Рассмотрим самое распространенное вещество в нашем обиходе – воду. Она обладает набором характерных для нее химических и физических свойств.
Например, химическое свойство воды: она вызывает ржавление железа.
А какое минимальное количество воды может вызвать ржавление? Стакан? Пол стакана? Чайная ложка? Капля? Пол капли? Даже четверть капли хоть немого, но заставит железо заржаветь. И даже половина от четверти капли. Где же предел? Как определить эту минимальную порцию?
Ее определили до нас. Минимальная порция вещества, для него возможная – это молекула.
Молекула – мельчайшая частица вещества. Из молекул построено вещество. Молекула – мельчайшая частица, обусловливающая и несущая в себе свойство вещества.[1]
Молекулы очень маленькие. В одной чайной ложке воды 17 602 339 181 286 500 000 000 молекул.
Существует миллиарды химических веществ, у каждого их них свои молекулы. Разновидностей молекул бесчисленное множество.
Но молекула – это не простейшая структура. Молекулы построены из еще более мелких частиц. Эти частицы называются атомами. И все это бесчисленное разнообразие молекул образовано всевозможными комбинациями различных атомов. А вот разновидностей атомов ограниченное число.
На данный момент открыто 118 разновидностей атомов. Конечно не все 118 видов атомов участвуют в построении молекул. Последние открытые атомы нестабильные: существуют всего доли секунды, они были получены искусственно.
Разновидность атома называется химическим элементом. Информацию об этих разновидностях атомов собраны в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева. Там 118 «квадратиков», каждый квадратик – это определенный вид атома, то есть химический элемент. У каждого элемента есть буквенное обозначение: атом кислорода: О, атом азота N.
По школьной программе мы будем изучать примерно половину от всей таблицы Менделеева.
Информация о том, из каких и скольки атомов образована молекула записывается в виде химической формулы.
Всем знакома формула воды: H2O.
Число, обозначающее количество атомов данного элемента в молекуле (как 2 в формуле воды H2O) называется индексом.
То, из каких атомов образована молекула, и сколько этих атомов, называется химическим составом.
Вещества, образованные атомами разных химических элементов (например, вода – двумя атомами водорода и одним атомом кислорода), называются сложными веществами.
А есть вещества, образованные атомами одного элемента. Такие вещества называются простыми. У каждого химического элемента есть свое простое вещество. Простое вещество сера образовано только атомами серы, и обозначится формулой S. Простое вещество железо – Fe.
ЗАПОМНИТЕ! Простые вещества водород, кислород, азот, фтор, хлор, бром, иод представлены двухатомными молекулами. Их химические формулы соответственно: H2, O2, N2, F2, Cl2, Br2, I2.
Атомы одного элемента могут образовывать несколько простых веществ. Например, элемент кислород может образовывать два просты вещества: кислород O2 и озон O3.
Элемент фосфор тоже образует несколько простых веществ: красный фосфор, белый фосфор и черный фосфор. Они отличаются друг от друга структурой.
Такое явление, при котором атомы одного элемента образуют несколько простых веществ называется аллотропией. А сами простые вещества называются аллотропными модификациями.
[1] В действительности, как мы позже узнаем, не все вещества имеют молекулярное строение. У этих веществ их мельчайшая доза – это всего лишь простейшее соотношение атомов. Но для удобства мы будем делать допущение, что у них есть эти самые молекулы.
