Simple stoffer - kemiske stoffer, der udelukkende består af atomer af et kemisk grundstof , i modsætning til komplekse stoffer . De er en form for eksistens af kemiske grundstoffer i fri form [1] [2] ; eller med andre ord, kemiske grundstoffer , der ikke er kemisk beslægtede med noget andet grundstof, danner simple stoffer [2] . Der kendes mere end 400 varianter af simple stoffer [3] .
Afhængigt af typen af kemisk binding mellem atomer, kan simple stoffer være metaller ( Na , Mg , Al , Bi , etc.) og ikke-metaller ( H 2 , N 2 , Br 2 , Si , etc.) [3] .
Eksempler på simple stoffer: molekylære ( O 2 , O 3 , H 2 , Cl 2 ) og atomare (He, Ar) gasser ; forskellige former for kulstof , jod (I 2 ), metaller (ikke i form af legeringer ).
Det samme kemiske grundstof kan ofte danne flere typer simple stoffer ( allotropi ), kaldet allotropiske modifikationer . Fænomenet allotropi kan enten skyldes den forskellige sammensætning af molekylerne i et givet grundstof ( sammensætning allotropi ), eller molekylernes forskellige struktur og måden molekyler (atomer) er arrangeret i krystaller ( form allotropi ). Et grundstofs evne til at danne de tilsvarende allotropiske modifikationer skyldes atomets struktur, som bestemmer typen af kemisk binding, strukturen af molekyler og krystaller [3] .
Forskellige allotrope modifikationer kan passere ind i hinanden. For et givet kemisk grundstof adskiller dets allotrope modifikationer sig altid i fysiske egenskaber og kemisk aktivitet (for eksempel er ozon mere aktivt end oxygen, smeltepunktet for diamant er højere end fullerens ) [4] .
Under normale forhold er de tilsvarende simple stoffer for 11 grundstoffer gasser ( H , He , N , O , F , Ne , Cl , Ar , Kr , Xe , Rn ), for 2- væsker ( Br , Hg ), for de resterende elementer - faste legemer .
Ved stuetemperatur (eller tæt på den) er 5 metaller i flydende eller halvflydende tilstand, da deres smeltepunkt er tæt på stuetemperatur:
Begreberne " atom ", " kemisk grundstof " og "simpelt stof" bør ikke forveksles. "Atom" er et konkret begreb, da atomer virkelig eksisterer. "Kemisk element" er et kollektivt, abstrakt begreb; i naturen eksisterer et kemisk grundstof i form af frie eller kemisk bundne atomer, det vil sige simple og komplekse stoffer.
Det er også nødvendigt at skelne mellem egenskaberne (karakteristika) af et simpelt stof (en samling af partikler) og egenskaberne (karakteristika) af et kemisk grundstof (et isoleret atom af en bestemt type), se nedenstående tabel [4] :
| Karakteristika for et kemisk grundstof | Karakteristika for et simpelt stof |
|---|---|
| atomnummer relativ atommasse isotopsammensætning overflod i naturen position i det periodiske system atomstruktur ioniseringsenergi elektronaffinitet oxidationstilstand elektronegativitet valens allotropiske modifikationer kemisk tegn ... |
farve lugt elektrisk ledningsevne termisk ledningsevne opløselighed hårdhed kogepunkt smeltepunkt viskositet molær masse optiske egenskaber magnetiske egenskaber kemisk formel ... |
Navnene på kemiske grundstoffer og de tilsvarende simple stoffer falder i de fleste tilfælde sammen. Der er dog undtagelser. For eksempel er navnene på allotropiske modifikationer af oxygen oxygen ( dioxygen O 2 ) og ozon ; kulstof - diamant , grafit , karabin , fulleren .
Hvert kemisk grundstof har sit eget symbol - et kemisk tegn (symbol). I nogle tilfælde kan et kemisk tegn også udtrykke sammensætningen af et simpelt stof ( Zn , B , C , Ar ). Men for eksempel betegner symbolet O kun et kemisk grundstof, det simple stof "ilt" har formlen O 2 .