Часть И. ОБЩАЯ ХИМИЯ

Раздел 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ

§ 1.3. Классификация веществ. Аллотропия

Все вещества, которые являются предметом изучения химии, подразделяются на смеси и чистые вещества. Смеси состоят из нескольких веществ, причем каждая из них сохраняет свои индивидуальные свойства и может быть выделена в чистом виде.

Смеси могут быть гомогенными (однородными) и гетерогенными (неоднородными). Примером гомогенной смеси растворы, а гетерогенной - бетон, смесь сахара и соли и т.д.

Чтобы получить чистые химические вещества (далее будем называть их просто веществами), применяют разнообразные химические и физические методы очистки. Однако на практике любое вещество содержит некоторую количество примесей. При высокой степени очистки содержание последних такой незначительный, что практически не влияет на химические и физические свойства веществ.

Химические вещества делятся на простые и сложные.

Простые вещества - это вещества, образованные из атомов одного элемента.

Например, простое вещество уголь образованная из атомов элемента карбона, простое вещество железо - из атомов элемента железа, простое вещество азот - из атомов элемента азота.

Сложные вещества, или химические соединения, - это вещества, образованные из атомов разных элементов.

Так, оксид купруму(II) образован с атомов элементов купруму и кислорода, вода - из атомов элементов водорода и кислорода.

Понятие “простое вещество” нельзя отождествлять с понятием “химический элемент”. Простое вещество характеризуется определенными плотностью, растворимостью, температурами плавления и кипения и др. Эти свойства касаются совокупности атомов, и для разных простых веществ они неодинаковы. Химический элемент характеризуется определенным положительным зарядом ядра атома (порядковым номером), степенью окисления, изотопным составом и т.д. Свойства элемента касающиеся его отдельных атомов. Сложные вещества образованы не из простых веществ, а из элементов. Например, вода состоит не из простых веществ водорода и кислорода, а из элементов водорода и кислорода. Названия элементов, как правило, совпадают с названиями соответствующих простых веществ.

Много химических элементов образуют несколько простых веществ, отличающихся по строению и свойствам. Это явление называется алотропією, а вещества, образующиеся

- алотропними видоизменениями, или модификациями. Так, элемент кислород образует две алотропічні модификации - кислород и озон; элемент карбон - три: алмаз, графит и карбин; несколько модификаций образует элемент фосфор.

Аллотропия явление обусловлено двумя причинами: 1) различным числом атомов в молекуле (например, кислород О₂ и озон О₃); 2) образованием различных кристаллических форм (например, алмаз, графит и карбин, см. § 11.2).