Тема 2. Атомно-молекулярное учение, атомы и молекулы

Атомы, молекулы, простые и сложные вещества, индексы и коэффициенты в химических формулах. 100 заданий на отработку.

Простыми словами

Из 33 букв складываются тысячи слов. Так и в химии: около ста видов атомов («букв») соединяются в молекулы («слова»), а из них состоят все вещества вокруг.

При химической реакции «слова» распадаются и собираются заново из тех же «букв»: атомы не исчезают и не появляются, они только перегруппировываются.

Атомно-молекулярное учение

Основы заложил М. В. Ломоносов. Главные положения:

Вещества состоят из молекул (или атомов); между частицами есть промежутки.
Молекулы состоят из атомов.
Атомы одного химического элемента имеют одинаковый заряд ядра (одно и то же число протонов) и одинаковые химические свойства; атомы разных элементов различны. По массе атомы одного элемента могут различаться числом нейтронов — это изотопы.
Молекулы и атомы находятся в непрерывном движении.
При физических явлениях молекулы сохраняются; при химических реакциях молекулы разрушаются, а атомы сохраняются и перегруппировываются в новые молекулы.

При реакции молекулы меняются, а число атомов каждого элемента остаётся прежним

Атом, молекула, элемент

Понятие	Определение
Атом	наименьшая частица химического элемента, химически неделимая
Молекула	наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами; состоит из атомов
Химический элемент	вид атомов с одинаковым зарядом ядра (одинаковым числом протонов)

Простое веществоОбразовано атомами одного элемента:

O_{2}

H_{2}

O_{3}

Fe

Cu

Сложное вещество (соединение)Образовано атомами двух и более разных элементов:

H_{2} O

C O_{2}

NaCl

Не путайте элемент и простое вещество. Кислород как элемент входит и в $O_{2}$ , и в $H_{2} O$ ; простое вещество кислород — это именно $O_{2}$ . Фразу «кислород входит в состав воды» говорят об элементе, а «рыбы дышат кислородом» — о простом веществе.

Сколько разных химических знаков в формуле? Один ( $O_{2}$ , $P_{4}$ , $Na$ ) — простое вещество. Два и больше ( $H_{2} O$ , $H_{2} S O_{4}$ ) — сложное. Число атомов не важно: $O_{3}$ — тоже простое.

Индекс и коэффициент

3 H_{2} O

3 — коэффициент (число молекул), 2 — индекс (атомов H в одной молекуле)

Обозначение	Что показывает	Пример
индекс (маленькая цифра справа внизу)	число атомов элемента в одной молекуле (формульной единице)	$H_{2} O$ — 2 атома H на 1 атом O
коэффициент (цифра перед формулой)	число молекул (формульных единиц)	$3 H_{2} O$ — три молекулы воды

Число атомов элемента = коэффициент × индекс. Нет цифры — значит, $1$ .

Сколько атомов водорода в записи $2 H_{2} O$ ? Сколько всего атомов в $3 H_{2} S O_{4}$ ?

$2 H_{2} O$ : атомов H $= 2 \cdot 2 = 4$ .
В одной молекуле $H_{2} S O_{4}$ : $2 + 1 + 4 = 7$ атомов.
В трёх молекулах: $3 \cdot 7 = 21$ атом.

Индекс относится только к знаку перед ним, а индекс за скобкой — ко всему в скобках: в $Ca (OH)_{2}$ два атома O и два атома H. Коэффициент же умножает всю формулу.

Коэффициент — «сколько штук молекул», индекс — «сколько атомов внутри одной». $2H$ — два отдельных атома, $H_{2}$ — одна молекула из двух атомов.

Примеры заданий

Это несколько заданий из тренажёра, остальные — в тренажёре в начале страницы.

O₂ — простое вещество или сложное (соединение)?

сложное вещество (соединение)
простое вещество

Показать ответ

Ответ: простое вещество
Решение. В формуле O₂ атомы элемента(ов): O — 1 различный элемент. Это простое вещество.

Сколько атомов H содержится в 2H₂O?

Показать ответ

Ответ: 4
Решение. Индекс элемента H в формуле H₂O: 2. С учётом коэффициента 2: 2 × 2 = 4 атомов.

Как называется понятие: «наименьшая химически неделимая частица химического элемента»?

атом
химический элемент
простое вещество
сложное вещество (соединение)

Показать ответ

Ответ: атом
Решение. Определению соответствует термин «атом».

Какое положение атомно-молекулярного учения отражает утверждение: «Все вещества состоят из молекул (или атомов), между которыми есть промежутки.»?

непрерывное движение частиц вещества
прерывистое строение вещества (молекулы/атомы разделены промежутками)
сохранение атомов при химических превращениях (основа закона сохранения массы)
одинаковый заряд ядра у атомов одного элемента и различие атомов разных элементов

Показать ответ

Ответ: прерывистое строение вещества (молекулы/атомы разделены промежутками)
Решение. Это положение говорит о следующем: прерывистое строение вещества (молекулы/атомы разделены промежутками).

H₂ — простое вещество или сложное (соединение)?

сложное вещество (соединение)
простое вещество

Показать ответ

Ответ: простое вещество
Решение. В формуле H₂ атомы элемента(ов): H — 1 различный элемент. Это простое вещество.

Сколько атомов C содержится в 2CO₂?

Показать ответ

Ответ: 2
Решение. Индекс элемента C в формуле CO₂: 1. С учётом коэффициента 2: 2 × 1 = 2 атомов.

Как называется понятие: «наименьшая частица вещества, обладающая его химическими свойствами и состоящая из атомов»?

атом
молекула
коэффициент
простое вещество

Показать ответ

Ответ: молекула
Решение. Определению соответствует термин «молекула».

Какое положение атомно-молекулярного учения отражает утверждение: «Молекулы состоят из атомов.»?

одинаковый заряд ядра у атомов одного элемента и различие атомов разных элементов
сохранение атомов при химических превращениях (основа закона сохранения массы)
молекула построена из более мелких частиц — атомов
непрерывное движение частиц вещества

Показать ответ

Ответ: молекула построена из более мелких частиц — атомов
Решение. Это положение говорит о следующем: молекула построена из более мелких частиц — атомов.