§10. Складні речовини

Складних речовин існує в природі і створено людиною більше, ніж простих речовин. Вода (Н₂О) – складна речовина, тому що складається з атомів двох видів, її можна розкласти на прості речовини – водень (Н₂) і кисень (О₂). Під час повного горіння простої речовини вугілля утворюється вуглекислий газ (СО₂), а при неповному горінні – чадний газ (СО).

Речовини, які містять у своєму складі атоми різних хімічних елементів називають складними, або хімічними сполуками.

Складні речовини можуть складатися з атомів, молекул або йонів, тому їх властивості дуже різноманітні. Атомну будову має мінерал кварц SiO₂ – головна складова частина піску. Він складається із атомів Оксигену та Силіцію. Молекулярною речовиною, наприклад, є вода (Н₂О), амоніак (NH₃). До йонних сполук належить багато солей, наприклад, кухонна сіль (NaCl), негашене вапно (СаО).

Передбачити, яку будову (молекулярну чи немолекулярну) має дана речовина можна за її фізичними властивостями. Речовини з молекулярною будовою за звичайних умов – гази (кисень, водень, азот тощо), рідини (вода, спирт, ефір) або легкоплавкі тверді речовини (сірка – температура плавлення +113ºС, білий фосфор – температура плавлення +44ºС тощо).

До речовин з не молекулярною будовою належать солі, кислоти і луги.

Таблиця 6. Речовини молекулярної та немолекулярної будови

Ознаки для порівняння	Речовини
Ознаки для порівняння	Молекулярної будови	Немолекулярної будови
Структурні частинки речовини	Молекули	Атоми, йони
Зв’язок між частинками	Слабкий	Міцний
Температура кипіння	Низька	Висока
Агрегатний стан (н. у.)	Твердий, рідкий, газуватий	Твердий, кристалічний
Поширення у природі	Поширені переважно в органічному світі	Утворюють мінерали, гірські породи, метали

Це пояснюється тим, що між молекулами речовин з молекулярною будовою хімічний зв’язок менш міцний, ніж між атомами речовини з атомною будовою, тому їхні температури кипіння і плавлення порівняно низькі. У речовин з не молекулярною структурою хімічний зв’язок між частинками доволі міцний, тому їхні температури плавлення і кипіння високі.

Потрібно усвідомлювати відмінність між складними речовинами і сумішами. Якщо змішати порошок заліза і сірки, отримаємо жовто-сіру суміш, у якій залізо і сірка зберігають свої властивості. Нова речовина в результаті цього змішування не утворилася. Якщо цю суміш нагріти, утворюється речовина чорного кольору. Вона не притягується магнітом, не розділяється водою на сірку і залізо. Виникла нова складна речовина з новими властивостями. – ферум(ІІ) сульфід (FeS). Цей процес можна зобразити так:

Складну речовину від суміші можна відрізнити за певними ознаками.

Таблиця 7. Характерні ознаки сумішей і хімічних сполук

Критерії оцінки	Характерні ознаки
Критерії оцінки	Суміші	Хімічні сполуки
За складом	Речовини можна змішувати у будь-яких масових співвідношеннях.	Склад хімічних сполук сталий. Приклад: молекула води завжди складається з одного атома Оксигену і двох атомів Гідрогену.
За властивостями	Речовини, які входять до складу суміші, зберігають свої властивості.	Нова сполука має інші властивості від тих, що мають речовини, які утворили дану сполуку.
За способами розділення	Речовини, які входять до складу суміші, можна розділити фізичними способами.	Хімічні сполуки можна розкласти лише за допомогою хімічних реакцій.
За зовнішніми ознаками	Механічне змішування не супроводжується ознаками реакцій.	Утворення хімічних сполук супроводжується ознаками хімічних реакцій.

Лабораторна робота 1. Розгляд простих і складних речовин

Мета: навчитися розрізняти прості і складні речовини.
Речовини: сірка, цинк, вугілля, залізо, пірит, крейда, купрум(ІІ) оксид.
На аркушах паперу знаходяться зразки простих і складних речовин з вказаними назвами і формулами.

Розгляньте зовнішній вигляд виданих речовин, зверніть увагу на етикетки з формулами цих речовин. Визначте ознаку, на підставі якої речовини поділяють на прості і складні. Розмістіть окремо прості і складні речовини.

Прості речовини поділіть на метали і неметали.

