Απλές και σύνθετες ουσίες. Χημικό στοιχείο
Όλες οι ουσίες για τις οποίες μιλάμε σχολικό μάθημαΗ χημεία συνήθως χωρίζεται σε απλή και σύνθετη. Απλές ουσίες είναι εκείνες οι ουσίες των οποίων τα μόρια περιέχουν άτομα του ίδιου στοιχείου.Το ατομικό οξυγόνο (Ο), το μοριακό οξυγόνο (Ο2) ή απλά το οξυγόνο, το όζον (Ο3), ο γραφίτης, το διαμάντι είναι παραδείγματα απλών ουσιών που σχηματίζουν τα χημικά στοιχεία οξυγόνο και άνθρακα. Οι σύνθετες ουσίες χωρίζονται σε οργανικές και ανόργανες. Μεταξύ των ανόργανων ουσιών, διακρίνονται κυρίως οι ακόλουθες τέσσερις κατηγορίες: οξείδια (ή οξείδια), οξέα (χωρίς οξυγόνο και οξυγόνο), βάσεις (οι υδατοδιαλυτές βάσεις ονομάζονται αλκάλια) και άλατα. Οι ενώσεις των μη μετάλλων (με εξαίρεση το οξυγόνο και το υδρογόνο) δεν περιλαμβάνονται σε αυτές τις τέσσερις κατηγορίες, θα τις ονομάσουμε συμβατικά «και άλλες πολύπλοκες ουσίες».
Οι απλές ουσίες συνήθως χωρίζονται σε μέταλλα, αμέταλλα και αδρανή αέρια. Τα μέταλλα περιλαμβάνουν όλα τα χημικά στοιχεία στα οποία γεμίζονται τα d- και f-υποεπίπεδα, αυτά είναι τα στοιχεία στην 4η περίοδο: Sc - Zn, στην 5η περίοδο: Y - Cd, στην 6η περίοδο: La - Hg, Ce - Lu, στην 7η περίοδο Ac - Th - Lr. Εάν τώρα τραβήξουμε μια γραμμή από το Be έως το At μεταξύ των υπολοίπων στοιχείων, τότε προς τα αριστερά και κάτω θα υπάρχουν μέταλλα και προς τα δεξιά και πάνω - τα μη μέταλλα. Τα αδρανή αέρια βρίσκονται στην ομάδα 8 του Περιοδικού Πίνακα. Στοιχεία που βρίσκονται στη διαγώνιο: Al, Ge, Sb, Po (και μερικά άλλα. Για παράδειγμα, ο Zn) σε ελεύθερη κατάσταση έχουν τις ιδιότητες των μετάλλων και τα υδροξείδια έχουν τις ιδιότητες τόσο των βάσεων όσο και των οξέων, δηλ. είναι αμφοτερικά υδροξείδια. Επομένως, αυτά τα στοιχεία μπορούν να θεωρηθούν μεταλλικά-μη μέταλλα, καταλαμβάνοντας μια ενδιάμεση θέση μεταξύ μετάλλων και μη μετάλλων. Έτσι, η ταξινόμηση των χημικών στοιχείων εξαρτάται από τις ιδιότητες που θα έχουν τα υδροξείδια τους: βασικό - που σημαίνει ότι είναι μέταλλο, όξινο - αμέταλλο και και τα δύο (ανάλογα με τις συνθήκες) - μέταλλο-μη μέταλλο. Το ίδιο χημικό στοιχείο σε ενώσεις με τη χαμηλότερη θετική κατάσταση οξείδωσης (Mn+2, Cr+2) παρουσιάζει έντονες «μεταλλικές» ιδιότητες και σε ενώσεις με τη μέγιστη θετική κατάσταση οξείδωσης (Mn+7, Cr+6) τις ιδιότητες του ένα τυπικό αμέταλλο. Για να δεις τη σχέση απλές ουσίες, οξείδια, υδροξείδια και άλατα, παρουσιάζουμε έναν συνοπτικό πίνακα.
