Todas as substâncias de que falamos no curso de química escolar costumam ser divididas em simples e complexas. Substâncias simples são aquelas cujas moléculas contêm átomos do mesmo elemento. Oxigênio atômico (O), oxigênio molecular (O2) ou simplesmente oxigênio, ozônio (O3), grafite, diamante são exemplos de substâncias simples que formam os elementos químicos oxigênio e carbono. Os compostos são divididos em orgânicos e inorgânicos. Entre as substâncias inorgânicas, as seguintes quatro classes são principalmente distinguidas: óxidos (ou óxidos), ácidos (oxigenados e isentos de oxigênio), bases (bases solúveis em água são chamadas de álcalis) e sais. Compostos de não metais (excluindo oxigênio e hidrogênio) não estão incluídos nessas quatro classes, vamos chamá-los condicionalmente de "e outras substâncias complexas".

Substâncias simples são geralmente divididas em metais, não metais e gases inertes. Os metais incluem todos os elementos químicos cujos subníveis d e f estão sendo preenchidos, estes são elementos no 4º período: Sc - Zn, no 5º período: Y - Cd, no 6º período: La - Hg, Ce - Lu, no 7º período Ac - Th - Lr. Se agora traçarmos uma linha de Be a At entre os elementos restantes, os metais estarão localizados à esquerda e abaixo dela, e os não metais à direita e no topo. O Grupo 8 da Tabela Periódica contém gases inertes. Elementos localizados na diagonal: Al, Ge, Sb, Po (e alguns outros. Por exemplo, Zn) no estado livre têm as propriedades dos metais, e os hidróxidos têm as propriedades das bases e dos ácidos, ou seja, são hidróxidos anfotéricos. Portanto, esses elementos podem ser considerados metais-não-metais, ocupando uma posição intermediária entre metais e não-metais. Assim, a classificação dos elementos químicos depende de quais propriedades seus hidróxidos terão: básico - significa metal, ácido - não-metal e ambos (dependendo das condições) - metal-não-metal. O mesmo elemento químico em compostos com o estado de oxidação positivo mais baixo (Mn + 2, Cr + 2) exibe propriedades "metálicas" pronunciadas e em compostos com o estado de oxidação positivo máximo (Mn + 7, Cr + 6) exibe as propriedades de um não-metal típico. Para ver a relação de substâncias simples, óxidos, hidróxidos e sais, apresentamos uma tabela resumida.

Tudo o que nos rodeia tem sua própria natureza física e química. O que é chamado de substância e que tipos existem? É uma substância física com uma composição química específica. Em latim, a palavra "substância" é denotada pelo termo Substantia, que também é frequentemente usado por cientistas. O que isso representa?

Até à data, são conhecidas mais de 20 milhões de substâncias diferentes. Existem todos os tipos de gases no ar, no oceano, mares e rios - água com minerais e sais. A camada de superfície sólida do nosso planeta consiste em inúmeras rochas. Um grande número de substâncias diferentes está presente em qualquer organismo vivo.

Conceitos gerais

Na química moderna, uma substância cuja definição é entendida como tendo uma massa de repouso. Consiste em partículas elementares ou quasipartículas. Uma característica integral de qualquer substância é sua massa. Como regra, em densidades e temperaturas relativamente baixas, partículas elementares como elétrons, nêutrons e prótons são mais frequentemente encontradas em sua composição. Os dois últimos formam núcleos atômicos. Todas essas partículas elementares formam substâncias como moléculas e cristais. Em essência, sua substância atômica (átomos) consiste em elétrons, prótons e nêutrons.

Do ponto de vista da biologia, "substância" é o conceito de matéria que forma os tecidos de qualquer organismo. Faz parte das organelas que são encontradas nas células. Em um sentido geral, "substância" é uma forma de matéria da qual todos os corpos físicos são formados.

Propriedades da matéria

As propriedades de uma substância são chamadas de um conjunto de características objetivas que determinam a individualidade. Eles permitem distinguir uma substância de outra. As propriedades físicas e químicas mais características de uma substância:

Densidade;

Pontos de ebulição e fusão;

Características termodinâmicas;

Propriedades quimicas;

Valores da estrutura cristalina.

