Substâncias simples. Substâncias simples e complexas

Todas as substâncias de que falamos em curso escolar A química geralmente é dividida em simples e complexa. 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. As substâncias complexas são divididas em orgânicas e inorgânicas. Entre as substâncias inorgânicas, distinguem-se principalmente as seguintes quatro classes: óxidos (ou óxidos), ácidos (oxigênio e isentos de oxigênio), bases (as bases solúveis em água são chamadas de álcalis) e sais. Os compostos de não metais (excluindo o oxigénio e o hidrogénio) não estão incluídos nestas quatro classes; chamaremos-lhes convencionalmente “e outras substâncias complexas”.

Substâncias simples Costuma-se dividi-los em metais, não metais e gases inertes. Os metais incluem todos os elementos químicos nos quais os subníveis d e f estão sendo preenchidos, estes são os elementos do 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, então à esquerda e abaixo estarão os metais, e à direita e acima - não-metais. Os gases inertes estão localizados no grupo 8 da Tabela Periódica. Elementos localizados na diagonal: Al, Ge, Sb, Po (e alguns outros. Por exemplo, Zn) em estado livre têm propriedades de metais, e hidróxidos têm propriedades de bases e 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 das propriedades que seus hidróxidos terão: básico - o que significa que é um metal, ácido - um 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 entre substâncias simples, óxidos, hidróxidos e sais, apresentamos um quadro resumo.

A principal diferença entre eles é a sua 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 resultantes.

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).

Como exemplo, podemos tomar a substância simples oxigênio. Inclui moléculas constituídas por dois átomos do elemento Oxigênio. Ou, por exemplo, a substância ferro consiste em cristais contendo apenas átomos do elemento Ferro. Historicamente, era costume nomear uma substância simples pelo nome do elemento cujos átomos estão incluídos em sua composição. A estrutura desses compostos pode ser molecular ou não molecular.

Substâncias complexas contêm átomos de diferentes tipos e, quando decompostas, podem formar dois (ou mais) compostos. Por exemplo, quando a água se divide, forma 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, utiliza-se o princípio da reação reversa. Em outras palavras, o sulfeto de ferro é obtido a partir dos componentes iniciais.

Elementos são formas de elementos químicos que existem em forma livre. Hoje a ciência conhece mais de quatrocentos tipos desses elementos.

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

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

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

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

Ressalte-se que os conceitos de “elemento químico”, “átomo”, “substância simples” não devem ser confundidos. Assim, por exemplo, um átomo tem um significado definido e específico e realmente existe. A definição de “elemento químico” é geralmente abstrata e coletiva. Na natureza, os elementos estão presentes na forma de átomos livres ou ligados quimicamente. Ao mesmo tempo, as características das substâncias simples (coleções de partículas) e dos elementos químicos (átomos isolados de um determinado tipo) possuem características próprias.

No capítulo anterior foi dito que não apenas átomos do mesmo elemento químico podem formar ligações entre si, mas também átomos de elementos diferentes. As substâncias formadas por átomos de um elemento químico são chamadas de substâncias simples, e as substâncias formadas por átomos de diferentes elementos químicos são chamadas de substâncias complexas. Algumas substâncias simples têm uma estrutura molecular, ou seja, consistem em moléculas. Por exemplo, substâncias como oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, flúor, cloro, bromo, iodo possuem uma estrutura molecular. Cada uma dessas substâncias é formada por moléculas diatômicas, portanto suas fórmulas podem ser escritas como O 2, N 2, H 2, F 2, Cl 2, Br 2 e I 2, respectivamente. Como você pode ver, as substâncias simples podem ter o mesmo nome dos elementos que as formam. Portanto, deve-se distinguir claramente entre situações quando se trata de um elemento químico e quando se trata de uma substância simples.

