Простые вещества

1. Металлы
2. Неметаллы
3. Количество вещества. Моль. Молярная масса.
4. Молярный объем газов

Металлы

Вспомним таблицу Менделеева. Металлические свойства элементов, то есть способность отдавать электроны, в периоде увеличивается справа налево, а в группе - сверху вниз. На внешнем энергетическом уровне у металлов от 1-го до 3-х электронов. Металлы образуют кристаллическую решётку, в которой присутствует металлическая связь.

Теперь поговорим об их физических свойствах. Все мы видели в природе металлы и сами сможем перечислить свойства металлов:

• Металлы в основном находятся в твердом агрегатном состоянии, за исключением ртути, которая при обычных условиях находится в жидком агрегатном состоянии.
• Металлы обладают металлическим блеском.
• Металлы издают звонкие звуки при соударении.
• Металлы имеют высокую температуру плавления и различную плотность.
• Металлам присуще явление аллотропии. Аллотропия - это способность элемента образовывать несколько разных веществ. Например, возьмём олово, которое может быть белым и серым. Белое олово имеет вид металла, оно твердое. А серое олово имеет вид порошка.
• Металлы в основном серого цвета, за исключением меди и золота.
• Металлы очень хорошие проводники тепла и электричества.

Неметаллы

Неметаллы являются более электроотрицательными, на внешнем энергетическом уровне у них находится от 4-х до 8-ми электронов. В таблице Менделеева они занимают правый верхний угол. Их несколько меньше, чем металлов.

Взаимодействуя друг с другом, они образуют ковалентные связи.

В отличие от металлов, неметаллы в свободном состоянии находятся во всех трех агрегатных состояниях. Например, кислород, азот и водород - это газы. Йод и фтор - это твердые вещества. Бром - это жидкое вещество.

Для неметаллов также характерно явление аллотропии. Возьмем атом кислорода. При соединении двух атомов образуется обычный кислород. При соединении же трех атомов кислорода может образовываться озон.

В свободном состоянии неметалла встречаются редко (кислород, азот, сера). В основном неметаллы находятся в соединениях с другими веществами, смесях или минералах, растворенных в воде.

Неметаллы различаются по распространённости. Наиболее распространенными неметаллами являются кислород, водород и кремний.

Количество вещества. Моль. Молярная масса.

Моль - это количество вещества, содержащее столько атомов или молекул вещества, сколько атомов содержится в 12 граммах углерода.

Ученые подсчитали, что в 12 г углерода содержится 6*10²³ атомов. Это значит, что один моль любого вещества содержит столько же атомов или молекул, в зависимости от того, какое соединение мы рассматриваем.

Количество вещества обозначается буквой Ню (ν).

Число 6*10²³ называется числом Авогадро.

Молярная масса (М) - это масса одного моля вещества. Единицей измерения этой величины является грамм на моль.

Формула для вычисления молярной массы:

М = m / ν

Давайте попробуем вычислить молярную массу воды:

М_в (Н₂О) = m_в / ν_в = 36г / 2 моль = 18 г/моль

Мы можем заметить, что молярная масса воды численно равна молекулярной массе воды. Отсюда можно сделать вывод, что количественные значения молярной массы, массы атомов или молекул и относительной атомной массы являются одинаковыми числами.

Например, молярная масса, масса молекулы и относительная молекулярная масса угарного газа будет равна 44. Но обозначение будет разным.

Перейдем к следующему термину.

Число молекул обозначается заглавной буквой N.

Число молекул говорит о том, сколько частиц, атомов или молекул содержится в нашем соединении. Как найти число молекул?

Мы должны количество вещества умножить на постоянную Авогадро. Постоянная Авогадро говорит о том, сколько частей в одном моле, и его мы можем умножить на общее количество молей вещества, чтобы получить количество частиц или молекул.

N = N_A * ν

Эти формулы непосредственно необходимы при решении задач по химии на нахождении молекулярной массы веществ.

Молярный объем газов

Итальянский учёный Авогадро сформулировал закон (закон Авогадро), который говорит о том, что в равных объемах при одинаковых условиях разные газы будут иметь одинаковое количество частиц.

Если V₁ = V₂, m₁ = m₂ и T₁ = T₂, то N₁ =N₂

Из этого вытекает следствие, что если объемы равны, условия одинаковы и количество частиц в этих объемах одинаково, то и массы газов будут равны.

Если мы возьмем один моль газа при нормальных условиях, то он будет содержать 6*10²³, а объем его будет равен 22,4 литра.

Что такое нормальные условия? Нормальные условия - это такое состояние среды при котором выполняются следующие условия:

• температура равна 0 градусов Цельсия
• давление равно одной атмосфере (760 мм ртутного столба)

Молярный объем газов будет численно равен объему газа, поделенному на число моль этого газа.

V_M = V / ν

Соответственно, из этой формулы будут вытекать и другие формулы:

V = V_M * m / M

Так как один моль газа при нормальных условиях будет занимать 22,4 л, то зная массу 1л, мы можем найти молярную массу газа.