Todos os parâmetros listados são constantes inalteráveis. Como todas as substâncias são diferentes umas das outras, elas possuem certas características.O que se entende por esse conceito? As propriedades de uma substância são suas características, determinadas por medição ou observação, sem transformá-la em outra substância. Os mais importantes deles são:

Estado de agregação;

Cor e brilho;

A presença de um odor;

Insolubilidade ou solubilidade em água;

ponto de fusão e ebulição;

Densidade;

condutividade elétrica;

Condutividade térmica;

Dureza;

fragilidade;

Plástico.

Também é caracterizado por uma propriedade física como a forma. Cor, sabor, cheiro são determinados visualmente e com a ajuda dos sentidos. Parâmetros físicos como densidade, pontos de fusão e ebulição, condutividade elétrica são calculados usando várias medições. Informações sobre as propriedades físicas da maioria das substâncias são apresentadas em livros de referência especiais. Eles dependem do estado agregado da substância. Assim, a densidade da água, gelo e vapor é completamente diferente. O oxigênio é incolor no estado gasoso, mas azul no estado líquido. Devido às diferenças nas propriedades físicas, muitas substâncias podem ser distinguidas. Assim, o cobre é o único metal que tem um tom avermelhado. Só tem gosto salgado. Na maioria dos casos, para definir uma substância, é necessário levar em consideração várias de suas propriedades conhecidas.

Relação de conceitos

Muitas pessoas confundem os conceitos de "elemento químico", "átomo", "substância simples". Na verdade, eles diferem um do outro. Assim, um átomo é um conceito concreto, pois realmente existe. Elemento químico - definição abstrata (coletiva). Na natureza, existe apenas na forma de átomos ligados ou livres. Em outras palavras, é uma substância simples ou complexa. Cada elemento químico tem seu próprio símbolo - um sinal (símbolo). Em alguns casos, também expressa a composição de uma substância simples (B, C, Zn). Mas muitas vezes este símbolo denota apenas um elemento químico. Isso é claramente demonstrado pela fórmula do oxigênio. Então O é apenas um elemento químico, e a substância simples oxigênio é denotada pela fórmula O 2.

Existem outras diferenças entre esses conceitos. É necessário distinguir entre as características (propriedades) de substâncias simples, que são uma coleção de partículas, e um elemento químico, que é um átomo de um determinado tipo. Existem algumas diferenças nos nomes também. Na maioria das vezes, a designação de um elemento químico e uma substância simples é a mesma. No entanto, existem excepções a esta regra.

Classificação de substâncias

O que é chamado de substância do ponto de vista da ciência? O número de substâncias diferentes é muito grande. Uma substância natural, cuja definição está relacionada à sua origem natural, pode ser orgânica ou inorgânica. O homem aprendeu a sintetizar muitos compostos artificialmente. A definição de "substância" implica a divisão em substâncias e misturas simples (individuais). A atitude em relação à classificação depende de quantos deles estão incluídos nela.

A definição de uma substância simples compreende um conceito abstrato, que significa um conjunto de átomos interligados de acordo com certas leis físicas e químicas. Apesar disso, a fronteira entre ela e a mistura é muito vaga, pois algumas substâncias têm composição variável. Para eles, mesmo a fórmula exata ainda não é oferecida. Devido ao fato de que para uma substância simples apenas sua pureza final é alcançável, esse conceito permanece uma abstração. Ou seja, em qualquer um deles há uma mistura de elementos químicos em que um predomina. Muitas vezes, a pureza de uma substância afeta diretamente suas propriedades. Em um sentido geral, uma substância simples é construída a partir dos átomos de um elemento químico. Por exemplo, uma molécula de gás oxigênio contém 2 átomos idênticos (O 2).

O que é uma substância composta? Tal composto químico inclui vários átomos que compõem a molécula. Às vezes é referido como uma substância química mista. Substâncias complexas são misturas cujas moléculas são formadas por átomos de dois ou mais elementos. Assim, por exemplo, em uma molécula de água há um átomo de oxigênio e 2 hidrogênios (H 2 O). O conceito de substância complexa corresponde a uma molécula contendo vários elementos químicos. Existem muito mais substâncias desse tipo do que simples. Podem ser naturais e artificiais.

