Номер 3, страница 44 - гдз по химии 7 класс учебник Шиманович, Красицкий

3. В чем состоит отличие понятий «химический элемент» и «простое вещество»? Поясните на примере кислорода.

Решение

Понятия «химический элемент» и «простое вещество» часто путают, но они обозначают разные вещи.

Химический элемент — это абстрактное, собирательное понятие. Оно обозначает совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра (то есть с одинаковым числом протонов). Химические элементы — это то, что мы видим в Периодической системе Д.И. Менделеева (например, водород $H$, кислород $O$, железо $Fe$). Когда мы говорим о составе сложного вещества, мы говорим, из каких элементов оно состоит. Например, молекула воды ($H_2O$) состоит из элементов водорода и кислорода. Элемент не имеет физических свойств, таких как температура плавления, цвет или запах.

Простое вещество — это конкретная форма существования химического элемента в свободном виде. Это вещество, состоящее из атомов только одного химического элемента. Простое вещество обладает определёнными физическими и химическими свойствами. Например, при обычных условиях простое вещество водород — это газ, а простое вещество железо — твёрдый металл. Один и тот же химический элемент может образовывать несколько простых веществ. Это явление называется аллотропией.

Пример на основе кислорода:

• Химический элемент кислород ($O$) — это совокупность всех атомов, в ядре которых содержится 8 протонов. Говоря «в состав оксида кремния входит кислород», мы имеем в виду именно химический элемент. Мы говорим о качественном и количественном составе вещества.
• Простые вещества, образованные элементом кислородом, — это, в первую очередь, кислород ($O_2$) и озон ($O_3$).
  • Простое вещество кислород ($O_2$) — это газ без цвета и запаха, который необходим для дыхания. Это конкретное вещество с определёнными физическими свойствами (температура кипения -183 °C).
  • Простое вещество озон ($O_3$) — это газ голубоватого цвета с резким запахом. Он токсичен для дыхания, но в атмосфере образует защитный озоновый слой. У него другие физические свойства (температура кипения -112 °C).

Таким образом, один химический элемент «кислород» ($O$) образует два разных простых вещества: кислород ($O_2$) и озон ($O_3$). В то же время, этот же элемент входит в состав бесчисленного множества сложных веществ, таких как вода ($H_2O$), углекислый газ ($CO_2$), серная кислота ($H_2SO_4$) и др.

Ответ: Химический элемент — это вид атомов с одинаковым зарядом ядра (абстрактное понятие), в то время как простое вещество — это реальная форма существования химического элемента в свободном виде, обладающая конкретными физическими свойствами. На примере кислорода: химический элемент кислород ($O$) — это тип атомов с 8 протонами в ядре; он может существовать в виде двух простых веществ-аллотропных модификаций: газа кислорода ($O_2$) и газа озона ($O_3$), которые имеют разные свойства. Также элемент кислород входит в состав сложных веществ (например, воды $H_2O$).