Υπό χημικό στοιχείοκατανοούν μια συλλογή ατόμων με το ίδιο θετικό πυρηνικό φορτίο και με ένα συγκεκριμένο σύνολο ιδιοτήτων. Τα άτομα του ίδιου χημικού στοιχείου συνδυάζονται για να σχηματιστούν απλή ουσία. Όταν συνδυάζονται άτομα διαφορετικών χημικών στοιχείων, σύνθετες ουσίες (χημικές ενώσεις)ή μείγματα. Η διαφορά μεταξύ χημικών ενώσεων και μιγμάτων είναι ότι:
Έχουν νέες ιδιότητες που δεν είχαν οι απλές ουσίες από τις οποίες προήλθαν.
Δεν μπορούν να χωριστούν μηχανικά στα συστατικά τους μέρη.
Τα χημικά στοιχεία στη σύνθεσή τους μπορούν να βρίσκονται μόνο σε αυστηρά καθορισμένες ποσοτικές αναλογίες.
Ορισμένα χημικά στοιχεία (άνθρακας, οξυγόνο, φώσφορος, θείο) μπορούν να υπάρχουν με τη μορφή πολλών απλών ουσιών. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται αλλοτροπία, και οι ποικιλίες απλών ουσιών του ίδιου χημικού στοιχείου ονομάζονται του αλλοτροπικές τροποποιήσεις(τροποποιήσεις).
Καθήκοντα
1.1. Τι άλλο υπάρχει στη φύση: χημικά στοιχεία ή απλές ουσίες; Γιατί;
1.2. Είναι αλήθεια ότι το θείο και ο σίδηρος περιλαμβάνονται στη σύνθεση του θειούχου σιδήρου ως ουσίες; Αν όχι, ποια είναι η σωστή απάντηση;
1.3. Ονομάστε τις αλλοτροπικές τροποποιήσεις του οξυγόνου. Διαφέρουν ως προς τις ιδιότητες τους; Αν ναι, πώς;
1.4. Ποια από τις αλλοτροπικές τροποποιήσεις του οξυγόνου είναι χημικά πιο ενεργή και γιατί;
1.5. Οι απλές ουσίες ή χημικά στοιχεία είναι ο ψευδάργυρος, το θείο και το οξυγόνο στις ακόλουθες αντιδράσεις:
1) CuSO 4 + Zn = ZnSO 4 + Cu;
2) S + O 2 = SO 2;
3) Zn + 2HC1 = ZnCl 2 + H 2 ;
4) Zn + S = ZnS;
5) 2H 2 0 = 2H 2 + O 2 .
1.6. Είναι δυνατόν να ληφθεί μια άλλη απλή ουσία από μια απλή ουσία; Δώστε μια αιτιολογημένη απάντηση.
1.7. Όταν μια ουσία καίγεται σε οξυγόνο, παράγεται οξείδιο του θείου (IV), άζωτο και νερό. Ποια χημικά στοιχεία αποτελούν την αρχική ουσία;
1.8. Να αναφέρετε εάν οι απλές ή σύνθετες ουσίες περιλαμβάνουν: H 2 O, C1 2, NaOH, O 2, HNO 3, Fe, S, ZnSO 4, N 2, AgCl, I 2, A1 2 O 3, O 3;
1.9. Για ποια χημικά στοιχεία είναι γνωστές οι αλλοτροπικές τροποποιήσεις; Ονομάστε αυτές τις τροποποιήσεις.
1.10. Είναι δυνατόν ένα χημικό στοιχείο να μεταβεί από τη μια αλλοτροπική τροποποίηση στην άλλη; Δώστε παραδείγματα.
1.11. Ποια χημικά στοιχεία εννοούν όταν μιλούν για διαμάντι και όζον;
1.12. Ποιες από τις ουσίες είναι χημικές ενώσεις και ποιες μείγματα:
2) αέρας?
4) θειικό οξύ.
1.13. Πώς να αποδείξετε ότι το χλωριούχο νάτριο είναι μια σύνθετη ουσία;
1.14. Ονομάστε τρεις αλλοτροπικές τροποποιήσεις του άνθρακα.
1.15. Τι ονομάζονται οι αλλοτροπικές τροποποιήσεις του φωσφόρου και σε τι διαφέρουν μεταξύ τους;
1.16. Τι ονομάζονται αλλοτροπικές τροποποιήσεις του θείου και σε τι διαφέρουν μεταξύ τους;
1.17. Υποδείξτε ποια από τις προτάσεις είναι αληθής και γιατί - η σύνθεση του θειικού βαρίου περιλαμβάνει:
1) απλές ουσίες βάριο, θείο, οξυγόνο.
