون، المسماة Fe وCu وSi، مواد بسيطة صيغها Fe وCu وSi على التوالي. كما أن هناك مجموعة صغيرة من المواد البسيطة تتكون من ذرات معزولة غير متصلة بأي شكل من الأشكال. هذه المواد هي الغازات، والتي تسمى الغازات النبيلة بسبب نشاطها الكيميائي المنخفض للغاية. وتشمل هذه الهيليوم (He)، والنيون (Ne)، والأرجون (Ar)، والكريبتون (Kr)، والزينون (Xe)، والرادون (Rn).
نظرًا لوجود حوالي 500 مادة بسيطة معروفة فقط، فإن الاستنتاج المنطقي يتبع أن العديد من العناصر الكيميائية تتميز بظاهرة تسمى التآصل.
التآصل هو ظاهرة عندما يمكن لعنصر كيميائي واحد أن يشكل عدة مواد بسيطة. تسمى المواد الكيميائية المختلفة التي يتكونها عنصر كيميائي واحد بالتعديلات المتآصلة أو المتآصلة.
لذلك، على سبيل المثال، يمكن للعنصر الكيميائي الأكسجين أن يشكل مادتين بسيطتين، إحداهما تحمل اسم العنصر الكيميائي - الأكسجين. يتكون الأكسجين كمادة من جزيئات ثنائية الذرة، أي. صيغته هي O2. وهذا المركب هو جزء من الهواء الذي نحتاجه للحياة. تعديل تآصلي آخر للأكسجين هو الأوزون الغازي ثلاثي الذرة، الذي صيغته O 3 . على الرغم من حقيقة أن كل من الأوزون والأكسجين يتكونان من نفس العنصر الكيميائي، فإن سلوكهما الكيميائي مختلف تمامًا: الأوزون أكثر نشاطًا من الأكسجين في التفاعلات مع نفس المواد. بالإضافة إلى ذلك، تختلف هذه المواد عن بعضها البعض في الخصائص الفيزيائية، على الأقل بسبب حقيقة ذلك الكتلة الجزيئيةالأوزون أكبر 1.5 مرة من الأكسجين. وهذا يؤدي إلى حقيقة أن كثافته في الحالة الغازية أكبر أيضًا بمقدار 1.5 مرة.
تميل العديد من العناصر الكيميائية إلى تكوين تعديلات متآصلة تختلف عن بعضها البعض في السمات الهيكلية للشبكة البلورية. لذلك، على سبيل المثال، في الشكل 5، يمكنك رؤية صور تخطيطية لأجزاء من الشبكات البلورية للماس والجرافيت، وهي تعديلات متآصلة للكربون.
الشكل 5. أجزاء من الشبكات البلورية للألماس (أ) والجرافيت (ب)
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون للكربون أيضًا بنية جزيئية: يتم ملاحظة مثل هذا الهيكل في نوع من المواد مثل الفوليرين. وتتكون المواد من هذا النوع بواسطة جزيئات الكربون الكروية. يوضح الشكل 6 نماذج ثلاثية الأبعاد لجزيء الفوليرين c60 وكرة القدم للمقارنة. لاحظ أوجه التشابه المثيرة للاهتمام بينهما.
الشكل 6. جزيء الفوليرين C60 (أ) وكرة القدم (ب)
المواد المعقدة هي المواد التي تتكون من ذرات عناصر مختلفة. فهي، تمامًا مثل المواد البسيطة، يمكن أن يكون لها بنية جزيئية وغير جزيئية. يمكن أن يكون النوع غير الجزيئي من بنية المواد المعقدة أكثر تنوعًا من تلك البسيطة. يمكن الحصول على أي مواد كيميائية معقدة إما عن طريق التفاعل المباشر للمواد البسيطة أو عن طريق تسلسل تفاعلاتها مع بعضها البعض. ومن المهم أن ندرك حقيقة واحدة، وهي أن خواص المواد المعقدة، الفيزيائية والكيميائية، تختلف كثيرًا عن خواص المواد البسيطة التي يتم الحصول عليها منها. على سبيل المثال، يمكن الحصول على ملح الطعام الذي يحتوي على منتدى NaCl وهو عبارة عن بلورات شفافة عديمة اللون، عن طريق تفاعل الصوديوم، وهو معدن له خصائص مميزة للمعادن (التألق والتوصيل الكهربائي)، مع الكلور Cl2، وهو غاز أصفر مخضر.