Freqüentemente, as substâncias simples não têm uma estrutura molecular, mas sim atômica. Nessas substâncias, os átomos podem formar ligações de vários tipos entre si, o que será discutido em detalhes um pouco mais adiante. Substâncias de estrutura semelhante são todos metais, por exemplo, ferro, cobre, níquel, bem como alguns não metais - diamante, silício, grafite, etc. Essas substâncias costumam ser caracterizadas não apenas pela coincidência do nome do elemento químico com o nome da substância por ele formada, mas também pelo registro idêntico da fórmula da substância e da designação do elemento químico. Por exemplo, os elementos químicos ferro, cobre e silício, designados Fe, Cu e Si, formam substâncias simples cujas fórmulas são Fe, Cu e Si, respectivamente. Existe também um pequeno grupo de substâncias simples que consistem em átomos isolados que não estão conectados de forma alguma. Tais substâncias são gases, chamados de gases nobres devido à sua atividade química extremamente baixa. Estes incluem hélio (He), néon (Ne), argônio (Ar), criptônio (Kr), xenônio (Xe), radônio (Rn).

Como existem apenas cerca de 500 substâncias simples conhecidas, segue-se a conclusão lógica de que muitos elementos químicos são caracterizados por um fenômeno chamado alotropia.

Alotropia é um fenômeno quando um elemento químico pode formar várias substâncias simples. Diferentes substâncias químicas formadas por um elemento químico são chamadas de modificações alotrópicas ou alótropos.

Assim, por exemplo, o elemento químico oxigênio pode formar duas substâncias simples, uma das quais tem o nome de elemento químico - oxigênio. O oxigênio como substância consiste em moléculas diatômicas, ou seja, sua fórmula é O 2. É esse composto que faz parte do ar que necessitamos para a vida. Outra modificação alotrópica do oxigênio é o gás triatômico ozônio, cuja fórmula é O 3 . Apesar de tanto o ozônio quanto o oxigênio serem formados pelo mesmo elemento químico, seu comportamento químico é muito diferente: o ozônio é muito mais ativo que o oxigênio nas reações com as mesmas substâncias. Além disso, essas substâncias diferem entre si nas propriedades físicas, pelo menos pelo fato de o peso molecular do ozônio ser 1,5 vezes maior que o do oxigênio. Isso leva ao fato de que sua densidade no estado gasoso também é 1,5 vezes maior.

Muitos elementos químicos tendem a formar modificações alotrópicas que diferem entre si nas características estruturais da rede cristalina. Assim, por exemplo, na Figura 5 você pode ver imagens esquemáticas de fragmentos das redes cristalinas de diamante e grafite, que são modificações alotrópicas do carbono.

Figura 5. Fragmentos de redes cristalinas de diamante (a) e grafite (b)

Além disso, o carbono também pode ter uma estrutura molecular: tal estrutura é observada em um tipo de substância como os fulerenos. Substâncias deste tipo formado por moléculas esféricas de carbono. A Figura 6 mostra modelos 3D da molécula de fulereno c60 e uma bola de futebol para comparação. Observe suas semelhanças interessantes.

Figura 6. Molécula de fulereno C60 (a) e bola de futebol (b)

Substâncias complexas são substâncias que consistem em átomos de elementos diferentes. Eles, assim como as substâncias simples, podem ter uma estrutura molecular e não molecular. O tipo de estrutura não molecular das substâncias complexas pode ser mais diverso do que o das simples. Quaisquer substâncias químicas complexas podem ser obtidas pela interação direta de substâncias simples ou pela sequência de suas interações entre si. É importante compreender um facto: as propriedades das substâncias complexas, tanto físicas como químicas, são muito diferentes das propriedades das substâncias simples das quais são obtidas. Por exemplo, o sal de cozinha, que possui fórum NaCl e é formado por cristais transparentes incolores, pode ser obtido pela reação do sódio, que é um metal com propriedades características dos metais (brilho e condutividade elétrica), com o cloro Cl2, um gás verde-amarelo.

O ácido sulfúrico H 2 SO 4 pode ser formado por uma série de transformações sucessivas a partir de substâncias simples - hidrogênio H 2, enxofre S e oxigênio O 2. O hidrogênio é um gás mais leve que o ar que forma misturas explosivas com o ar e o enxofre é um sólido; amarelo, capaz de queimar, e o oxigênio é um gás ligeiramente mais pesado que o ar, no qual muitas substâncias podem queimar. O ácido sulfúrico, que pode ser obtido a partir dessas substâncias simples, é um líquido pesado e oleoso com fortes propriedades de remoção de água, devido ao qual carboniza muitas substâncias de origem orgânica.

