ПРОСТІ РЕЧОВИНИ. МЕТАЛИ Й НЕМЕТАЛИ, МЕТАЛІЧНІ Й НЕМЕТАЛІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ

Тема 1 ПОЧАТКОВІ ХІМІЧНІ ПОНЯТТЯ

& 14. ПРОСТІ РЕЧОВИНИ. МЕТАЛИ Й НЕМЕТАЛИ, МЕТАЛІЧНІ Й НЕМЕТАЛІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ

Вивчення параграфа допоможе вам:

· наводити приклади простих речовин металів і неметалів;

· розрізняти метали і неметали, металічні і неметалічні елементи;

· користуватися періодичною системою як довідковою для визначення розміщення в ній деяких неметалічних і металічних хімічних елементів.

ЯКІ РЕЧОВИНИ НАЛИВАТЬ ДО ПРОСТИХ? Особливістю будь-якої науки є те, що досліджувані об’єкти підлягають класифікації.

Хімічна наука не є винятком, адже речовини без належної класифікації вивчати неможливо.

За якісним складом речовини поділяють на прості й складні.

Прості речовини – це речовини, утворені атомами одного хімічного елемента

У наведеному переліку формул: Fe, О2, Н2О, NaHCO3, NaCl, H2SO4, N2, Аl2O3, Аl, O3 знайдемо формули простих речовин. Користуючись зазначеним вище визначенням простих речовин, робимо висновок, що це будуть формули: Fe, O2, N2, Аl, О3. Інші формули утворені з атомів різних хімічних елементів. Як вам відомо з природознавства, це – складні речовини.

Атоми одного хімічного елемента можуть

утворювати кілька простих речовин. Наприклад, з атомів Оксигену складаються молекули кисню O2 та озону їх хімічні формули відрізняються кількістю атомів Оксигену. Саме це відображено на малюнку 55.

Мал. 55. Моделі молекул кисню (а) та озону (6)

* Поділ будь-чого за певними ознаками.

Мал. 56. Алмаз (а) та графіт (в) і моделі їх структури (6. г)

З атомів Карбону утворені найтвердіша природна речовина алмаз, і настільки м’який, що залишає написи на папері, – графіт. Хімічні формули обох цих речовин записують однаково – С. Відмінності у властивостях алмазуq графіту зумовлені не різним кількісним чи якісним складом, а різним просторовим розміщення атомів Карбону в речовині один відносно одного (мал. 56). У графіту вони розміщені шарами, причому відстані між атомами в межах одного шару значно менші, ніж між сусідніми шарами (мал 56г.) Тому достатньо злегка натиснути на олівець і цілісність між шарами порушується. В алмазі атоми Карбону розміщені таким чином, що перебувають на однаковій відстані один від одного, а зв’язки між ними спрямовані до вершин тетраедра (мал. 56б). Це зумовлює високу твердість речовини.

Зважаючи на наведені приклади, поміркуйте, чого більше – хімічних елементів чи простих речовин.

За сучасною українською хімічною номенклатурою назви деяких простих речовин не збігаються з назвами хімічних елементів, з яких вони утворилися. У таблиці наведено приклади таких речовин. Ознайомтеся з ними.

Знайдіть у таблиці й випишіть у зошит назви й формули простих речовин. у яких молекула утворена двома чи більше атомами.

Таблиця 4

Формули та назви простих речовин

Проста речовина	Назва хімічного Елемента	Проста речовина	Назва хімічного Елемента
Формула	Назва	Формула	Назва
Н2	Водень	Гідроген	S	Сірка	Сульфур
Аg	Срібло	Аргентум	F2	Фтор	Флуор
Сu	Мідь	Купрум	N2	Азот	Нітроген
N2	Азот	Нітроген	O2	Кисень	Оксиген
Fe	Залізо	Ферум	O3	Озон
Hg	Ртуть	Меркурій	С	Графіт, алмаз	Карбон

Зверніть увагу! Назви простих речовин пишуть з малої букви, назви хімічних елементів – з великої.

МЕТАЛИ І НЕМЕТАЛИ. Прості речовини поділяють на метали і неметали. До металів належать цинк Zn, калій К, кальцій Са, магній Mg, олово Sn, свинець Рb, мідь Сu, залізо Fe, алюміній Аl, срібло Ag, золото Аu та інші (мал. 57).

Прикладами неметалів є водень H2, кисень O2, озон О3, азот N2, гелій Не, неон Ne, аргон Аr, вуглець С (таку спільну наяву застосовують до всіх простих речовин Карбону), сірка S, фосфор Р, хлор Сl2, йод I2 та інші (мал. 58).

Серед хімічних елементів переважають металічні. З відомих на сьогодні хімічних елементів неметалічними є лише 22.

У параграфах 6 і 7 було розглянуто основні фізичні властивості речовин. Орієнтуючись на це, складемо характеристики простих речовин металів і неметалів.

Спільними властивостями всіх металів є висока теплопровідність й електропровідність; сірий, сріблясто-сірий колір (приклади винятків: золото – жовте, мідь – цегляно-червона); відсутність запаху; пластичність – їх легко кувати, витягувати в дріт, прокатувати в листи. Усі метали за кімнатної температури перебувають у твердому агрегатному стані, окрім ртуті (рідина).

