Прості та складні речовини

Речовини є сукупностями молекул чи атомів (іонів). Усі речовини за складом поділяють на прості та складні. Простими називають речовини, що складаються з атомів одного елементу, тобто це форма існування хімічного елементу у вільному стані. Складними називають речовини, що складаються з атомів різних елементів, тобто це форма існування хімічних елементів у зв’язаному стані. Алотропія – це явище існування хімічного елементу у вигляді двох або кількох простих речовин, відмінних за властивостями. Відмінності властивостей алотропних модифікацій обумовлені різним числом атомів у молекулі або різною структурою кристалів. Завдяки алотропії число простих речовин (500) більше, ніж хімічних елементів (110).

Хімічна символіка

Для зображення складу речовин та процесу їх перетворень розроблена відповідна хімічна символіка: символи хімічних елементів, хімічні формули та рівняння хімічних реакцій.

Символ елементу – це одна або дві перші букви латинських назв хімічних елементів. Хімічний символ елементу відображає один атом хімічного елементу. Знаючи символ елементу, можна, використовуючи періодичну таблицю елементів, назвати його, вказати число протонів в його атомі, а також величину відносної атомної маси.

Хімічна формула – це позначення складу сполуки за допомогою символів атомів елементів, з яких вона складається, та індексів – цифр, проставлених справа і трохи нижче від символу певного елементу, які вказують на число атомів цього елементу в сполуці (індекс 1 не ставиться). Використовують різні види хімічних формул:

1. Молекулярна формула відображає якісний склад речовини; кількісний склад речовини; одну молекулу речовини. Знаючи молекулярну формулу, можна встановити співвідношення мас елементів, які входять до складу речовини, а також молекулярну масу речовини.

2. Емпіричні формули базуються на результатах дослідів і відображають якісний склад речовин; стехіометричне співвідношення атомів елементів у речовині; одну умовну частку речовини.

3. Електронні формули схематично зображають механізм утворення хімічних зв’язків у молекулах. Вони записуються за допомогою хімічних символів та крапок, якими позначають електрони зовнішнього енергетичного рівня атомів, що приймають участь в утворенні хімічних зв’язків.

4. Графічні формули схематично зображають порядок сполучення атомів у молекулах. Графічні формули не відображають просторову будову молекули. Для зображення просторової будови користуються моделями молекул – кулестержневими.

Хімічні рівняння – це зображення перебігу хімічної реакції за допомогою хімічних символів, формул та коефіцієнтів. Коефіцієнти – це великі цифри, що стоять перед формулами речовин і показують число окремих атомів або молекул. Розрізняють такі види хімічних рівнянь: молекулярні, іонні, електронні та електронно-іонні рівняння напівреакцій, термохімічні:

1. молекулярні рівняння описують всі зміни в реакційній системі в цілому, при цьому речовини зображають молекулярними або емпіричними формулами:

2FeCl₃+2KI+3H₂SO₄  2FeSO₄+I₂+6HCl+K₂SO₄;

2. іонні рівняння відображають реакції між іонами; в них не вказують іонів, що не беруть участь в реакції:

H⁺+OH^–  H₂O ;

10Cl^–+2MnO₄^–+16H⁺  5Cl₂+2Mn²⁺+8H₂O ;

3) електронні рівняння напівреакцій описують процеси окиснення чи відновлення, які відбуваються під час окисно-відновних реакцій, тобто процеси переходу електронів:

;

в електронно-іонних рівняннях, окрім процесу переходу електронів вказують і іони, що беруть участь в окисно-відновних процесах

2	MnO4–+5 + 8H+  Mn2+ + 4H2O
5	2Cl– – 2  Cl2

4) термохімічні рівняння – це рівняння, в яких вказується тепловий ефект хімічної реакції та агрегатний стан речовин: S_(кр.) + O_2(газ)  SO_2(газ) + 297 кДж