É óbvio que, além de indivíduos produtos químicos, também existem misturas deles. O mundo que nos rodeia é formado principalmente por misturas de diversas substâncias: ligas metálicas, alimentos, bebidas, diversos materiais que compõem os objetos que nos rodeiam.

Por exemplo, o ar que respiramos consiste principalmente em nitrogênio N2 (78%), oxigênio (21%), que é vital para nós, e o 1% restante consiste em impurezas de outros gases (dióxido de carbono, gases nobres, etc.) .

As misturas de substâncias são divididas em homogêneas e heterogêneas. Misturas homogêneas são aquelas misturas que não possuem limites de fase. As misturas homogêneas são uma mistura de álcool e água, ligas metálicas, uma solução de sal e açúcar em água, misturas de gases, etc. Misturas heterogêneas são aquelas misturas que possuem um limite de fase. As misturas deste tipo incluem uma mistura de areia e água, açúcar e sal, uma mistura de óleo e água, etc.

As substâncias que compõem as misturas são chamadas de componentes.

As misturas de substâncias simples, ao contrário dos compostos químicos que podem ser obtidos a partir dessas substâncias simples, retêm as propriedades de cada componente.

Substâncias orgânicas e inorgânicas;
> reconhecer metais e não metais;
> identificar elementos metálicos e não metálicos pela sua localização na tabela periódica de D.I. entender por que todos os metais têm propriedades semelhantes.

Os átomos em condições normais não podem existir sozinhos por muito tempo. Eles são capazes de se combinar com os mesmos ou com outros átomos, o que origina uma grande variedade de substâncias no mundo.

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. Esta classificação de substâncias simples foi proposta pelo notável cientista francês A.L. Lavoisier em final do XVIII V. Os elementos químicos dos quais vêm os metais são chamados de metálicos, e aqueles que formam não-metais são chamados
não metálico. Na versão longa do sistema de D.I. Mendeleev (artigo final II), eles são delimitados por uma linha tracejada. Metal elementos estão à esquerda dele; há significativamente mais deles do que os não metálicos.

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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, citar vários metais (Fig. 36). Eles diferem de outras substâncias por um brilho “metálico” especial. Estas substâncias têm muitas propriedades comuns.

Arroz. 36. Metais

Os metais em condições normais são sólidos (apenas o mercúrio é líquido), conduzem bem a eletricidade e o calor e geralmente têm alta temperatura fusão (acima de 500 °C).

Arroz. 37. Modelo simplificado estrutura interna metal

Eles são de plástico; eles podem ser forjados e trefilados a partir deles.

Graças às suas propriedades, os metais entraram com segurança na vida das pessoas. A sua enorme importância é evidenciada pelos nomes das épocas históricas: Idade do Cobre, Idade do Bronze, Idade do Ferro.

A semelhança dos metais se deve à sua estrutura interna.

Estrutura dos metais. Os metais são substâncias cristalinas. Os cristais nos metais são muito menores que os cristais de açúcar ou sal de cozinha 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 fortemente conectados uns aos outros, mas as moléculas entre si na substância estão fracamente conectadas. Portanto, substâncias de estrutura molecular não possuem altas temperaturas derretendo e fervendo.

O oxigênio e o 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 serão indicados na tabela periódica, com o nome da substância simples localizado abaixo do nome
elemento (Fig. 40).

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

1 O termo “molécula” vem da palavra latina moles (massa), do sufixo diminutivo cula e traduzido significa “massa pequena”.

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

Arroz. 40. Célula da tabela periódica

Substâncias complexas ( compostos químicos)

A combinação de átomos de diferentes elementos químicos dá origem a muitos substâncias complexas(existem dezenas de milhares de vezes mais deles do que simples).

