Прості речовини

Алотропна модифікація вуглецю - алмаз (в материнській породі)

Прості речовини - речовини, що складаються виключно з атомів одного хімічного елемента (з гомоядерних молекул), ^{[1] [2]} на відміну від складних речовин. Є формою існування хімічних елементів у вільному вигляді ^{[1] [3]}, або, інакше кажучи, елементи, не пов'язані хімічно ні з яким іншим елементом, утворюють прості речовини ^[3]. Відомо понад 400 різновидів простих речовин ^[2].

Залежно від типу хімічного зв'язку між атомами прості речовини можуть бути металами ( Na, Mg, Al, Bi тощо) і неметалами ( H ₂, N ₂, Br ₂, Si тощо) ^[2].

Приклади простих речовин: молекулярні ( O ₂, O ₃, H ₂, Cl ₂) і атомарні (He, Ar) гази; різні форми вуглецю, йод (I _2), метали (не у вигляді сплавів).

1. Алотропні модифікації

Схеми будови різних модифікацій вуглецю
a: алмаз, b: графіт, c: лонсдейліт
d: фулерен - букібол C _60, e: фулерен C _540, f: фулерен C ₇₀
g: аморфний вуглець, h: вуглецева нанотрубка

Один і той же хімічний елемент часто може утворювати декілька типів простих речовин ( Алотропія), званих аллотропних модифікаціях. Явище аллотропии може бути обумовлено або різним складом молекул даного елемента (Алотропія складу), або різною будовою молекул і способом розміщення молекул (атомів) в кристалах (Алотропія форми). Здатність елемента до утворення відповідних аллотропних модифікацій обумовлена ​​будовою атома, яке визначає тип хімічного зв'язку, будова молекул і кристалів ^[2].

Різні алотропні модифікації можуть переходити один в одного. Для даного хімічного елемента його алотропні модифікації завжди розрізняються за фізичним властивостям і хімічної активності (наприклад, озон активніше кисню, температура плавлення алмазу більше, ніж фулерену) ^[4].

2. Агрегатний стан

При нормальних умовах відповідні прості речовини для 11 елементів є газами ( H, He, N, O, F, Ne, Cl, Ar, Kr, Xe, Rn), для 2 - рідинами ( Br, Hg), для інших елементів - твердими тілами.

При кімнатній температурі (або близької до неї) 5 металів знаходяться в рідкому або напіврідкому стані, оскільки їх температура плавлення близька до кімнатної:

• Ртуть (-39 C)
• Францій (27 C)
• Цезій (28 C)
• Галій (30 C)
• Рубідій (39 C)

3. Відношення понять

Поняття " атом "," хімічний елемент "і" проста речовина "не слід змішувати." Атом "- конкретне поняття, тому що атоми існують реально." Хімічний елемент "- це збірна, абстрактне поняття; в природі хімічний елемент існує у вигляді вільних або хімічно пов'язаних атомів, тобто простих і складних речовин.

Також потрібно розрізняти властивості (характеристики) простого речовини (сукупності часток) і властивості (характеристики) хімічного елемента (ізольованого атома певного виду), див. таблицю нижче ^[4] :

Назви хімічних елементів і відповідних простих речовин збігаються в більшості випадків. Однак існують і виключення. Наприклад, назви аллотропних модифікацій кисню - кисень (дікіслород O ₂₎ та озон; вуглецю - алмаз, графіт, карбин, фулерен.

Кожен хімічний елемент має своє умовне позначення - хімічний знак (символ). У ряді випадків хімічний знак може також висловлювати складу простого речовини ( Zn, B, C, Ar). Однак, наприклад, символ O позначає тільки хімічний елемент, проста речовина "кисень" має формулу O _2.

Література

• Ахметов Н.С. Загальна і неорганічна хімія. - 4 видавництва., Испр. - Москва: Вища школа, Видавничий центр "Академія", 2001. - 743 с. - 15 000 екз. - ISBN 5-06-003363-5, 5-7695-0704-7

• Врублевський А.І. Хімія: базовий шкільний курс. - К.: Юніпресс, 2009. - 576 с. - 3 100 прим. - ISBN 978-985-507-813-6