يمكن تكوين حمض الكبريتيك H 2 SO 4 من خلال سلسلة من التحولات المتعاقبة من مواد بسيطة - الهيدروجين H 2 والكبريت S والأكسجين O 2. الهيدروجين هو غاز أخف من الهواء ويشكل مخاليط متفجرة مع الهواء، أما الكبريت فهو مادة صلبة. اللون الأصفر، وهو قادر على الاحتراق، والأكسجين هو غاز أثقل قليلاً من الهواء ويمكن أن تحترق فيه العديد من المواد. وحمض الكبريتيك، الذي يمكن الحصول عليه من هذه المواد البسيطة، هو سائل زيتي ثقيل ذو خصائص قوية لإزالة الماء، مما يؤدي إلى حرق العديد من المواد ذات الأصل العضوي.
ومن الواضح أنه بالإضافة إلى الفرد المواد الكيميائية، كما أن هناك خلطات منها. مخاليط بشكل رئيسي مواد مختلفةيتكون العالم من حولنا: سبائك معدنية، وأطعمة، ومشروبات، مواد متعددةوالتي تتكون منها الأشياء من حولنا.
على سبيل المثال، يتكون الهواء الذي نتنفسه بشكل أساسي من النيتروجين N2 (78%)، والأكسجين (21%)، وهو أمر حيوي بالنسبة لنا، والـ 1% المتبقية تتكون من شوائب غازات أخرى (ثاني أكسيد الكربون، والغازات النبيلة، وغيرها). .
تنقسم مخاليط المواد إلى متجانسة وغير متجانسة. المخاليط المتجانسة هي تلك المخاليط التي ليس لها حدود الطور. المخاليط المتجانسة هي خليط من الكحول والماء، وسبائك معدنية، ومحلول الملح والسكر في الماء، ومخاليط الغازات، وما إلى ذلك. المخاليط غير المتجانسة هي تلك المخاليط التي لها حدود الطور. وتشمل المخاليط من هذا النوع خليطًا من الرمل والماء، وخليطًا من السكر والملح، وخليطًا من الزيت والماء، وغيرها.
تسمى المواد التي تشكل المخاليط المكونات.
مخاليط المواد البسيطة، على عكس المركبات الكيميائية التي يمكن الحصول عليها من هذه المواد البسيطة، تحتفظ بخصائص كل مكون.
كيمياء يعود الى علوم طبيعية. تقوم بدراسة تركيب المواد وبنيتها وخصائصها وتحولاتها، وكذلك الظواهر المصاحبة لهذه التحولات.
مادة هو أحد الأشكال الرئيسية لوجود المادة. المادة كشكل من أشكال المادة تتكون من جزيئات فردية بدرجات متفاوتة من التعقيد ولها كتلة خاصة بها، ما يسمى
الراحة.
المواد البسيطة والمعقدة. التآصل.
يمكن تقسيم جميع المواد إلى بسيط و معقد .
مواد بسيطة تتكون من ذرات عنصر كيميائي واحد، معقد - من ذرات عدة عناصر كيميائية.
عنصر كيميائي - هذا نوع معينذرات لها نفس الشحنة النووية. لذلك، ذرة هو أصغر جسيم من العنصر الكيميائي.