Заповніть таблицю:

Назва речовини	Зовнішній вигляд	З яких елементів складається речовина	Речовина проста чи складна
			метал	неметал

Зробіть висновок:
1. Який склад простих і складних речовин?
2. Чи можна за зовнішнім виглядом розділити речовини на прості і складні?

Складні речовини у хімічних реакціях розкладаються з утворенням декількох речовин.

Підсумок

Речовини – форми існування хімічних елементів.
Якщо речовина складається із з’єднаних між собою атомів різних видів, її називають складною, або хімічною сполукою.
Складні речовини мають атомну, молекулярну або йонну будову.

?

На чому базується поділ речовин на прості та складні?
Чи можна за зовнішніми ознаками поділити речовини на прості та складні, метали і неметали?
З чого складаються прості й складні речовини?

Завдання для самоконтролю

Фронтальна робота

Усно

61. Один учень стверджував, що до складу води входить кисень, а другий – що Оксиген. Хто із них мав рацію?

62. У результаті розкладу складної речовини утворюється CuO і H₂O. Які хімічні елементи входили до складу вихідної речовини?

63. Чи можна сказати, що алюміній оксид Al₂O₃ складається з двох простих речовин: алюмінію і кисню?

64. Які речовини називають складними? Чи належить до них газ озон О₃? Чому?

65. Які із зазначених речовин складаються з атомів різних елементів: кисень, вода, вуглекислий газ, водень, алюміній, чадний газ?

66. В переліку речовин назвіть складні речовини: кухонна сіль, барій оксид, хлор, азот, сульфатна кислота.

67. Якщо розрізати яблуко, то з часом воно побуріє. Це вказує на те, що до складу яблук входять атоми Fe. Але, чому ми не ламаємо зуби, коли кусаємо яблуко?

▲

68. Які з перелічених речовин належать до простих, а які до складних: H₂, ZnO, Fe₂O₃, N₂, O₂, BaSO₄, SO₃, CH₄, C?

69. У наведеному переліку формул: C₂H₂, H₂, S, Fe, KCl, Cl₂ переважають формули:
а) простих речовин;
б) складних речовин.

70. Серед записів:
а) 2H;
б) Н₂;
в) 2Н₂
вкажіть запис, що означає два атоми Гідрогену.

ІІ

71. Молекули яких речовин складаються з двох атомів:
а) хлору;
б) сірки;
в) водню.

72. Як можна довести, що вода – складна речовина?

73. Чи можна сказати, що купрум(ІІ) оксид CuO складається із двох простих речовин міді й кисню? Чому?

ІІІ

74. У результаті розкладу однієї складної речовини утворився алюміній оксид (Al₂O₃) і вода (H₂O). Які хімічні елементи входять до складу цієї речовини?

75. За певних умов Оксиген утворює просту речовину з відносною молекулярною масою 48. Скільки атомів у складі такої речовини? Визначте її формулу.

76. З наведеного переліку речовин оберіть окремо формули складних і простих речовин: HNO₃, CuSO₄, Pu, Al, C₆H₁₂O₆, Na, H₂, Al₂O₃, SO₂, Na₂SO₄.

ІV

77. З наведеного переліку: сірка, залізо, ферум(ІІ) сульфід, вода дистильована, вода мінеральна – випишіть назви речовин, які складаються з:
а) атомів одного хімічного елемента;
б) атомів різних хімічних елементів;
в) різних молекул.

78. Вставте слово «атом» або «молекула»:
а)… Купруму з’єднується з… Оксигену й утворюється… купрум(II) оксиду;
б)… води складається із двох… Гідрогену й одного… Оксигену;
в)… Магнію з’єднується з… Оксигену й утворюється… магній оксиду.

79. У результаті згоряння речовини в кисні утворюється вода Н₂О, вуглекислий газ СО₂ і азот N₂. З яких елементів складалась речовина?

На дозвіллі

В обведеному стовпчику зашифроване прізвище вченого, який запропонував сучасну хімічну символіку.

По горизонталі – назви елементів та простих речовин:
1. Елемент, сполуку якого використовують у медицині у процесі діагностики шлункових захворювань.
2. Елемент, названий на честь європейської країни.
3. Єдиний (за звичайних умов) рідкий метал.
4. Ізотопи цього елемента забруднюють довкілля, після того, як сталася аварія на ЧАЕС.
5. Назва цього елемента походить від назви материка.
6. Дорогоцінний метал.
7. Метал, якого виплавляють найбільше на Землі.
8. Назва планети сонячної системи та радіоактивного елемента.
9. Проста речовина, що використовується у виробництві сірників.