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

Os compostos moleculares são em sua maioria voláteis e geralmente apresentam odor. Seus pontos de fusão e ebulição são significativamente inferiores aos dos compostos com estrutura atômica ou iônica.

A substância molecular é a água. Uma 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 é monóxido de carbono e dióxido de carbono. gases, açúcar, amido, álcool, ácido acético, etc. O número de átomos nas moléculas de substâncias complexas pode variar - de dois átomos a centenas e até milhares.

Alguns compostos possuem estrutura atômica.

Um deles é o mineral quartzo, principal componente da areia. Contém átomos de Silício e Oxigênio (Fig. 42).

Arroz. 42. Modelo de composto de estrutura atômica (quartzo)

Existem também compostos iônicos. São sal de cozinha, giz, refrigerante, cal, gesso e muitos outros. Os cristais de sal de cozinha consistem em íons de sódio com carga positiva e íons de cloro com carga negativa (Fig. 43). Cada um desses íons é formado a partir do átomo correspondente (§ 6).

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

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

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

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

Existem íons simples com carga positiva para elementos metálicos e íons simples com carga negativa para elementos não metálicos.

Nomes de substâncias complexas.

Até agora, o livro deu nomes técnicos ou cotidianos para substâncias complexas. Além disso, as substâncias também possuem nomes químicos. Por exemplo, o nome químico do sal de cozinha 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 (está escrita com letra minúscula), e a segunda vem do nome de outro elemento.

Substâncias orgânicas e inorgânicas.

Anteriormente, as substâncias orgânicas eram aquelas encontradas nos 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. Hoje em dia, as substâncias orgânicas são chamadas de compostos de carbono (com exceção de dióxido de carbono e dióxido de carbono, giz, refrigerante e alguns outros).

A maioria dos compostos orgânicos são capazes de queimar e, quando aquecidos na ausência de ar, ficam carbonizados (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, são encontrados no solo, nos minerais, nas rochas, no ar, água natural. Além disso, substâncias inorgânicas também são encontradas nos organismos vivos.

O material deste parágrafo está resumido no Diagrama 6.

Experiência de laboratório nº 2

Introdução aos diferentes tipos de substâncias

Foram-lhe fornecidas as seguintes substâncias (a opção será indicada pelo professor):

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

As substâncias estão em potes com rótulos.

Examine cuidadosamente as substâncias, preste atenção aos seus nomes. Identifique entre elas substâncias simples (metais, não metais) e complexas, bem como orgânicas e inorgânicas.

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

Conclusões

As substâncias podem ser simples e complexas, orgânicas e inorgânicas.

As substâncias simples são divididas em metais e não metais, e os elementos químicos são divididos 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 possuem propriedades diferentes dos metais.

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

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

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56. Qual substância é chamada de simples e qual é chamada de 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. Como uma molécula de uma substância simples difere de uma molécula de uma substância complexa?
59. Preencha as lacunas inserindo as palavras “Nitrogênio” ou “nitrogênio” nos casos apropriados e explique sua escolha:
a) ... - o gás que contém maior quantidade no ar;
b) uma molécula... consiste em dois átomos...;
c) compostos... entram nas plantas a partir do solo;
d)... é pouco solúvel em água.

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

Ao estudar o material dos parágrafos anteriores, você já conheceu algumas substâncias. Por exemplo, uma molécula de gás hidrogênio consiste em dois átomos do elemento químico hidrogênio - H + H = H2.

Substâncias simples são substâncias que contêm átomos do mesmo tipo

As substâncias simples que você conhece incluem: oxigênio, grafite, enxofre, nitrogênio, todos os metais: ferro, cobre, alumínio, ouro, etc. O enxofre consiste apenas em átomos do elemento químico enxofre, enquanto a grafite consiste em átomos do elemento químico carbono.

É necessário distinguir claramente entre conceitos "elemento químico" E "assunto simples". Por exemplo, diamante e carbono não são a mesma coisa. O carbono é um elemento químico e o diamante é uma substância simples formada pelo elemento químico carbono. EM nesse caso um elemento químico (carbono) e uma substância simples (diamante) têm nomes diferentes. Freqüentemente, um elemento químico e sua substância simples correspondente têm o mesmo nome. Por exemplo, o elemento oxigênio corresponde a uma substância simples - o oxigênio.