2) χημικά στοιχεία βάριο, θείο, οξυγόνο.
1.18. Πόσα λίτρα αμμωνίας μπορούν να παραχθούν από ένα μείγμα 10 λίτρων αζώτου και 30 λίτρων υδρογόνου;
1.19. Πόσα λίτρα υδρατμών παράγονται από ένα μείγμα 10 λίτρων υδρογόνου και 4 λίτρων οξυγόνου; Ποιο αέριο και σε τι όγκο θα μείνει σε περίσσεια;
1.20. Πόσα γραμμάρια θειούχου ψευδαργύρου (ZnS) μπορούν να σχηματιστούν από ένα μείγμα 130 g ψευδαργύρου και 48 g θείου;
1.22. Τι είναι ένα διάλυμα αλκοόλης σε νερό - μείγμα ή χημική ένωση;
1.23. Μπορεί μια σύνθετη ουσία να αποτελείται από άτομα του ίδιου τύπου;
1.24. Ποιες από τις παρακάτω ουσίες είναι μείγματα και ποιες χημικές ενώσεις:
1) χάλκινο?
2) νικρώμιο?
3) κηροζίνη?
4) νιτρικό κάλιο:
5) κολοφώνιο?
6) υπερφωσφορικό.
1,25. Δίνεται ένα μείγμα Cl 2 + HCl + CaCl 2 + H 2 O.
1) Πόσες διαφορετικές ουσίες υπάρχουν στο μείγμα;
2) Πόσα μόρια χλωρίου υπάρχουν στο μείγμα;
3) Πόσα άτομα χλωρίου υπάρχουν στο μείγμα;
4) Πόσα μόρια διαφορετικών ουσιών περιέχει το μείγμα.
Κατά τη μελέτη της ύλης των προηγούμενων παραγράφων, έχετε ήδη εξοικειωθεί με ορισμένες ουσίες. Για παράδειγμα, ένα μόριο αερίου υδρογόνου αποτελείται από δύο άτομα του χημικού στοιχείου υδρογόνο - Η + Η = Η2.
Οι απλές ουσίες είναι ουσίες που περιέχουν άτομα του ίδιου τύπου
Οι απλές ουσίες που γνωρίζετε περιλαμβάνουν: οξυγόνο, γραφίτη, θείο, άζωτο, όλα τα μέταλλα: σίδηρος, χαλκός, αλουμίνιο, χρυσός κ.λπ. Το θείο αποτελείται μόνο από άτομα του χημικού στοιχείου θείου, ενώ ο γραφίτης από άτομα του χημικού στοιχείου άνθρακα.
Είναι απαραίτητο να γίνει σαφής διάκριση μεταξύ των εννοιών "χημικό στοιχείο"Και "απλή υπόθεση". Για παράδειγμα, το διαμάντι και ο άνθρακας δεν είναι το ίδιο πράγμα. Ο άνθρακας είναι ένα χημικό στοιχείο και το διαμάντι είναι μια απλή ουσία που σχηματίζεται από το χημικό στοιχείο άνθρακας. ΣΕ σε αυτή την περίπτωσηένα χημικό στοιχείο (άνθρακας) και μια απλή ουσία (διαμάντι) ονομάζονται διαφορετικά. Συχνά ένα χημικό στοιχείο και η αντίστοιχη απλή ουσία του ονομάζονται το ίδιο. Για παράδειγμα, το στοιχείο οξυγόνο αντιστοιχεί σε μια απλή ουσία - οξυγόνο.
Είναι απαραίτητο να μάθουμε πώς να διακρίνουμε πού μιλάμε για ένα στοιχείο και πού για μια ουσία! Για παράδειγμα, όταν λένε ότι το οξυγόνο είναι μέρος του νερού, μιλάμε για το στοιχείο οξυγόνο. Όταν λένε ότι το οξυγόνο είναι αέριο απαραίτητο για την αναπνοή, μιλάμε για την απλή ουσία οξυγόνο.
Οι απλές ουσίες των χημικών στοιχείων χωρίζονται σε δύο ομάδες - μέταλλα και αμέταλλα.