Simples e cujo conceito é até certo ponto condicional, diferem em suas propriedades. Assim, por exemplo, o titânio se torna forte apenas quando é liberado dos átomos de oxigênio a menos de um centésimo de um por cento. Uma substância complexa e simples, cuja definição química é um pouco difícil de entender, pode ser de dois tipos: inorgânica e orgânica.

substâncias inorgânicas

Inorgânicos são todos os compostos químicos que não contêm carbono. Este grupo inclui também algumas substâncias que contêm este elemento (cianetos, carbonatos, carbonetos, óxidos de carbono e várias outras substâncias). Eles não têm um esqueleto característico de substâncias orgânicas. Todos podem nomear uma substância de acordo com a fórmula graças ao sistema periódico de Mendeleev e ao curso de química da escola. Todos eles são indicados por letras latinas. Como se chama a substância neste caso? Todas as substâncias inorgânicas são divididas nos seguintes grupos:

Substâncias simples: metais (Mg, Na, Ca); não metais (P, S); gases nobres (He, Ar, Xe); substâncias anfotéricas (Al, Zn, Fe);

Complexo: sais, óxidos, ácidos, hidróxidos.

matéria orgânica

A definição de matéria orgânica é bastante simples. Essas substâncias incluem compostos químicos que contêm carbono. Esta classe de substâncias é a mais extensa. É verdade que há exceções a essa regra. Assim, as substâncias orgânicas não incluem: óxidos de carbono, carbonetos, carbonatos, ácido carbônico, cianetos e tiocianatos.

A resposta à pergunta "nome inclui uma série de compostos complexos. Estes incluem: aminas, amidas, cetonas, anidridos, aldeídos, nitrilas, ácidos carboxílicos, compostos organossulfurados, hidrocarbonetos, álcoois, éteres e ésteres, aminoácidos.

As principais classes de substâncias orgânicas biológicas incluem lipídios, proteínas, ácidos nucleicos, carboidratos. Eles, além do carbono, têm em sua composição hidrogênio, oxigênio, fósforo, enxofre, nitrogênio. Quais são as características da matéria orgânica? Sua diversidade e diversidade de estrutura é explicada pelas peculiaridades dos átomos de carbono, que são capazes de formar fortes ligações quando conectados em cadeias. Isso resulta em moléculas muito estáveis. Os átomos de carbono formam uma cadeia em ziguezague, que é uma característica das substâncias orgânicas. Neste caso, a estrutura das moléculas afeta diretamente as propriedades químicas. O carbono em substâncias orgânicas pode ser combinado em cadeias abertas e cíclicas (fechadas).

Estados agregados

A definição de "substância" em química não fornece um conceito detalhado de seu estado de agregação. Eles diferem no papel que a interação de moléculas desempenha em sua existência. Existem 3 estados da matéria:

Um sólido no qual as moléculas estão firmemente conectadas. Há uma forte atração entre eles. No estado sólido, as moléculas de uma substância não são capazes de se mover livremente. Eles só podem fazer movimentos oscilatórios. Graças a isso, os sólidos mantêm perfeitamente sua forma e volume.

Líquido, no qual as moléculas são mais livres e podem se deslocar de um lugar para outro. Graças a essas propriedades, qualquer líquido pode tomar a forma de um recipiente e fluir.

Gasoso, no qual as partículas elementares da matéria se movem livre e aleatoriamente. As ligações moleculares neste estado são tão fracas que podem estar distantes. No estado gasoso, a substância é capaz de preencher grandes volumes.

Usando a água como exemplo, é muito fácil entender a diferença entre gelo, líquido e vapor. Todos esses estados de agregação não pertencem às características individuais de uma substância química. Correspondem apenas aos estados de existência de uma substância que dependem de condições físicas externas. É por isso que é impossível atribuir inequivocamente o atributo de líquido à água. Quando as condições externas mudam, muitos produtos químicos passam de um estado de agregação para outro. Durante esse processo, os tipos intermediários (limites) são descobertos. O mais conhecido deles é o estado amorfo, chamado vítreo. Tal definição de "substância" em química está associada à sua estrutura (traduzida do grego amorphos - disforme).

