"Химия", Кузнецова Н.Е., Титова И.М., Гара Н.Н.
Все вещества состоят из частиц, но частицы разных веществ различаются составом и строением. Атом — частица химического элемента, а молекула образуется из одного или нескольких атомов и сохраняет свойства вещества. Химический элемент объединяет атомы с одинаковым зарядом ядра и обозначается химическим знаком. Эти понятия помогают читать формулы веществ и понимать, что происходит при химических реакциях: атомы не пропадают, а соединяются и перегруппировываются.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Атом — мельчайшая частица химического элемента. Он имеет сложное строение, но при обычных химических реакциях сохраняется: атомы не превращаются в ничто и не возникают заново. Это понятие помогает проследить, из каких частиц образованы вещества и что меняется во время реакции.
Молекула — частица вещества, состоящая из атомов. Она сохраняет химические свойства вещества, поэтому именно по составу молекулы можно судить, какое вещество перед нами. Молекула может включать один или несколько атомов.
Химический элемент — вид атомов с одинаковым зарядом ядра. Масса атомов одного элемента может различаться, но одинаковый заряд ядра объединяет их в один вид. Элемент обозначают химическим знаком, например O — кислород.
Химический знак — условное обозначение химического элемента. Он состоит из одной или двух латинских букв и помогает кратко записывать состав веществ; первая буква всегда заглавная. Запись O обозначает кислород как элемент, а также один атом кислорода, если речь идёт о частицах.
Вещества состоят из частиц, однако у разных веществ частицы могут различаться и составом, и расположением. От состава зависит, какие атомы входят в частицу, а от их соединения и взаимного расположения — свойства вещества. Поэтому два вещества, содержащие разные частицы, могут заметно различаться, даже если внешне это не всегда сразу понятно. Представление о частицах позволяет объяснять свойства веществ через их строение.
Атомы способны соединяться друг с другом, образуя молекулы. Если в молекуле соединены атомы одного элемента, как в O₂, такая частица содержит только один вид атомов; если атомы разных элементов, как в H₂O, — несколько. Состав молекулы записывают химическими знаками, а число атомов показывают индексами. Благодаря такой записи можно установить, из каких элементов образована частица и сколько атомов каждого вида она содержит.
При химической реакции исходные вещества превращаются в новые, потому что их частицы перестраиваются. Связи между атомами в частицах исходных веществ разрушаются, а атомы соединяются иначе и образуют частицы продуктов. Сами атомы при этом не исчезают и не появляются заново: меняется способ их соединения. Поэтому число атомов каждого элемента должно сохраняться при записи реакции.
Химический элемент объединяет атомы с одинаковым зарядом ядра. Масса атомов одного элемента может различаться, поэтому одного лишь сравнения массы недостаточно, чтобы решить, принадлежат ли атомы к одному элементу. Главный признак элемента — заряд ядра. Для краткой записи каждого элемента используют химический знак, который помогает различать виды атомов в формулах.
Химические знаки позволяют компактно записывать состав частиц, но знак элемента и формула молекулы — не одно и то же. Один знак без индекса, например H, обозначает элемент или один атом водорода, а формула H₂ показывает молекулу из двух атомов водорода. В формуле вещества каждый знак указывает на элемент, а индекс справа внизу — на число его атомов в частице. Если индекса нет, считают один атом этого элемента.
| Понятие | Что обозначает | Из чего состоит или чем характеризуется | Пример обозначения |
|---|---|---|---|
| Атом | Отдельную частицу химического элемента | Сложное строение; в химической реакции сохраняется | O |
| Молекула | Частицу вещества | Состоит из одного или нескольких атомов | O₂, H₂O |
| Химический элемент | Вид атомов | Атомы имеют одинаковый заряд ядра | Кислород — O |
| Химический знак | Элемент; в записи — один его атом | Условное обозначение из латинских букв | O, H |
Пользуйтесь таблицей, чтобы сначала определить, о каком объекте идёт речь: об отдельном атоме, частице вещества или виде атомов. Затем проверьте, что показывает запись: знак элемента или формулу частицы. Индекс в формуле поможет посчитать атомы каждого элемента.
Сравним две записи: в первой стоит только знак O, а во второй после знака есть индекс 2. Индекс показывает число атомов кислорода в частице, поэтому он меняет смысл записи. Разберём каждую запись отдельно.
Ответ: O — один атом кислорода; O₂ — молекула из двух атомов кислорода.
В формуле H₂O записаны знаки двух химических элементов: H — водорода, O — кислорода. Нужно прочитать индекс у каждого знака, помня, что он относится только к знаку перед ним. Отсутствие индекса означает один атом.
Ответ: в H₂O два атома водорода и один атом кислорода, всего три атома.
Формула CO₂ содержит знаки C и O, то есть углерода и кислорода. Индекс 2 относится к O, а возле C индекса нет. Сначала посчитаем атомы каждого элемента, затем найдём их общее количество.
Ответ: один атом углерода и два атома кислорода, всего три атома.
Путать атом и молекулу — значит считать отдельный атом и частицу вещества одним объектом. Так ошибаются, потому что обе записи могут содержать похожие химические знаки; однако молекула состоит из одного или нескольких атомов. Проверьте себя: посмотрите, есть ли в записи индекс и обозначает ли она целую частицу вещества.
Считать химический элемент простым веществом — значит смешивать вид атомов и вещество, составленное из атомов. Эти понятия связаны, поэтому их легко перепутать: простое вещество действительно состоит из атомов одного элемента. Чтобы проверить ответ, спросите себя, говорится ли о виде атомов или о материале с определёнными свойствами.
Принимать индекс за число молекул — ошибка при чтении формулы. Индекс справа внизу показывает количество атомов элемента в одной частице, а не количество молекул. Проверяйте, к какому знаку приписан индекс: он относится к нему; количество молекул отдельно показывают числом перед формулой.
Считать знак элемента и формулу вещества взаимозаменяемыми нельзя. Знак обозначает элемент или один его атом, а формула показывает состав частицы вещества; путаница возникает из-за того, что формула тоже состоит из знаков элементов. Для проверки выясните, описывает ли запись отдельный атом или целую молекулу, и учтите все индексы.
Перед изучением атомов и молекул полезно помнить, что вещества различаются составом и свойствами, а также уметь находить химические знаки в таблице элементов. Эти знания помогают связать название элемента с его условным обозначением. Понимание состава частиц пригодится при изучении химических формул и уравнений реакций. Оно также необходимо для расчётов по составу веществ: сначала нужно правильно определить, какие атомы и в каком количестве входят в частицу.
Чем атом отличается от молекулы?
Атом — частица химического элемента, а молекула — частица вещества, состоящая из одного или нескольких атомов. Например, O обозначает один атом кислорода, а O₂ — молекулу из двух таких атомов.
Что называют химическим элементом?
Химический элемент — это вид атомов с одинаковым зарядом ядра. Атомы одного элемента могут различаться по массе, но всё равно относятся к одному элементу.
Может ли молекула состоять из атомов разных элементов?
Да. Например, молекула воды H₂O состоит из атомов водорода и кислорода, а молекула углекислого газа CO₂ — из атомов углерода и кислорода.
Что показывает химический знак?
Химический знак условно обозначает химический элемент. Если знак написан без коэффициента и индекса, он также обозначает один атом этого элемента.
Что означает маленькая цифра справа внизу от химического знака?
Индекс показывает, сколько атомов данного элемента входит в частицу вещества. Например, в CO₂ индекс 2 относится к кислороду, а у углерода индекса нет, значит, его атом один.
§ 5. Атомы. Молекулы. Химические элементы