Μέταλλα και αμέταλλαριζικά διαφορετικές ως προς τις φυσικές τους ιδιότητες. Όλα τα μέταλλα είναι στερεές ουσίες υπό κανονικές συνθήκες, με εξαίρεση τον υδράργυρο - το μόνο υγρό μέταλλο. Τα μέταλλα είναι αδιαφανή και έχουν μια χαρακτηριστική μεταλλική λάμψη. Τα μέταλλα είναι όλκιμα και μεταφέρουν καλά τη θερμότητα και τον ηλεκτρισμό.
Τα αμέταλλα δεν είναι παρόμοια μεταξύ τους σε φυσικές ιδιότητες. Άρα, το υδρογόνο, το οξυγόνο, το άζωτο είναι αέρια, το πυρίτιο, το θείο, ο φώσφορος είναι στερεά. Το μόνο υγρό μη μέταλλο είναι το βρώμιο, ένα καφεκόκκινο υγρό.
Εάν σχεδιάσετε μια συμβατική γραμμή από το χημικό στοιχείο βόριο στο χημικό στοιχείο αστατίνη, τότε στη μακρά έκδοση του Περιοδικού Συστήματος υπάρχουν μη μεταλλικά στοιχεία πάνω από τη γραμμή και κάτω από αυτήν - μέταλλο. Στη σύντομη έκδοση του Περιοδικού Πίνακα, υπάρχουν μη μεταλλικά στοιχεία κάτω από αυτή τη γραμμή, και μεταλλικά και μη μεταλλικά στοιχεία πάνω από αυτήν. Αυτό σημαίνει ότι είναι πιο βολικό να προσδιορίσετε εάν ένα στοιχείο είναι μεταλλικό ή μη μεταλλικό χρησιμοποιώντας τη μεγάλη έκδοση του Περιοδικού Πίνακα. Αυτή η διαίρεση είναι αυθαίρετη, καθώς όλα τα στοιχεία με τον ένα ή τον άλλο τρόπο παρουσιάζουν μεταλλικές και μη μεταλλικές ιδιότητες, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις αυτή η κατανομή αντιστοιχεί στην πραγματικότητα.
Σύνθετες ουσίες και η ταξινόμηση τους
Εάν η σύνθεση απλών ουσιών περιλαμβάνει άτομα ενός μόνο τύπου, είναι εύκολο να μαντέψει κανείς ότι η σύνθεση των σύνθετων ουσιών θα περιλαμβάνει πολλούς τύπους διαφορετικών ατόμων, τουλάχιστον δύο. Ένα παράδειγμα πολύπλοκης ουσίας είναι το νερό, ξέρετε τον χημικό τύπο του. H2O. Τα μόρια του νερού αποτελούνται από δύο τύπους ατόμων: υδρογόνο και οξυγόνο.
Σύνθετες ουσίες- ουσίες που περιέχουν άτομα διαφόρων τύπων
Ας κάνουμε το παρακάτω πείραμα.Αναμείξτε σκόνες θείου και ψευδαργύρου. Τοποθετήστε το μείγμα σε μια λαμαρίνα και βάλτε τη φωτιά χρησιμοποιώντας έναν ξύλινο πυρσό. Το μείγμα αναφλέγεται και καίγεται γρήγορα με δυνατή φλόγα. Μετά την ολοκλήρωση της χημικής αντίδρασης, σχηματίστηκε μια νέα ουσία, η οποία περιελάμβανε άτομα θείου και ψευδαργύρου. Οι ιδιότητες αυτής της ουσίας είναι εντελώς διαφορετικές από τις ιδιότητες των αρχικών ουσιών - θείου και ψευδαργύρου.
Οι σύνθετες ουσίες συνήθως χωρίζονται σε δύο ομάδες: ανόργανες ουσίες και τα παράγωγά τους και οργανικές ουσίες και τα παράγωγά τους.Για παράδειγμα, το ορυκτό αλάτι είναι μια ανόργανη ουσία και το άμυλο που περιέχεται στις πατάτες είναι μια οργανική ουσία.
Τύποι δομής ουσιών
Ανάλογα με τον τύπο των σωματιδίων που αποτελούν τις ουσίες, οι ουσίες χωρίζονται σε ουσίες μοριακή και μη μοριακή δομή.