Na física, mais um estado de agregação, chamado plasma, é considerado. É total ou parcialmente ionizado e é caracterizado pela mesma densidade de cargas negativas e positivas. Em outras palavras: o plasma é eletricamente neutro. Este estado da matéria ocorre apenas em temperaturas extremamente altas. Às vezes eles atingem milhares de kelvins. Em algumas de suas propriedades, o plasma é o oposto do gás. Este último tem baixa condutividade elétrica. Um gás é composto de partículas que são semelhantes entre si. No entanto, eles raramente se encontram. O plasma tem uma alta condutividade elétrica. Consiste em partículas elementares que diferem em carga elétrica. Eles interagem constantemente uns com os outros.

Existem também estados intermediários da matéria como um polímero (altamente elástico). Em conexão com a presença dessas formas de transição, os especialistas costumam usar o conceito de "fase" de forma mais ampla. Sob certas condições, bem diferentes das usuais, algumas substâncias passam para estados especiais, por exemplo, supercondutores e superfluidos.

cristais

Cristais são sólidos que têm a forma natural de poliedros regulares. Baseia-se em sua estrutura interna e depende do arranjo de seus átomos, moléculas e íons constituintes. Em química, é chamado de rede cristalina. Tal estrutura é individual para cada substância, portanto é um dos principais parâmetros físico-químicos.

As distâncias entre as partículas que compõem os cristais são chamadas de parâmetros de rede. Eles são determinados usando métodos físicos de análise estrutural. Não é incomum que os sólidos tenham mais de uma forma de rede cristalina. Tais estruturas são chamadas de modificações polimórficas. Entre as substâncias simples, as formas rômbica e monoclínica são comuns. Tais substâncias incluem grafite, diamante, enxofre, que são modificações hexagonais e cúbicas do carbono. Essa forma também é observada em substâncias complexas, como quartzo, cristobalita, tridimita, que são modificações do dióxido de silício.

Substância como uma forma de matéria

Apesar de os conceitos de "substância" e "matéria" serem muito próximos em seu significado, eles não são completamente equivalentes. Isto é reivindicado por muitos cientistas. Assim, ao mencionarem o termo “matéria” na maioria das vezes eles significam uma realidade bruta, inerte e morta, sujeita à dominação de leis mecânicas. A definição de “substância” é mais entendida como um material que, devido à sua forma, evoca a ideia de adequação e forma à vida.

Hoje, os cientistas consideram a matéria como uma realidade objetiva que existe no espaço e muda no tempo. Pode ser apresentado de duas formas:

O primeiro tem uma natureza ondulatória. Inclui ausência de peso, permeabilidade, continuidade. Ele pode viajar na velocidade da luz.

A segunda é corpuscular, possuindo uma massa de repouso. Consiste em partículas elementares que diferem em sua localização. Dificilmente é permeável ou impenetrável e não pode se propagar na velocidade da luz.

A primeira forma da existência da matéria é chamada de campo e a segunda - substância. Eles têm muito em comum, porque até os elétrons têm as propriedades de uma partícula e de uma onda. Eles aparecem no nível do microcosmo. É por isso que a divisão em campo e substância é muito conveniente.

Unidade de matéria e campo

Os cientistas há muito estabeleceram que quanto mais massiva e maior a partícula elementar da matéria, mais nítida sua individualidade e delimitação são expressas. Ao mesmo tempo, o contraste entre a matéria e o campo, caracterizado pela continuidade, é mais claramente visível. Quanto menores forem as partículas elementares de uma substância, menor será sua massa. Neste caso, o contraste com o campo torna-se mais difícil. Em várias micro-ondas, geralmente perde seu significado, pois diferentes partículas elementares são quanta excitadas pelos estados de diferentes campos (eletromagnéticos - fótons, nucleares - mésons).

A unidade de matéria e campo e a ausência de uma fronteira clara entre eles se expressa no fato de que, sob certas condições, as partículas surgem devido ao campo e, em outros casos, vice-versa. Um exemplo ilustrativo disso é um fenômeno como a aniquilação (o fenômeno da transformação de partículas elementares). Qualquer corpo material é um todo estável, possível pela conexão de seus elementos através de campos.

As substâncias podem ser compostas por átomos do mesmo ou de diferentes elementos químicos. Nesta base, todas as substâncias são divididas em simples e complexas.

Substâncias que consistem em átomos de um elemento químico são chamadas simples. As substâncias simples são divididas em metais (formados por átomos metálicos: Na, K, Ca, Mg) e não metais (formados por átomos não metálicos H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si) de acordo com sua propriedades físicas e químicas.

