Хімічні речовини: приклади, властивості

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, ковалентного полярного або неполярному. Таким способом утворюються речовини, приклади яких ми й розглянемо в нашій статті.

Прості речовини

Процеси взаємодії між собою атомів одного і того ж хімічного елемента закінчуються утворенням хімічних речовин, які називаються простими. Так, вугілля утворений тільки атомами вуглецю, газ водень – атомами гідрогена, а рідка ртуть складається з частинок ртуті. Поняття просте речовина не потрібно ототожнювати з поняттям хімічного елемента. Наприклад, вуглекислий газ складається не з простих речовин вуглецю і кисню, а з елементів карбону та оксигена. Умовно сполуки, що складаються з атомів одного і того ж елемента, можна розділити на метали і неметали. Розглянемо 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 третьою – восьмою груп, метали побічних підгруп четвертої – сьомої груп, а також лантаноиды і актиноиды. Метали – прості речовини, приклади яких ми наведемо далі, мають такі загальні властивості: тепло – і електропровідність, металевий блиск, пластичність і ковкість. Такі характеристики притаманні заліза, алюмінію, міді та інших. Із збільшенням порядкового номера в періодах зростають температури кипіння, плавлення, а також твердість металевих елементів. Це пояснюється стисненням їх атомів, тобто зменшенням радіусу, а також накопиченням електронів. Всі параметри металів зумовлені внутрішньою будовою кристалічної решітки даних сполук. Нижче розглянемо хімічні реакції, а також наведемо приклади властивостей речовин, що належать до металів.

Особливості хімічних реакцій

Усі метали, що мають ступінь окислення 0, проявляють тільки властивості відновників. Лужні та лужноземельні елементи взаємодіють з водою з утворенням хімічно агресивних підстав – лугів:

2Na+2H20=2NaOH+H2

Типова реакція металів – окислення. У результаті з’єднання з атомами кисню, виникають речовини класу оксидів:

Zn+O2=ZnO

Це бінарні сполуки, що відносяться до складних речовин. Прикладами основних оксидів 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, основ, солей належать до складних сполук і виявляють різноманітні хімічні властивості. Наприклад, між гідроксидами і кислотами відбувається реакція нейтралізації, що призводить до появи солі та води. Склад солей буде залежати від концентрації реагентів: так, при надлишку в реагуючої суміші кислоти, утворюються кислі солі, наприклад, NaHCO3 – гідрокарбонат натрію, а висока концентрація лугу викликає утворення основних солей, таких як Al(OH)2Cl – дигидроксохлорид алюмінію.

Неметали

Найбільш важливі неметалічні елементи знаходяться в підгрупах нітрогену, карбону, а також належать до групи галогенів і халькогенов періодичної системи. Наведемо приклади речовин, які відносяться до неметаллам: це сірка, кисень, азот, хлор. Всі їхні фізичні особливості протилежні властивостям металів. Вони не проводять електричний струм, погано пропускають теплові промені, мають низьку твердість. Взаємодіючи з киснем, неметали утворюють складні з’єднання – кислотні оксиди. Останні, реагуючи з кислотами, дають кислоти:

H2O+CO2 → H 2 CO 3

Типова реакція, характерна для кислотних оксидів – це взаємодія з лугами, що приводить до появи солі та води.

Хімічна активність неметалів у періоді посилюється, це пов’язано з збільшенням здатності їх атомів притягувати електрони від інших хімічних елементів. У групах спостерігаємо зворотне явище: неметалічні властивості слабшають внаслідок роздування об’єму атома за рахунок додавання нових енергетичних рівнів.