§ 9. Простые и сложные вещества

1. Как можно доказать, что кислород, железо и водород — простые вещества, а вода и сульфид железа — сложные вещества? Каковы условия возникновения и течения реакции образования сульфида железа?

Способов доказательства два:

1. Получение из сложного вещества простых веществ.
2. Синтез из простых веществ, сложного вещества.

Разложить сульфид железа крайне сложно, зато легко его получить. В параграфе это подробно описано. Для возникновения и течения этой реакции необходимо соблюсти следующие условия:

1. Соприкосновение веществ.
2. Измельчение веществ (кусок железа и кусок серы при обычных условиях взаимодействовать не будут).
3. Нагревание.

Доказать, что кислород и водород простые вещества, можно путем электролиза воды. При котором вода разлагается на простые, составляющие ее вещества — водород и кислород. Водород можно условно определить по тому, что он горит с образованием воды. А кислород поддерживает горение (поместить в емкость с кислородом тлеющую лучинку).

2. Чем отличаются по составу и свойствам смеси от химических соединений? Приведите примеры.

По составу: смесь представляет собой два или более разных химических веществ, а химическое соединение это одно вещество.

По свойствам: химические свойства смеси — это химические свойства веществ, ее составляющих. А химическое соединение обладает уникальными свойствами, отличными от свойств веществ, из которых оно образовано. Кроме того, смесь нередко можно разделить на компоненты физическими методами (фильтрование, центрифугирование, отстаивание, воздействие магнитом и проч.), а химическое соединение так разделить нельзя.

Примеры:

Смесь железа и серы: можно разделить магнитом (железо обладает магнитными свойствами) или водой (сера не смачивается и всплывает на поверхность). Температура плавления серы 112° C, железа 1 539° C.

Сульфид железа: не обладает магнитными свойствами, нерастворим в воде (и оказывается на дне). Температура плавления 1 194° C.

Водород и кислород: оба — бесцветные газы, не обладающие запахом. Водород горюч и взрывоопасен. Кислород поддерживает горение. Сама смесь водорода и кислорода взрывоопасна, взрывается с громким хлопком, отчего получила название «гремучая смесь». Температура кипения водорода -253° C, кислорода — 183° C.

Вода — бесцветная жидкость, без вкуса и запаха. Температура плавления 0° C, кипения 100° C.

3. При помощи каких способов из смесей можно выделить вещества, входящие в их состав? Приведите примеры.

См. вопрос №1 в § 4. Чистые вещества и смеси.

Тестовые задания

1. На рисунках условно изображены простые и сложные вещества. Простое вещество изображено на рисунке:

Чтобы ответить, нужно вспомнить, что простое вещество образовано одним химическим элементом, а сложное — несколькими. Таким образом, на картинке нужно найти вещество, состоящее из одинаковых частиц. 

Ответ: 4

2. На рисунках условно изображены простые и сложные вещества. Сложное вещество изображено на рисунке:

Этот вопрос с подвохом, т.к. на рисунках есть смеси простых и сложных веществ. 1- простое вещество (одинаковые частицы соединены попарно), 2 — сложное вещество (разные размеры частиц), 3 и 4 — смеси простых (одинаковые частицы соединены попарно) и сложных (частицы разного размера соединены между собой) веществ.

Ответ: 2

3. На рисунках условно изображены химические соединения и смеси. Смеси показаны на рисунках:

В этом случае наша задача — найти разные типы молекул, частиц. На рисунках 1 и 2 молекулы одинаковые. А вот на рисунках 3 и 4 видно, что молекулы образованы разными частицами.

Ответ: 3 и 4.