Substâncias constituídas por átomos de diferentes elementos químicos são chamadas de substâncias complexas. As principais classes de substâncias inorgânicas complexas incluem óxidos, bases, ácidos e sais.

Os óxidos são compostos binários (compostos constituídos por dois elementos químicos), que incluem o elemento oxigênio no estado de oxidação -2.
Os óxidos são divididos em básicos, anfotéricos, ácidos e não formadores de sal:
1. Os óxidos básicos são formados por átomos de metal típicos e átomos de oxigênio. Por exemplo, Na2O, CaO, LiO. Eles correspondem a hidróxidos - bases.
2. Os óxidos anfotéricos são formados por átomos de metais de transição e átomos de oxigênio. Por exemplo, BeO, ZnO, Al2O3. Correspondem a hidróxidos anfotéricos.
3. Os óxidos ácidos são formados por átomos não metálicos e átomos de oxigênio. Por exemplo, CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7, etc. Eles correspondem a hidróxidos - ácidos.
4. Os óxidos não formadores de sal são formados por átomos não metálicos e oxigênio. Óxidos não formadores de sal incluem 4 óxidos: CO, SiO, N2O, NO.

Bases são compostos que contêm um cátion metálico (ou amônio) e um ou mais grupos hidroxila. Por exemplo, NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
As bases solúveis, que são chamadas de álcalis, são especialmente distinguidas. Estes incluem hidróxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos.
De acordo com o número de grupos hidroxila, as bases são divididas em um, dois e três ácidos.

Os hidróxidos anfotéricos são formados por cátions berílio, zinco ou alumínio e ânions hidróxido: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Ácidos são compostos que contêm cátions de hidrogênio e ânions de um resíduo ácido. De acordo com o número de cátions de hidrogênio, os ácidos são divididos em um, dois e três básicos. De acordo com a presença de oxigênio no resíduo ácido, os ácidos são divididos em anóxicos e contendo oxigênio.
HF - ácido fluorídrico (ou fluorídrico)
HCl - ácido clorídrico (ou clorídrico)
HBr - ácido bromídrico
HI - ácido iodídrico
H2S - ácido hidrossulfúrico
HNO3 - ácido nítrico (corresponde ao óxido ácido N2O5)
HNO2 - ácido nitroso (corresponde ao óxido ácido N2O3)
H2SO4 - ácido sulfúrico (corresponde ao óxido ácido SO3)
H2SO3 - ácido sulfuroso (corresponde ao óxido ácido SO2)
H2CO3 - ácido carbônico (corresponde ao óxido ácido CO2)
H2SiO3 - ácido silícico (corresponde ao óxido ácido SiO2)
H3PO4 - ácido fosfórico (corresponde ao óxido ácido P2O5).

Os sais são compostos que incluem um cátion metálico (ou amônio) e um ânion de um resíduo ácido.
De acordo com a composição do ácido são divididos em:
1. Meio - consiste em um cátion metálico e um resíduo ácido - este é o produto da substituição completa de átomos de hidrogênio ácidos por cátions metálicos (ou amônio). Por exemplo, Na2SO4, K3PO4.
Sais de ácido fluorídrico - fluoretos,
sais de ácido clorídrico - cloretos,
sais de ácido bromídrico - brometos,
sais de ácido iodídrico - iodetos,
sais de ácido hidrosulfúrico - sulfetos,
sais de ácido nítrico - nitratos,
sais de ácido nitroso - nitritos,
sais de ácido sulfúrico - sulfatos,
sais de ácido sulfuroso - sulfitos,
sais de ácido carbônico - carbonatos,
sais de ácido silícico - silicatos,
sais de ácido fosfórico - fosfatos.
2. Sais ácidos - consistem em um cátion metálico (ou amônio), um cátion(s) hidrogênio e um ânion de um resíduo ácido - este é o produto da substituição incompleta de átomos de hidrogênio ácido por cátions metálicos. Os sais ácidos só podem formar ácidos dibásicos e tribásicos. O prefixo hidro- (ou digdro) é adicionado ao nome do sal. Por exemplo, NaHSO4 (hidrogenosulfato de sódio), KH2PO4 (dihidrogenofosfato de potássio).
3. Sais básicos - consistem em um cátion metálico (ou amônio), hidroxidanion e um ânion de um resíduo ácido - este é o produto da substituição incompleta dos grupos hidroxila da base por resíduos ácidos. Os sais básicos podem formar apenas bases de dois e três ácidos. O prefixo hidroxo- é adicionado ao nome do sal. Por exemplo, (CuOH)2CO3 é hidroxicarbonato de cobre (II).