مفهوم مادة بسيطة لا يمكن تحديدها مع هذا المفهوم
عنصر كيميائي . يتميز العنصر الكيميائي بشحنة موجبة معينة من النواة الذرية، والتركيب النظائري، والخصائص الكيميائية. تشير خصائص العنصر إلى ذراته الفردية. تتميز المادة البسيطة بكثافة معينة وقابلية الذوبان ونقاط الانصهار والغليان وما إلى ذلك. تتعلق هذه الخصائص بمجموعة من الذرات وتختلف باختلاف المواد البسيطة.
مادة بسيطة - هذا هو شكل وجود العنصر الكيميائي في حالة حرة. تشكل العديد من العناصر الكيميائية عدة مواد بسيطة تختلف في تركيبها وخصائصها. وتسمى هذه الظاهرة التآصل والمواد المكونة لها هي تعديلات تآصلية . وبالتالي، يشكل عنصر الأكسجين تعديلين متآصلين - الأكسجين والأوزون، عنصر الكربون - الماس، الجرافيت، كارباين، الفوليرين.
ترجع ظاهرة التآصل إلى سببين: اختلاف عدد الذرات في الجزيء (على سبيل المثال، الأكسجين عن 2 و آزون عن 3 ) أو تكوين أشكال بلورية مختلفة (على سبيل المثال، يشكل الكربون التعديلات المتآصلة التالية: الماس، الجرافيت، الكاربين، الفوليرين)، تم اكتشاف الكاربين في عام 1968 (أ. سلادكوف، روسيا)، وتم اكتشاف الفوليرين نظريًا في عام 1973 (د) Bochvar، روسيا) وفي عام 1985 - تجريبيًا (G. Kroto و R. Smalley، الولايات المتحدة الأمريكية).
المواد المعقدة وهي لا تتكون من مواد بسيطة، بل من عناصر كيميائية. وهكذا فإن الهيدروجين والأكسجين، وهما جزء من الماء، لا يوجدان في الماء على شكل هيدروجين غازي وأكسجين بخصائصهما المميزة، ولكن على شكل عناصر - الهيدروجين والأكسجين.
أصغر جسيم من المواد ذات التركيب الجزيئي هو الجزيء الذي يحتفظ بالخصائص الكيميائية لمادة معينة. وفقا للمفاهيم الحديثة، تتكون الجزيئات بشكل رئيسي من مواد في الحالة السائلة والغازية. معظم المواد الصلبة (معظمها غير عضوية) لا تتكون من جزيئات، بل من جزيئات أخرى (أيونات، ذرات). الأملاح وأكاسيد المعادن والماس والمعادن وما إلى ذلك ليس لها بنية جزيئية.
الكتلة الذرية النسبية
تتيح طرق البحث الحديثة تحديد الكتل الذرية الصغيرة للغاية بدقة أكبر. على سبيل المثال، كتلة ذرة الهيدروجين هي 1,674 10 -27 كجم، كربون – 1,993 10 -26 كلغ.
في الكيمياء، لا تُستخدم القيم المطلقة للكتل الذرية تقليديًا، بل القيم النسبية. وفي عام 1961، تم اعتماد وحدة الكتلة الذرية وحدة كتلة ذرية (يختصر a.u.m.) وهو 1/12 جزء من كتلة ذرة نظير الكربون 12 مع.
تحتوي معظم العناصر الكيميائية على ذرات ذات كتل مختلفة (نظائر). لهذا الكتلة الذرية النسبية (أو الكتلة الذرية فقط) أ صللعنصر الكيميائي قيمة تساوي نسبة متوسط كتلة ذرة العنصر إلى 1/12 كتلة ذرة الكربون 12 مع.
الكتل الذرية للعناصر هي أ ص، حيث الفهرس ص- الرسالة الأولى كلمة انجليزية نسبي - نسبي. دعامات أ ص (ح)، أ ص (س) أ ص (ج)يعني: نسبي الكتلة الذريةالهيدروجين، الكتلة الذرية النسبية للأكسجين، الكتلة الذرية النسبية للكربون.
الكتلة الذرية النسبية هي إحدى الخصائص الرئيسية للعنصر الكيميائي.