Что такое простое вещество
- Простые вещества и их разнообразие
- Разделение на металлы и неметаллы
- Аллотропные модификации простых веществ
- Переходы между аллотропными модификациями
- Физическое состояние простых веществ
- Простое вещество, атом и химический элемент
Простые вещества и их разнообразие
Простыми веществами называются вещества, состоящие из атомов одного химического элемента. Это означает, что они являются гомоядерными молекулами, где все атомы принадлежат к одному элементу. Простые вещества представляют собой форму существования химических элементов в свободном виде, то есть они не связаны химически с какими-либо другими элементами. В настоящее время известно более 400 видов простых веществ.
Разделение на металлы и неметаллы
Простые вещества могут быть разделены на две основные категории: металлы и неметаллы. Это зависит от типа химической связи внутри вещества. Некоторые простые вещества являются атомарными газами, такими как гелий (He) и аргон (Ar), в то время как другие являются молекулярными, например, кислород (O2), озон (O3), водород (H2) и хлор (Cl2).
Аллотропные модификации простых веществ
Простые вещества обладают интересным свойством, называемым аллотропией. Это означает, что один и тот же химический элемент может образовывать несколько различных типов простых веществ. Причиной этого может быть как различное строение молекул и их размещение в кристаллах (аллотропия формы), так и различный состав молекул (атомов) одного элемента (аллотропия состава). Способности элементов к образованию аллотропных модификаций обусловлены их атомным строением, которое определяет тип химической связи, а также строением кристаллов и молекул.
Переходы между аллотропными модификациями
Любые аллотропные модификации могут переходить друг в друга при определенных условиях. Каждая модификация имеет свои химические и физические свойства, которые различаются от свойств других модификаций того же элемента. Например, температура плавления алмаза выше, чем у фуллерена, и озон более активен, чем кислород.
Физическое состояние простых веществ
При нормальных условиях, то есть при комнатной температуре и давлении, простые вещества могут находиться в различных физических состояниях. Одиннадцать элементов будут находиться в виде газов (рядом: радон, водород, азот, фтор, неон, кислород, хлор, криптон, гелий, ксенон, аргон), два элемента будут жидкими (ртуть, бром), а остальные будут твердыми телами.
Простое вещество, атом и химический элемент
Важно отличать понятия "простое вещество", "атом" и "химический элемент". Атом – это конкретная единица, которая существует физически и имеет определенные свойства. Химический элемент – это абстрактное понятие, которое объединяет группу атомов одного вида элемента. В природе химические элементы могут существовать в виде сложных веществ или свободных атомов, то есть простых веществ. Характеристики простых веществ, состоящих из совокупности атомов, и химических элементов, представленных изолированными атомами определенного вида, различаются.