Прості речовини

У природі існують прості і складні речовини. Головна відмінність між ними - в їх складі. Так, прості речовини включають атоми одного елемента. Їх (простих речовин) кристали можна синтезувати в лабораторних, а іноді і в домашніх умовах. Однак часто для зберігання отриманих кристалів необхідно створювати певні умови.

Існує п`ять класів, на які розділені прості речовини: метали, напівметали, неметали, інтерметалліді і галогени (що не зустрічаються в природі). Вони можуть бути представлені атомарними (Ar, Не) або молекулярними (О2, Н2, О3) газами.

Як приклад можна взяти проста речовина кисень. Воно включає молекули, що складаються з двох атомів елемента Кисень. Або, наприклад, речовина залізо складається з кристалів, що включають тільки атоми елемента Залізо. Історично прийнято називати проста речовина за назвою елемента, атоми якого входять до його складу. Будова цих з`єднань може бути молекулярним і немолекулярное.

Складні речовини включають атоми різного виду і при розкладанні можуть утворювати два (або більше) сполуки. Наприклад, вода при розщепленні формує кисень і водень. При цьому не кожне з`єднання можна розкласти на прості речовини. Наприклад, сульфід заліза, сформований атомами сірки і заліза, не піддається розщепленню. У цьому випадку, для того щоб довести, що з`єднання є складним і включає різнорідні атоми, застосовують принцип зворотної реакції. Іншими словами, за допомогою вихідних компонентів отримують сульфід заліза.

Прості речовини є формами хімічних елементів, що існують у вільному вигляді. Сьогодні науці відомо більше чотирьохсот видів цих елементів.

На відміну від складних речовин, прості не можна отримати з інших простих речовин. Їх також не можна розкласти на інші сполуки.

Один хімічний елемент може сформувати різні типи простих речовин. (Наприклад, елемент Кисень формує трьохатомний озон і двоатомний кисень, а Вуглець здатний утворити алмаз і графіт). Це властивість називається аллотропией. Аллотропние модифікації розрізняються за будовою і способом розміщення молекул в кристалах або за складом самих молекул (атомів) елемента. Здатність до формування декількох типів простих речовин обумовлена атомним будовою, яка визначає вид хімічного зв`язку, а також особливостями будови молекул і кристалів.

Всі аллотропние модифікації мають властивість переходити один в одного. Різні типи простих речовин, сформовані одним хімічним елементом, можуть мати різні фізичні властивості і різний рівень хімічної активності. Так, наприклад, кисень проявляє меншу, ніж озон, активність, а температура плавлення фуллерена, наприклад, менше, ніж у алмазу.

У нормальних умовах для одинадцяти елементів прості речовини будуть являти собою гази (Ar, Xe, Rn, N, H, Ne, O, F, Kr, Cl, He,), для двох рідини (Br, Hg), а для інших елементів - тверді тіла.

При температурі, наближеною до кімнатної, п`ять металів прийматимуть рідке або полужидкое стан. Це пов`язано з тим, що температура їх плавлення майже дорівнює кімнатній температурі. Так, ртуть і рубідій плавляться при 39 градусах, францій - при 27, цезій - при 28, а галій при 30 градусах.

Слід зазначити, що поняття "хімічний елемент", "атом", "проста речовина" змішувати не слід. Так, наприклад, атом має певне, конкретне значення й існує реально. Визначення "хімічний елемент" є в цілому абстрактним, збірним. У природі елементи присутні у формі атомів вільних або хімічно зв`язаних. При цьому характеристики простих речовин (сукупності частинок) і хімічних елементів (ізольованих атомів конкретного виду) мають свої особливості.