É preciso aprender a distinguir entre onde estamos falando de um elemento e onde estamos falando de uma substância! Por exemplo, quando dizem que o oxigênio faz parte da água, estamos falando do elemento oxigênio. Quando dizem que o oxigênio é um gás necessário para respirar, estamos falando da simples substância oxigênio.

Substâncias simples de elementos químicos são divididas em dois grupos - metais e não metais.

Metais e não metais radicalmente diferentes em suas propriedades físicas. Todos os metais são substâncias sólidas em condições normais, com exceção do mercúrio - o único metal líquido. Os metais são opacos e possuem um brilho metálico característico. Os metais são dúcteis e conduzem bem calor e eletricidade.

Os não-metais não são semelhantes entre si nas propriedades físicas. Assim, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio são gases, silício, enxofre, fósforo são sólidos. O único não-metal líquido é o bromo, um líquido vermelho acastanhado.

Se traçarmos uma linha convencional do elemento químico boro ao elemento químico astato, então na versão longa do Sistema Periódico existem elementos não metálicos acima da linha e abaixo dela - metal. Na versão abreviada da Tabela Periódica, existem elementos não metálicos abaixo desta linha, e elementos metálicos e não metálicos acima dela. Isto significa que é mais conveniente determinar se um elemento é metálico ou não metálico utilizando a versão longa da Tabela Periódica. Esta divisão é arbitrária, uma vez que todos os elementos de uma forma ou de outra apresentam propriedades metálicas e não metálicas, mas na maioria dos casos esta distribuição corresponde à realidade.

Substâncias complexas e sua classificação

Se a composição de substâncias simples inclui átomos de apenas um tipo, é fácil adivinhar que a composição de substâncias complexas incluirá vários tipos de átomos diferentes, pelo menos dois. Um exemplo de substância complexa é a água; você conhece sua fórmula química - H2O. As moléculas de água são compostas por dois tipos de átomos: hidrogênio e oxigênio.

Substâncias complexas- substâncias contendo átomos de vários tipos

Vamos realizar o seguinte experimento. Misture pós de enxofre e zinco. Coloque a mistura sobre uma chapa de metal e coloque fogo com uma tocha de madeira. A mistura inflama e queima rapidamente com uma chama brilhante. Após a conclusão da reação química, formou-se uma nova substância, que incluía átomos de enxofre e zinco. As propriedades desta substância são completamente diferentes das propriedades das substâncias iniciais - enxofre e zinco.

As substâncias complexas são geralmente divididas em dois grupos: substâncias inorgânicas e seus derivados e substâncias orgânicas e seus derivados. Por exemplo, o sal-gema é uma substância inorgânica e o amido contido nas batatas é uma substância orgânica.

Tipos de estrutura de substâncias

Com base no tipo de partículas que constituem as substâncias, as substâncias são divididas em substâncias estrutura molecular e não molecular.

A substância pode conter várias partículas estruturais, como átomos, moléculas, íons. Consequentemente, existem três tipos de substâncias: substâncias de estrutura atômica, iônica e molecular. Substâncias de diferentes tipos de estrutura terão propriedades diferentes.

Substâncias de estrutura atômica

Um exemplo de substâncias de estrutura atômica são as substâncias formadas pelo elemento carbono: grafite e diamante. Estas substâncias contêm apenas átomos de carbono, mas as propriedades destas substâncias são muito diferentes. Grafite– uma substância frágil e facilmente esfoliante, de cor cinza-escura. Diamante– transparente, um dos minerais mais duros do planeta. Por que substâncias constituídas pelo mesmo tipo de átomo têm propriedades diferentes? É tudo uma questão de estrutura dessas substâncias. Átomos de carbono em grafite e diamante se combinam de maneiras diferentes. Substâncias de estrutura atômica têm altos pontos de ebulição e fusão, geralmente são insolúveis em água e não voláteis.