A principal diferença entre eles está na composição. Assim, substâncias simples incluem átomos de um elemento. Seus cristais (substâncias simples) podem ser sintetizados em laboratório e, às vezes, em casa. No entanto, muitas vezes é necessário criar certas condições para armazenar os cristais obtidos.

Existem cinco classes em que as substâncias simples são divididas: metais, semimetais, não metais, compostos intermetálicos e halogênios (não encontrados na natureza). Eles podem ser representados por gases atômicos (Ar, He) ou moleculares (O2, H2, O3).

Um exemplo é a substância simples oxigênio. Inclui moléculas que consistem em dois átomos do elemento Oxigênio. Ou, por exemplo, a substância ferro consiste em cristais, incluindo apenas átomos do elemento Ferro. Historicamente, costuma-se chamar uma substância simples pelo nome do elemento, cujos átomos fazem parte dela. A estrutura destes compostos pode ser molecular e não molecular.

Os compostos incluem átomos de vários tipos e, quando decompostos, podem formar dois (ou mais) compostos. Por exemplo, a água se decompõe em oxigênio e hidrogênio. No entanto, nem todos os compostos podem ser decompostos em substâncias simples. Por exemplo, o sulfeto de ferro, formado por átomos de enxofre e ferro, não pode ser decomposto. Neste caso, para provar que o composto é complexo e inclui átomos diferentes, aplica-se o princípio da reação inversa. Em outras palavras, o sulfeto de ferro é obtido usando os componentes de partida.

Substâncias simples são formas de elementos químicos que existem de forma livre. Hoje, mais de quatrocentos tipos desses elementos são conhecidos pela ciência.

Ao contrário das substâncias complexas, as substâncias simples não podem ser obtidas de outras substâncias simples. Eles também não podem ser decompostos em outros compostos.

Todas as modificações alotrópicas têm a propriedade de passar umas para as outras. Diferentes tipos de substâncias simples formadas por um elemento químico podem ter diferentes e diferentes níveis de atividade química. Por exemplo, o oxigênio exibe menos atividade que o ozônio, e o ponto de fusão do fulereno, por exemplo, é menor que o do diamante.

Em condições normais, para onze elementos, substâncias simples serão gases (Ar, Xe, Rn, N, H, Ne, O, F, Kr, Cl, He,), para dois líquidos (Br, Hg), e para outros elementos - corpos sólidos.

Em temperaturas próximas à temperatura ambiente, os cinco metais assumirão um estado líquido ou semi-líquido. Isso se deve ao fato de que seu ponto de fusão é quase igual a Assim, mercúrio e rubídio derretem a 39 graus, frâncio - a 27, césio - a 28 e gálio a 30 graus.

Deve-se notar que os conceitos de "elemento químico", "átomo", "substância simples" não devem ser confundidos. Assim, por exemplo, um átomo tem um significado definido e concreto e existe na realidade. A definição de "elemento químico" é geralmente abstrata, coletiva. Na natureza, os elementos estão presentes na forma de átomos livres ou quimicamente ligados. Ao mesmo tempo, as características de substâncias simples (conjuntos de partículas) e elementos químicos (átomos isolados de um tipo específico) têm suas próprias características.

Substâncias orgânicas e inorgânicas;
> reconhecer metais e não metais;
> determinar elementos metálicos e não metálicos por sua localização no sistema periódico de D. I. Mendeleev; entender por que todos os metais são semelhantes em propriedades.

Átomos em condições normais não podem existir sozinhos por muito tempo. Eles são capazes de se combinar com o mesmo ou com outros átomos, o que leva a uma grande variedade no mundo das substâncias.

Uma substância formada por um elemento químico é chamada de simples, e uma substância formada por vários elementos é chamada de complexo ou composto químico.

