Номер 1, страница 23 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 3. Химическая связь. Агрегатные состояния. Глава 1. Вещество - номер 1, страница 23.

Условие.

1. Почему число веществ во много раз превышает число химических элементов?

Решение.

Решение 2.

Число веществ во много раз превышает число химических элементов из-за способности атомов этих элементов соединяться друг с другом в разнообразных комбинациях. Химический элемент — это определённый вид атомов (например, все атомы с 6 протонами в ядре — это углерод). Вещество же образуется, когда эти атомы соединяются вместе. Основные причины такого многообразия веществ следующие:

1. Различные комбинации и количественные соотношения. Атомы разных элементов могут соединяться друг с другом, образуя сложные вещества. При этом даже одни и те же элементы, соединяясь в разных количественных соотношениях, образуют совершенно разные вещества. Например:

• Атомы углерода (C) и кислорода (O) могут образовать угарный газ ($CO$) — ядовитое вещество, и углекислый газ ($CO_2$) — вещество, необходимое для фотосинтеза.

• Атомы водорода (H) и кислорода (O) образуют воду ($H_2O$) и пероксид водорода ($H_2O_2$).

2. Различное строение молекул (изомерия). Даже при одинаковом атомном составе (одной и той же молекулярной формуле) атомы в молекуле могут быть соединены в разном порядке. Такие вещества называются изомерами, и они имеют разные свойства.

• Например, молекулярной формуле $C_2H_6O$ соответствуют два совершенно разных вещества: этиловый спирт ($CH_3CH_2OH$), который является жидкостью, и диметиловый эфир ($CH_3OCH_3$), который является газом при нормальных условиях.

3. Способность одного элемента образовывать несколько простых веществ (аллотропия). Атомы одного и того же элемента могут соединяться между собой по-разному, образуя различные по структуре и свойствам простые вещества. Это явление называется аллотропией.

• Например, элемент углерод (C) образует такие аллотропные модификации, как алмаз (очень твёрдый, прозрачный), графит (мягкий, непрозрачный), графен, фуллерены и другие. Все они состоят только из атомов углерода.

• Элемент кислород (O) образует простое вещество кислород ($O_2$), которым мы дышим, и озон ($O_3$), обладающий резким запахом и сильными окислительными свойствами.

Таким образом, имея ограниченный набор "строительных блоков" — всего 118 химических элементов — природа, благодаря различным способам их соединения, создаёт миллионы разнообразных веществ.

Ответ: Число веществ многократно превышает число химических элементов, так как атомы элементов могут соединяться друг с другом в огромном количестве различных комбинаций. Ключевые факторы этого многообразия — способность атомов образовывать соединения в разных количественных соотношениях (например, $CO$ и $CO_2$), явление изомерии (разное строение молекул при одинаковом составе, например, у $C_2H_6O$) и явление аллотропии (образование одним элементом нескольких простых веществ, например, алмаз и графит для углерода).