Η ουσία μπορεί να περιέχει διάφορα δομικά σωματίδια, όπως άτομα, μόρια, ιόντα.Κατά συνέπεια, υπάρχουν τρεις τύποι ουσιών: ουσίες ατομικής, ιοντικής και μοριακής δομής. Ουσίες διαφορετικών τύπων δομής θα έχουν διαφορετικές ιδιότητες.
Ουσίες ατομικής δομής
Παράδειγμα ουσιών ατομικής δομής είναι ουσίες που σχηματίζονται από το στοιχείο άνθρακας: γραφίτη και διαμάντι. Αυτές οι ουσίες περιέχουν μόνο άτομα άνθρακα, αλλά οι ιδιότητες αυτών των ουσιών είναι πολύ διαφορετικές. Γραφίτης– εύθραυστη, εύκολα απολεπιστική ουσία γκρι-μαύρου χρώματος. Διαμάντι– διαφανές, ένα από τα πιο σκληρά ορυκτά στον πλανήτη. Γιατί οι ουσίες που αποτελούνται από τον ίδιο τύπο ατόμου έχουν διαφορετικές ιδιότητες; Είναι όλα σχετικά με τη δομή αυτών των ουσιών. Τα άτομα άνθρακα στον γραφίτη και το διαμάντι συνδυάζονται με διαφορετικούς τρόπους. Ουσίες ατομικής δομής έχουν υψηλές θερμοκρασίεςβράζει και λιώνει, κατά κανόνα, αδιάλυτο στο νερό, μη πτητικό.
Κρυσταλλικό πλέγμα – μια βοηθητική γεωμετρική εικόνα που εισάγεται για την ανάλυση της δομής ενός κρυστάλλου
Ουσίες μοριακής δομής
Ουσίες μοριακής δομής– Αυτά είναι σχεδόν όλα τα υγρά και οι περισσότερες αέριες ουσίες. Υπάρχουν επίσης κρυσταλλικές ουσίες των οποίων το κρυσταλλικό πλέγμα περιλαμβάνει μόρια. Το νερό είναι μια ουσία μοριακής δομής. Ο πάγος έχει επίσης μοριακή δομή, αλλά σε αντίθεση με το υγρό νερό, έχει ένα κρυσταλλικό πλέγμα όπου όλα τα μόρια είναι αυστηρά ταξινομημένα. Οι ουσίες μοριακής δομής έχουν χαμηλά σημεία βρασμού και τήξης, είναι συνήθως εύθραυστες και δεν αγώγουν ηλεκτρισμό.
Ουσίες ιοντικής δομής
Οι ουσίες με ιοντική δομή είναι στερεές κρυσταλλικές ουσίες. Ένα παράδειγμα ουσίας ιοντικής ένωσης είναι το επιτραπέζιο αλάτι. Ο χημικός τύπος του είναι NaCl. Όπως μπορούμε να δούμε, το NaCl αποτελείται από ιόντα Na+ και Cl⎺,εναλλάξ μέσα ορισμένα μέρη(κόμβοι) του κρυσταλλικού πλέγματος. Ουσίες με ιοντική δομή έχουν υψηλά σημεία τήξης και βρασμού, είναι εύθραυστες, είναι συνήθως πολύ διαλυτές στο νερό και δεν μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα.
Οι έννοιες «άτομο», «χημικό στοιχείο» και «απλή ουσία» δεν πρέπει να συγχέονται.
- "Ατομο"– μια συγκεκριμένη έννοια, αφού τα άτομα υπάρχουν πραγματικά.
- « Χημικό στοιχείο» – αυτή είναι μια συλλογική, αφηρημένη έννοια. Στη φύση, ένα χημικό στοιχείο υπάρχει με τη μορφή ελεύθερων ή χημικά συνδεδεμένων ατόμων, δηλαδή απλών και πολύπλοκων ουσιών.
Τα ονόματα των χημικών στοιχείων και των αντίστοιχων απλών ουσιών είναι τα ίδια στις περισσότερες περιπτώσεις.
Όταν μιλάμε για ένα υλικό ή συστατικό ενός μείγματος -για παράδειγμα, μια φιάλη είναι γεμάτη με αέριο χλώριο, ένα υδατικό διάλυμα βρωμίου, ας πάρουμε ένα κομμάτι φωσφόρου - μιλάμε για μια απλή ουσία. Αν πούμε ότι ένα άτομο χλωρίου περιέχει 17 ηλεκτρόνια, η ουσία περιέχει φώσφορο, το μόριο αποτελείται από δύο άτομα βρωμίου, τότε εννοούμε ένα χημικό στοιχείο.
Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ των ιδιοτήτων (χαρακτηριστικών) μιας απλής ουσίας (μια συλλογή σωματιδίων) και των ιδιοτήτων (χαρακτηριστικά) ενός χημικού στοιχείου (απομονωμένο άτομο ορισμένου τύπου), δείτε τον παρακάτω πίνακα:
Οι σύνθετες ουσίες πρέπει να διακρίνονται από μείγματα, που αποτελούνται επίσης από διαφορετικά στοιχεία.
Η ποσοτική αναλογία των συστατικών του μείγματος μπορεί να είναι μεταβλητή, αλλά οι χημικές ενώσεις έχουν σταθερή σύσταση.
Για παράδειγμα, σε ένα ποτήρι τσάι μπορείτε να προσθέσετε μια κουταλιά ζάχαρη, ή πολλές, και μόρια σακχαρόζης С12Н22О11περιέχει ακριβώς 12 άτομα άνθρακα, 22 άτομα υδρογόνου και 11 άτομα οξυγόνου.
Έτσι, η σύνθεση των ενώσεων μπορεί να περιγραφεί από έναν χημικό τύπο και τη σύνθεση κανένα μείγμα.
Τα συστατικά του μείγματος διατηρούν τη φυσική τους και χημικές ιδιότητες. Για παράδειγμα, αν αναμίξετε σκόνη σιδήρου με θείο, σχηματίζεται ένα μείγμα δύο ουσιών. Τόσο το θείο όσο και ο σίδηρος σε αυτό το μείγμα διατηρούν τις ιδιότητές τους: Ο σίδηρος έλκεται από έναν μαγνήτη και το θείο δεν βρέχεται από το νερό και επιπλέει στην επιφάνειά του.
Εάν το θείο και ο σίδηρος αντιδράσουν μεταξύ τους, σχηματίζεται μια νέα ένωση με τον τύπο FeS, που δεν έχει τις ιδιότητες ούτε του σιδήρου ούτε του θείου, αλλά έχει ένα σύνολο δικών του ιδιοτήτων. Σε σχέση FeSΟ σίδηρος και το θείο συνδέονται μεταξύ τους και είναι αδύνατο να διαχωριστούν χρησιμοποιώντας τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό των μιγμάτων.
Έτσι, οι ουσίες μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με διάφορες παραμέτρους:
Συμπεράσματα από άρθρο σχετικά με το θέμα Απλές και σύνθετες ουσίες
- Απλές ουσίες- ουσίες που περιέχουν άτομα του ίδιου τύπου
- Οι απλές ουσίες χωρίζονται σε μέταλλα και αμέταλλα
- Σύνθετες ουσίες- ουσίες που περιέχουν άτομα διαφόρων τύπων
- Οι σύνθετες ουσίες χωρίζονται σε οργανική και ανόργανη
- Υπάρχουν ουσίες ατομικής, μοριακής και ιοντικής δομής, οι ιδιότητές τους είναι διαφορετικές
- Κρυσταλλικό πλέγμα– μια βοηθητική γεωμετρική εικόνα που εισάγεται για την ανάλυση της κρυσταλλικής δομής
Η κύρια διαφορά μεταξύ τους είναι η σύνθεσή τους. Έτσι, οι απλές ουσίες περιλαμβάνουν άτομα ενός στοιχείου. Οι (απλές ουσίες) κρύσταλλοι τους μπορούν να συντεθούν στο εργαστήριο, και μερικές φορές στο σπίτι. Ωστόσο, είναι συχνά απαραίτητο να δημιουργηθούν ορισμένες συνθήκες για την αποθήκευση των κρυστάλλων που προκύπτουν.
Υπάρχουν πέντε κατηγορίες στις οποίες χωρίζονται οι απλές ουσίες: μέταλλα, ημιμέταλλα, αμέταλλα, διαμεταλλικές ενώσεις και αλογόνα (δεν βρίσκονται στη φύση). Μπορούν να αντιπροσωπεύονται από ατομικά (Ar, He) ή μοριακά (O2, H2, O3) αέρια.