Перелічені властивості металів не характерні для неметалів. Тому про них можна сказати, що це прості речовини, які не мають металічних властивостей. Так, неметали не проводять чи погано проводять тепло й електричний струм, є крихкими, а не пластичними. Водень, кисень, азот, фтор, хлор, гелій, аргон та інші за кімнатної температури перебувають у газоподібному агрегатному стані. Фосфор, вуглець, сірка, йод є твердими речовинами, бром – рідина. У неметалів спостерігається більше відмінностей за кольором, ніж у металів. Так, кисень та водень безбарвні, сірка – жовта, хлор – жовто-зелений, бром – темно-бурий.

Мал. 57. Зразки металів: а – цинк, б – алюміній, в – залізо, г – мідь

Мал. 58. Зразки неметалів: а – йод, б – сірка, в – фосфор, г – хлор

Слід наголосити, що поділ простих речовин лише за фізичними властивостями на метали та неметали є неточним. Наприклад, неметал йод має металічний блиск, а неметалу графіту властива висока електропровідність. У наступних класах ви розширите знання про поділ простих речовин на метали й неметали на основі відмінностей будови їхніх атомів та хімічних властивостей.

РОЗМІЩЕННЯ МЕТАЛІЧНИХ І НЕМЕТАЛІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ У ПЕРІОДИЧНІЙ СИСТЕМІ. Хімічні елементи, з атомів яких утворені прості речовини – метали, називають металічними, а хімічні елементи, з атомів яких утворені прості речовини – неметали – неметалічними.

У параграфі 12 ви вперше познайомились з періодичною системою хімічних елементів. Відтепер вам відомо, що хімічні елементи розміщено за збільшенням заряду ядер атомів, і що за кожним елементом незмінно закріплена одна клітинка. А чи існує якась закономірність у розміщенні металічних та неметалічних елементів у періодичній системі? Щоб одержати відповідь на це запитання, попрацюємо з таблицею. Оберемо для розгляду 1-й, 2-й і 3-й періоди. У першому періоді металічні елементи відсутні. Другий період розпочинається металічним елементом Літієм Li. Наступний елемент Берилій Be теж належить до металічних. Решта елементів цього періоду єнеметалічними.

Третій період також розпочинається металічним елементом Натрієм Na, після якого розміщені ще два металічних елементи – Магній Mg та Алюміній Аl. Далі, як і в другому періоді, розміщені неметалічні елементи.

Прочитайте вголос назви елементів 1-го, 2-го і 3-го періодів.

Дещо по-іншому розміщені металічні й неметалічні елементи у вертикальних стовпчиках таблиці – групах, що пронумеровані римськими цифрами від І до VIII. Так, всі клітинки І і II груп (окрім першої у І групі) заповнені металічними елементами. Hа початку решти груп розміщені неметалічні елементи, а в кінці – металічні.

Знайдіть з учителем і прочитайте вголос назви неметалічних елементів, якими розпочинаються III- VIII групи.

Розглянуті приклади ілюструють загальне правило розміщення металічних і неметалічних елементів у періодах і групах періодичної системи:

Металічні елементи розміщені у періодичній системі хімічних елементів Д. І. Менделєєва на початку періодів і в кінці груп, а неметалічні – у кінці періодів і на початку груп.

Мал. 59. Поширення хімічних елементів на Землі (за масою)

ПОШИРЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ У ПРИРОДІ. Хоча в природі у складі різних речовин зустрічаються близько 90 хімічних елементів, поширені вони нерівномірно. Є елементи-лідери, а є такі, вміст яких дуже малий.

За мал. 59 з’ясуйте, які три металічних і три неметалічних елементи найпоширеніші на Землі. Металічні чи неметалічні хімічні елементи переважають у складі речовин на планеті Земля?

Скарбничка ерудита

Серед простих речовин є свої “чемпіони” з тих чи інших фізичних властивостей. Так, алмаз має найвищу твердість, метал вольфрам – найбільш тугоплавкий. Найлегшим металом є літій, а найлегшим неметалом – водень. Серед металів найвищу теплопровідність мають срібло, мідь, алюміній. Низька теплопровідність у вісмуту й ртуті. Існують м’які метали, які можна різати ножем, наприклад, натрій, калій, кальцій, а найбільшу твердість серед металів має хром – ним можна різати скло. Висока пластичність у золота. Це дозволяє виготовляти з нього плівку всього лише 0,003 мм завтовшки.

?

1. Які речовини називають простими? Наведіть приклади.

2. На які групи поділяють прості речовини? Представників якої групи існує більше?

3. Назвіть спільні фізичні властивості металів.

4. Що вам відомо про розташування металічних і неметалічних елементів у періодичній системі?

5. Яким металічним елементом розпочинається 4-й період?

6. Яким неметалічним елементом розпочинається V група?

7. Назвіть по три найпоширені на Землі неметалічні і металічні хімічні елементи.

8. З переліку хімічних елементів виберіть неметалічні та розмістіть їх у порядку збільшення відносної атомної маси: Магній, Оксиген, Гідроген, Ферум, Нітроген, Хлор.

9. Користуючись періодичною системою хімічних елементів, назвіть хімічний елемент, розміщений у 3-му періоді і VIII групі. До металічних чи неметалічних елементів він належить? Скільки протонів та електронів у складі його атома?

10. Заповніть пропуски в реченнях словами “металічним”, “неметалічним” та назвами відповідних елементів Другий період періодичної системи розпочинається_________ елементом _________ , а закінчується ________ елементом ___________.

Шоста група періодичної системи розпочинається елементом_________ , а закінчується елементом ________ ,

11. Укажіть якомога більше ознак, за якими укладено переліки простих речовин:

А) кисень, азот, водень;

6) срібло, залізо, алюміній?

Виконайте проект на тему “Хімічні елементи в складі різних небесних тіл”.