Substâncias simples

As substâncias simples são divididas em metais e não metais. Tal classificação de substâncias simples foi proposta pelo notável cientista francês A.L. Lavoisier no final do século XVIII. Os elementos químicos dos quais os metais são derivados são chamados metálicos, e aqueles que formam não metais são chamados
não metálico. Na versão longa do sistema de D. I. Mendeleev (guarda II), eles são delimitados por uma linha tracejada. metal elementos estão à esquerda dele; há muito mais deles do que os não metálicos.

É interessante

Substâncias simples de 13 elementos - Au, Ag, Cu, Hg, Pb, Fe, Sn, Pt, S, C, Zn, Sb e As eram conhecidas na antiguidade.

Cada um de vocês pode, sem hesitação, nomear vários metais (Fig. 36). Eles diferem de outras substâncias em um brilho "metálico" especial. Essas substâncias têm muitas propriedades em comum.

Arroz. 36. Metais

Em condições normais, os metais são sólidos (só o mercúrio é líquido), conduzem bem a eletricidade e o calor e têm, em sua maioria, altas temperatura fusão (acima de 500 °C).

Arroz. 37. Modelo simplificado da estrutura interna do metal

Eles são de plástico; eles podem ser forjados, fios puxados a partir deles.

Devido às suas propriedades, os metais entraram com confiança na vida das pessoas. Seu grande significado é evidenciado pelos nomes de épocas históricas: Idade do Cobre, Idade do Bronze, Idade do Ferro.

A semelhança dos metais se deve à sua estrutura interna.

A estrutura dos metais. Os metais são substâncias cristalinas. Cristais em metais são muito menores que cristais de açúcar ou sal comum e não podem ser vistos a olho nu.

Uma molécula é uma partícula eletricamente neutra que consiste em dois ou mais átomos conectados.

Em cada molécula, os átomos estão interligados com bastante firmeza, e as moléculas na substância estão muito fracamente conectadas umas às outras. Portanto, substâncias de estrutura molecular têm baixos pontos de fusão e ebulição.

Oxigênio e ozônio são substâncias moleculares. Estas são substâncias simples de oxigênio. Uma molécula de oxigênio contém dois átomos de oxigênio e uma molécula de ozônio contém três (Fig. 39).

Arroz. 39. Modelos de moléculas

Não apenas o oxigênio, mas também muitos outros elementos formam duas ou mais substâncias simples. Portanto, existem várias vezes mais substâncias simples do que elementos químicos.

Nomes de substâncias simples.

A maioria das substâncias simples recebe o nome dos elementos correspondentes. Se os nomes forem diferentes, eles são fornecidos no sistema periódico e o nome de uma substância simples está localizado abaixo do nome
elemento (Fig. 40).

Nomeie as substâncias simples dos elementos Hidrogênio, Lítio, Magnésio, Nitrogênio.

1 O termo "molécula" vem da palavra latina moles (massa), sufixo diminuto cula e significa "pequena massa".

Os nomes das substâncias simples são escritos dentro da frase com uma letra minúscula.

Arroz. 40. Célula do sistema periódico

Substâncias complexas (compostos químicos)

A combinação de átomos de diferentes elementos químicos gera um conjunto substâncias complexas(há dezenas de milhares de vezes mais do que simples).

Existem substâncias complexas com estrutura molecular, atômica e iônica. Portanto, suas propriedades são muito diferentes.

Os compostos moleculares são principalmente voláteis e muitas vezes têm um odor. Seus pontos de fusão e ebulição são muito menores do que os de compostos com estrutura atômica ou iônica.

A substância molecular é a água. A molécula de água consiste em dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio (Fig. 41).

Arroz. 41. Modelo de molécula de água

A estrutura molecular do monóxido de carbono e do dióxido de carbono gases, açúcar, amido, álcool, ácido acético, etc. O número de átomos nas moléculas de substâncias complexas pode ser diferente - de dois átomos a centenas e até milhares.

Alguns compostos têm uma estrutura atômica.

Um deles é o mineral quartzo, principal constituinte da areia. Ele contém átomos de silício e oxigênio (Fig. 42).

Arroz. 42. Modelo de conexão da estrutura atômica (quartzo)

Existem também compostos iônicos. Estes são sal de mesa, giz, refrigerante, cal, gesso e muitos outros. Os cristais de sal consistem em íons de sódio carregados positivamente e íons de cloro carregados negativamente (Fig. 43). Cada um desses íons é formado a partir do átomo correspondente (§ 6).