Ως παράδειγμα, μπορούμε να πάρουμε την απλή ουσία οξυγόνο. Περιλαμβάνει μόρια που αποτελούνται από δύο άτομα του στοιχείου Οξυγόνο. Ή, για παράδειγμα, η ουσία σίδηρος αποτελείται από κρυστάλλους που περιέχουν μόνο άτομα του στοιχείου Σίδηρος. Ιστορικά, ήταν συνηθισμένο να ονομάζουμε μια απλή ουσία με το όνομα του στοιχείου του οποίου τα άτομα περιλαμβάνονται στη σύνθεσή του. Η δομή αυτών των ενώσεων μπορεί να είναι μοριακή ή μη μοριακή.
Οι σύνθετες ουσίες περιέχουν άτομα διαφορετικών τύπων και, όταν αποσυντίθενται, μπορούν να σχηματίσουν δύο (ή περισσότερες) ενώσεις. Για παράδειγμα, όταν το νερό διασπάται, σχηματίζει οξυγόνο και υδρογόνο. Ωστόσο, δεν μπορεί να αναλυθεί κάθε ένωση σε απλές ουσίες. Για παράδειγμα, το θειούχο σίδηρο, που σχηματίζεται από άτομα θείου και σιδήρου, δεν μπορεί να διασπαστεί. Στην περίπτωση αυτή, για να αποδειχθεί ότι η ένωση είναι σύνθετη και περιλαμβάνει ανόμοια άτομα, χρησιμοποιείται η αρχή της αντίστροφης αντίδρασης. Με άλλα λόγια, το θειούχο σίδηρο λαμβάνεται χρησιμοποιώντας τα αρχικά συστατικά.
Τα στοιχεία είναι μορφές χημικών στοιχείων που υπάρχουν σε ελεύθερη μορφή. Σήμερα η επιστήμη γνωρίζει περισσότερους από τετρακόσιους τύπους αυτών των στοιχείων.
Σε αντίθεση με τις σύνθετες ουσίες, οι απλές ουσίες δεν μπορούν να ληφθούν από άλλες απλές ουσίες. Επίσης δεν μπορούν να αποσυντεθούν σε άλλες ενώσεις.
Όλες οι αλλοτροπικές τροποποιήσεις έχουν την ιδιότητα να μετασχηματίζονται η μία στην άλλη. Διαφορετικοί τύποιαπλές ουσίες που σχηματίζονται από ένα χημικό στοιχείο μπορεί να έχουν διαφορετικά και διαφορετικά επίπεδα χημικής δραστηριότητας. Για παράδειγμα, το οξυγόνο παρουσιάζει μικρότερη δραστηριότητα από το όζον και το σημείο τήξης του φουλερενίου, για παράδειγμα, είναι χαμηλότερο από αυτό του διαμαντιού.
Υπό κανονικές συνθήκες, για έντεκα στοιχεία οι απλές ουσίες θα είναι αέρια (Ar, Xe, Rn, N, H, Ne, O, F, Kr, Cl, He,), για δύο υγρά (Br, Hg) και για άλλα στοιχεία - στερεά.
Σε θερμοκρασίες κοντά στη θερμοκρασία δωματίου, τα πέντε μέταλλα θα πάρουν υγρή ή ημι-υγρή κατάσταση. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το σημείο τήξης τους είναι σχεδόν ίσο. Έτσι, ο υδράργυρος και το ρουβίδιο λιώνουν στους 39 βαθμούς, το φράγκιο στους 27, το καίσιο στους 28 και το γάλλιο στους 30 βαθμούς.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι δεν πρέπει να συγχέονται οι έννοιες "χημικό στοιχείο", "άτομο", "απλή ουσία". Έτσι, για παράδειγμα, ένα άτομο έχει μια συγκεκριμένη, συγκεκριμένη σημασία και υπάρχει πραγματικά. Ο ορισμός του «χημικού στοιχείου» είναι γενικά αφηρημένος και συλλογικός. Στη φύση, τα στοιχεία υπάρχουν με τη μορφή ελεύθερων ή χημικά συνδεδεμένων ατόμων. Ταυτόχρονα, τα χαρακτηριστικά απλών ουσιών (συλλογές σωματιδίων) και χημικών στοιχείων (απομονωμένων ατόμων συγκεκριμένου τύπου) έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά.