Enkla ämnen - kemiska ämnen som uteslutande består av atomer av ett kemiskt element , till skillnad från komplexa ämnen . De är en form av existens av kemiska element i fri form [1] [2] ; eller, med andra ord, kemiska grundämnen som inte är kemiskt besläktade med något annat grundämne bildar enkla ämnen [2] . Mer än 400 varianter av enkla ämnen är kända [3] .
Beroende på typen av kemisk bindning mellan atomer kan enkla ämnen vara metaller ( Na , Mg , Al , Bi , etc.) och icke-metaller ( H 2 , N 2 , Br 2 , Si , etc.) [3] .
Exempel på enkla ämnen: molekylära ( O 2 , O 3 , H 2 , Cl 2 ) och atomära (He, Ar) gaser ; olika former av kol , jod (I2 ) , metaller (ej i form av legeringar ).
Samma kemiska grundämne kan ofta bilda flera typer av enkla ämnen ( allotropi ), som kallas allotropa modifieringar . Fenomenet allotropi kan bero antingen på den olika sammansättningen av molekylerna i ett givet grundämne ( sammansättningsallotropi ), eller på molekylernas olika struktur och hur molekyler (atomer) är ordnade i kristaller ( form allotropi ). Förmågan hos ett grundämne att bilda motsvarande allotropa modifikationer beror på atomens struktur, som bestämmer typen av kemisk bindning, strukturen hos molekyler och kristaller [3] .
Olika allotropa modifieringar kan passera in i varandra. För ett givet kemiskt element skiljer sig dess allotropa modifieringar alltid i fysikaliska egenskaper och kemisk aktivitet (till exempel är ozon mer aktivt än syre, diamantsmältpunkten är högre än fullerens ) [4] .
Under normala förhållanden är motsvarande enkla ämnen för 11 grundämnen gaser ( H , He , N , O , F , Ne , Cl , Ar , Kr , Xe , Rn ), för 2- vätskor ( Br , Hg ), för de återstående element - fasta kroppar .
Vid rumstemperatur (eller nära den) är 5 metaller i flytande eller halvflytande tillstånd, eftersom deras smältpunkt är nära rumstemperatur:
Begreppen " atom ", " kemiskt element " och "enkel substans" bör inte förväxlas. "Atom" är ett konkret begrepp, eftersom atomer verkligen existerar. "Kemiskt element" är ett kollektivt, abstrakt begrepp; i naturen finns ett kemiskt element i form av fria eller kemiskt bundna atomer, det vill säga enkla och komplexa ämnen.
Det är också nödvändigt att skilja mellan egenskaperna (egenskaperna) hos ett enkelt ämne (en samling partiklar) och egenskaperna (egenskaperna) hos ett kemiskt element (en isolerad atom av en viss typ), se tabellen nedan [4] :
| Egenskaper hos ett kemiskt element | Egenskaper för ett enkelt ämne |
|---|---|
| atomnummer relativ atommassa isotopsammansättning överflöd i naturen position i det periodiska systemet atomstruktur joniseringsenergi elektronaffinitet oxidationstillstånd elektronegativitet valens allotropa modifieringar kemiskt tecken ... |
färg lukt elektrisk ledningsförmåga värmeledningsförmåga löslighet hårdhet kokpunkt smältpunkt viskositet molmassa optiska egenskaper magnetiska egenskaper kemisk formel ... |
Namnen på kemiska grundämnen och motsvarande enkla substanser sammanfaller i de flesta fall. Det finns dock undantag. Till exempel är namnen på allotropa modifieringar av syre syre ( dioxygen O 2 ) och ozon ; kol - diamant , grafit , karbin , fulleren .
Varje kemiskt element har sin egen symbol - ett kemiskt tecken (symbol). I vissa fall kan ett kemiskt tecken också uttrycka sammansättningen av ett enkelt ämne ( Zn , B , C , Ar ). Men till exempel symbolen O betecknar endast ett kemiskt grundämne, det enkla ämnet "syre" har formeln O 2 .