Елементарними частинками фізичної матерії на нашій планеті є атоми. У вільному вигляді вони можуть існувати тільки при дуже високих температурах. У звичайних умовах елементарні частинки прагнуть до об 'єднання між собою за допомогою хімічних зв' язків: іонної, металевої, ковалентної полярної або неполярної. Таким чином утворюються речовини, приклади яких ми і розглянемо в нашій статті.
Прості речовини
Процеси взаємодії між собою атомів одного і того ж хімічного елемента закінчуються утворенням хімічних речовин, званих простими. Так, вугілля утворене тільки атомами вуглецю, газ водень - атомами гідрогену, а рідка ртуть складається з частинок ртуті. Поняття проста речовина не потрібно ототожнювати з поняттям хімічного елемента. Наприклад, вуглекислий газ складається не з простих речовин вуглецю та кисню, а з елементів карбону та оксигену. Умовно сполуки, що складаються з атомів одного і того ж елемента, можна розділити на метали і неметали. Розгляньмо деякі приклади хімічних властивостей таких простих речовин.
Метали
Виходячи з положення металевого елемента в періодичній системі, можна виділити наступні групи: активні метали, елементи головних підгруп третьої - восьмої груп, метали побічних підгруп четвертої - сьомої груп, а також лантаноїди та актиноїди. Метали - прості речовини, приклади яких ми наведемо далі, мають такі загальні властивості: тепло- і електропровідність, металевий блиск, пластичність і ковкість. Такі характеристики притаманні залізу, алюмінію, міді та іншим. Зі збільшенням порядкового номера в періодах зростають температури кипіння, плавлення, а також твердість металевих елементів. Це пояснюється стисненням їхніх атомів, тобто зменшенням радіусу, а також накопиченням електронів. Всі параметри металів обумовлені внутрішньою будовою кристалічної решітки даних з 'єднань. Нижче розглянемо хімічні реакції, а також наведемо приклади властивостей речовин, що відносяться до металів.
Особливості хімічних реакцій
Всі метали, що мають ступінь окислення 0, проявляють тільки властивості відновлювачів. Лужні та лужноземельні елементи взаємодіють з водою з утворенням хімічно агресивних підстав - лужею:
- 2Na+2H20=2NaOH+H2
Типова реакція металів - окислення. В результаті сполуки з атомами кисню, виникають речовини класу оксидів:
- Zn+O2=ZnO
Це бінарні сполуки, що стосуються складних речовин. Прикладами основних окислів є оксиди натрію Na2O, міді CuO, кальцію CaO. Вони здатні до взаємодії з кислотами, в результаті в продуктах виявляється сіль і вода:
- MgO+2HCl=MgCl2+H2O
Речовини класів кислот, підстав, солей належать до складних сполук і виявляють різноманітні хімічні властивості. Наприклад, між гідроксидами і кислотами відбувається реакція нейтралізації, що призводить до появи солі і води. Склад солей залежатиме від концентрації реагентів: так, при надлишку в реагуючій суміші кислоти, отримуються кислі солі, наприклад, NaHCO3 - гідрокарбонат натрію, а висока концентрація лужа викликає утворення основних солей, таких як Al (OH) 2Cl - дигідроксохлорид алюмінію.
Неметали
Найбільш важливі неметалічні елементи знаходяться в підгрупах азоту, карбону, а також відносяться до груп галогенів і халькогенів періодичної системи. Наведемо приклади речовин, що відносяться до неметалів: це сірка, кисень, азот, хлор. Усі їхні фізичні особливості протилежні властивостям металів. Вони не проводять електричний струм, погано пропускають теплові промені, мають низьку твердість. Взаємодіючи з киснем, неметали утворюють складні сполуки - кислотні оксиди. Останні, реагуючи з кислотами, дають кислоти:
- H2O+CO2 → H2CO3
Типова реакція, характерна для кислотних окислів - це взаємодія з лужами, що призводить до появи солі і води.
Хімічна активність неметалів у періоді посилюється, це пов 'язано зі збільшенням здатності їх атомів притягувати електрони від інших хімічних елементів. У групах спостерігаємо зворотне явище: неметалеві властивості слабшають внаслідок роздування обсягу атома за рахунок додавання нових енергетичних рівнів.
Отже, ми розглянули види хімічних речовин, приклади, що ілюструють їх властивості, положення в періодичній системі.