Arroz. 43. Modelo de um composto iônico (sal comum)

É interessante

As moléculas de compostos orgânicos, além de átomos de carbono, geralmente contêm átomos de hidrogênio, geralmente átomos de oxigênio e, às vezes, alguns outros elementos.

A atração mútua de muitos íons de cargas opostas determina a existência de compostos iônicos.

Um íon formado a partir de um átomo é chamado simples, e um íon formado por vários átomos é chamado complexo.

Íons simples carregados positivamente existem para elementos metálicos, enquanto íons simples carregados negativamente existem para elementos não metálicos.

Nomes de substâncias complexas.

O livro até agora deu os nomes técnicos ou cotidianos de substâncias complexas. Além disso, as substâncias têm nomes químicos. Por exemplo, o nome químico do sal de mesa é cloreto de sódio e o giz é carbonato de cálcio. Cada um desses nomes consiste em duas palavras. A primeira palavra é o nome de um dos elementos que formam a substância (escreve-se com uma letra minúscula), e a segunda vem do nome de outro elemento.

substâncias orgânicas e inorgânicas.

Anteriormente, as substâncias orgânicas eram chamadas de substâncias contidas em organismos vivos. São proteínas, gorduras, açúcar, amido, vitaminas, compostos que dão cor, cheiro, sabor a vegetais e frutas, etc. Com o tempo, os cientistas começaram a obter em laboratórios substâncias semelhantes em composição e propriedades que não existem na natureza. Agora, os compostos de carbono são chamados de substâncias orgânicas (com exceção de monóxido de carbono e dióxido de carbono, giz, refrigerante e alguns outros).

A maioria dos compostos orgânicos é capaz de queimar e, quando aquecido na ausência de ar, carboniza (o carvão consiste quase inteiramente em átomos de carbono).

Outras substâncias complexas, assim como todas as simples, pertencem a substâncias inorgânicas. Eles formam a base do mundo mineral, ou seja, estão contidos no solo, minerais, rochas, ar, água natural. Além disso, substâncias inorgânicas também são encontradas em organismos vivos.

O material do parágrafo está resumido no Esquema 6.

Experiência de laboratório nº 2

Familiarização com substâncias de vários tipos

Você recebeu as seguintes substâncias (o professor indicará a opção):

opção I - açúcar, carbonato de cálcio (giz), grafite, cobre;
opção II - parafina, alumínio, enxofre, cloreto de sódio (sal de mesa).

As substâncias estão em frascos com rótulos.

Considere cuidadosamente as substâncias, preste atenção aos seus nomes. Identifique entre eles substâncias simples (metais, não metais) e complexas, assim como orgânicas e inorgânicas.

Digite o nome de cada substância na tabela e indique seu tipo escrevendo um sinal “+” nas colunas apropriadas.

conclusões

As substâncias são simples e complexas, orgânicas e inorgânicas.

Substâncias simples são divididas em metais e não metais, e elementos químicos - em metálicos e não metálicos.

Os metais têm muitas propriedades comuns devido à semelhança de sua estrutura interna.

Os não metais são compostos de átomos ou moléculas e diferem em suas propriedades dos metais.

Substâncias complexas (compostos químicos) têm uma estrutura atômica, molecular ou iônica.

Quase todos os compostos de carbono pertencem a substâncias orgânicas, e os demais compostos e substâncias simples pertencem a substâncias inorgânicas.

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56. Que substância é chamada simples e qual é complexa? Que tipos de substâncias simples existem e quais são os nomes dos elementos correspondentes?

57. Por quais propriedades físicas um metal pode ser distinguido de um não metal?

58. Defina uma molécula. Qual é a diferença entre uma molécula de uma substância simples e uma molécula de uma substância complexa?
59. Preencha as lacunas inserindo as palavras "Nitrogênio" ou "nitrogênio" nos casos apropriados e explique sua escolha:
a) ... - gás, que contém a maior quantidade no ar;
b) uma molécula... consiste em dois átomos...;
c) compostos ... entram nas plantas do solo;
d) ... pouco solúvel em água.

60. Preencha as lacunas inserindo as palavras "elemento", "átomo" ou "molécula" no caso e número apropriados:
a) ... fósforo branco contém quatro ... Fósforo;
b) há ... dióxido de carbono no ar;
c) o ouro é uma substância simples... Aurum.