Rede cristalina – uma imagem geométrica auxiliar introduzida para analisar a estrutura de um cristal

Substâncias de estrutura molecular

Substâncias de estrutura molecular– São quase todos líquidos e a maioria das substâncias gasosas. Existem também substâncias cristalinas cuja estrutura cristalina inclui moléculas. A água é uma substância de estrutura molecular. O gelo também possui uma estrutura molecular, mas, diferentemente da água líquida, possui uma estrutura cristalina onde todas as moléculas estão estritamente ordenadas. Substâncias de estrutura molecular têm baixos pontos de ebulição e fusão, são geralmente frágeis e não conduzem eletricidade.

Substâncias de estrutura iônica

Substâncias de estrutura iônica são substâncias cristalinas sólidas. Um exemplo de substância composta iônica é o sal de cozinha. Sua fórmula química é NaCl. Como podemos ver, o NaCl consiste em íons Na+ e Cl⎺, alternando em certos lugares(nós) da rede cristalina. Substâncias com estrutura iônica têm altos pontos de fusão e ebulição, são frágeis, geralmente altamente solúveis em água e não conduzem corrente elétrica.

Os conceitos de “átomo”, “elemento químico” e “substância simples” não devem ser confundidos.

• "Átomo"– um conceito específico, uma vez que os átomos realmente existem.
• "Elemento químico"– este é um conceito coletivo e abstrato; Na natureza, um elemento químico existe na forma de átomos livres ou ligados quimicamente, ou seja, substâncias simples e complexas.

Os nomes dos elementos químicos e das substâncias simples correspondentes são os mesmos na maioria dos casos.

Quando falamos de um material ou componente de uma mistura - por exemplo, um frasco está cheio de cloro gasoso, uma solução aquosa de bromo, tomemos um pedaço de fósforo - estamos falando de uma substância simples. Se dissermos que um átomo de cloro contém 17 elétrons, a substância contém fósforo, a molécula consiste em dois átomos de bromo, então queremos dizer um elemento químico.

É necessário distinguir entre as propriedades (características) de uma substância simples (um conjunto de partículas) e as propriedades (características) de um elemento químico (átomo isolado). certo tipo), veja tabela abaixo:

Substâncias complexas devem ser diferenciadas de misturas, que também consistem em diferentes elementos.

A proporção quantitativa dos componentes da mistura pode ser variável, mas os compostos químicos têm composição constante.

Por exemplo, em um copo de chá você pode adicionar uma colher de açúcar, ou várias, e moléculas de sacarose С12Н22О11 contém exatamente 12 átomos de carbono, 22 átomos de hidrogênio e 11 átomos de oxigênio.

Assim, a composição dos compostos pode ser descrita por uma fórmula química, e a composição sem mistura.

Os componentes da mistura mantêm suas características físicas e propriedades químicas. Por exemplo, se você misturar pó de ferro com enxofre, forma-se uma mistura de duas substâncias. Tanto o enxofre quanto o ferro nesta mistura mantêm suas propriedades: o ferro é atraído por um ímã e o enxofre não é molhado pela água e flutua em sua superfície.

Se o enxofre e o ferro reagem entre si, um novo composto é formado com a fórmula FeS, que não possui propriedades de ferro ou enxofre, mas possui um conjunto de propriedades próprias. Em conexão FeS o ferro e o enxofre estão ligados entre si e é impossível separá-los usando os métodos usados ​​para separar misturas.

Assim, as substâncias podem ser classificadas de acordo com vários parâmetros:

Conclusões de um artigo sobre o tema Substâncias simples e complexas

• Substâncias simples- substâncias que contêm átomos do mesmo tipo
• As substâncias simples são divididas em metais e não metais
• Substâncias complexas- substâncias contendo átomos de vários tipos
• Substâncias complexas são divididas em orgânico e inorgânico
• Existem substâncias de estrutura atômica, molecular e iônica, suas propriedades são diferentes
• Malha de cristal– uma imagem geométrica auxiliar introduzida para analisar a estrutura cristalina