Номер 2, страница 78 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Вопросы и задания. §11. Классификация веществ. Глава 1. От атома до вещества - номер 2, страница 78.

2. Почему простых веществ известно в несколько раз больше, чем химических элементов?

Решение

Количество известных простых веществ превышает количество химических элементов из-за явления, называемого аллотропией.

Для начала разберемся в понятиях. Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра (то есть с одинаковым количеством протонов). На сегодняшний день известно 118 химических элементов. Простое вещество — это форма существования химического элемента в свободном состоянии, состоящая из атомов только одного элемента.

Причина, по которой простых веществ больше, — это аллотропия. Так называют способность одного и того же химического элемента образовывать несколько различных простых веществ. Эти разные формы называются аллотропными модификациями и отличаются друг от друга по строению, а значит, и по физическим и химическим свойствам.

Существует две основные причины возникновения аллотропных модификаций.

Первая причина — разное число атомов в молекуле. Классический пример — химический элемент кислород (O). Он образует два простых вещества: кислород ($O_2$), газ, которым мы дышим, и озон ($O_3$), газ с резким запахом, обладающий сильными окислительными свойствами. Молекулы этих веществ состоят из разного количества атомов кислорода, что и определяет их разные свойства.

Вторая причина — разное строение кристаллической решётки. Атомы одного и того же элемента могут по-разному соединяться друг с другом, образуя кристаллы с разной структурой. Самый известный пример — углерод (C). Его аллотропные модификации — это алмаз и графит. В алмазе каждый атом углерода связан с четырьмя другими, образуя очень прочную трёхмерную структуру, что делает алмаз самым твёрдым природным веществом. В графите атомы углерода образуют плоские слои, которые слабо связаны между собой. Из-за этого графит мягкий и используется в карандашах. Помимо алмаза и графита, у углерода есть и другие модификации: фуллерены (например, $C_{60}$), графен, карбин.

Аллотропию проявляют и многие другие элементы: фосфор (белый, красный, чёрный), сера (ромбическая, моноклинная), олово (белое и серое) и т.д.

Таким образом, один химический элемент может формировать несколько простых веществ, поэтому общее число простых веществ в природе и полученных искусственно оказывается в несколько раз больше числа химических элементов.

Ответ: Простых веществ известно больше, чем химических элементов, из-за явления аллотропии. Аллотропия — это способность атомов одного химического элемента образовывать несколько различных по строению и свойствам простых веществ (аллотропных модификаций). Эти модификации могут отличаться либо числом атомов в молекуле (как кислород $O_2$ и озон $O_3$), либо строением кристаллической решётки (как алмаз и графит у углерода).