substanță simplă

substanțe simple,

substanță simplă - o formă de existență a unui element chimic în stare liberă. Marea majoritate a elementelor conținute în obiectele naturale sunt evidențiate sub forma unor substanțe simple. Chiar și mai multe elemente sintetizate prin reacții nucleare (technețiu, promețiu, neptuniu, plutoniu, Americiu, curiului, berkelium, californium) au fost obținute sub formă metalică.

Oamenii de știință au pentru o lungă perioadă de timp nu a putut face o distincție clară între elementele și substanțele simple. Această distincție pentru prima dată, cu certitudine stabilită D. I. Mendeleev, menționând că „corpurile simple sunt compuși care conțin numai unul dintre orice element ..“, iar sistemul periodic se referă în mod specific la elementele, mai degrabă decât o substanță simplă.

Numărul de substanțe simple, depășește cu mult numărul de elemente chimice cunoscute (substanțe simple, este cunoscut astăzi mai mult de 400). Multe elemente formează o pluralitate de substanțe simple, numite alotropic modificări (vezi. Alotropie). De exemplu, carbonul în stare liberă există în trei modificări - diamant, grafit, carbyne.

În condiții normale, majoritatea materia obișnuită - solide. Hidrogen, heliu, azot, oxigen (și modificarea lui alotropic - ozon), fluor, neon, clor, argon, kripton, xenon si radon - gaze. Doar două elemente - brom și mercur - există sub formă de substanțe simple de lichid în condiții ambiante.

Împărțirea substanțelor simple metalelor și nemetalelor (sau metaloide) bazate pe specificul proprietăților lor fizice și chimice. Metale mult mai mult. Din punct de vedere al configurațiilor de electroni atomii la toate elementele metalice includ cele în care atomii sunt umplute cu electroni, d- sau shell -under. (Singurele excepții sunt hidrogen și heliu). Prin metale sunt, de asemenea, unele sunt elemente (aluminiu, galiu, indiu, taliu, staniu, plumb, bismut, toate celelalte sunt elementele - sau proprietăți nemetale exponat metalice într-o măsură mai mică (antimoniu, iod, astatin).

Din punct de vedere chimic, o limită clară între metale și nemetale nu poate deține, deoarece există mai mulți compuși metalici care posedă un proprietăți amfotere pronunțată, adică. E. Proprietățile și metale și nemetale (vezi. Amfoter). metale Fizică găsi altele decât o bună conductivitate termică și electrică, un luciu metalic caracteristic (deși astfel de proprietăți inerente și unele nemetale) substanțe. La o presiune foarte mare, toate blanei, aparent, poate fi convertit la starea metalică.

Ceea ce se numește proprietățile fizice ale elementelor - într-o mare măsură proprietățile substanțelor simple, corespunzătoare, iar aceste proprietăți sunt foarte diverse, în special pentru metale. Dacă vorbim despre densitatea, cel mai ușor metal este litiu (0,53 g / cm3), iar cel mai dificil - osmiu (22,6 g / cm3). Majoritatea mercurului fuzibil (C), cel mai dificil de a topi tungsten (3410 ° C).

Cea mai scăzută temperatură de fierbere caracteristic de mercur (357,25 ° C), iar cea mai mare - tungsten (5700 ° C).

Proprietățile substanțelor simple sunt dependente de numerele de serie ale elementelor din sistem periodic. Cu toate acestea, această dependență este destul de complicată și nu întotdeauna liniară. De exemplu, considerăm dependența temperaturii de topire a substanțelor simple ale numărului atomic (taxa nucleară Z). Element, care începe fiecare sistem perioadă de elemente, este substanță simplă, cu un punct de topire scăzut (metale alcaline).

Ca punctul de topire Z crește, trece printr-una sau mai multe maxime și atinge un minim la sfarsitul perioadelor (gaze inerte). În mici perioade (al doilea și al treilea) punct al punctului de topire mai ridicat este carbon și siliciu (subgrupe membri) la mare (a patra - a șasea) - crom, molibden și tungsten (elemente subgrupe). Astfel, curba de substanțe simple de topire, de asemenea, detectează natura periodică (a se vedea. Yl. La pag. 195).

O bună ilustrare a proprietăților periodice ale substanțelor simple, în funcție de numărul atomic al volumelor atomice ale curbei este (volumul atomic - raportul dintre masele atomice pentru o densitate), prezentată în Fig. Valorile maxime ale volumelor atomice - metal alcalin, în timp ce minimele apar în elementele, care sunt situate în perioadele de mijloc. Curba volumelor atomice, propusă de savantul german L. Meyer în 1870