По определению, простое вещество — это форма существования химического элемента в свободном состоянии. Но это определение нередко вызывает споры даже среди профессиональных химиков. Возьмём, к примеру, элемент № 1 — водород. Каковы формы его существования? Самые известные — газообразный, жидкий и твёрдый водород (для этих форм есть своё название — агрегатные состояния вещества). Но, оказывается, и в газообразном водороде при комнатной температуре присутствуют две разновидности водорода — ортоводород и параводород (они отличаются магнитной ориентацией ядер Н), которые можно разделить. Эти два «сорта» водорода имеют разные свойства (например, теплоёмкость). Такие газы, как Н2, D2, T2, HD, HT, DT тоже следует считать простыми веществами, поскольку каждый из них содержит атомы только одного элемента — водорода.
Множество форм существования и у кислорода: две разновидности газообразного (они различаются электронным строением молекул О2 и обладают разными химическими свойствами), жидкий кислород и по меньшей мере четыре (!) разновидности твёрдого кислорода (вообще, несколько кристаллических модификаций для одного элемента — скорее правило, нежели исключение). А ещё существуют атомарный кислород и озон... Неудивительно, что простых веществ во много раз больше, чем элементов.
В русском языке как элементы, так и образуемые ими простые вещества обычно называют одинаково. Химиков это не очень смущает, поскольку из контекста почти всегда ясно, о чём идёт речь. Например, выражения «медная монета», «выплавка меди из руд», «высокая электропроводность меди», подразумевают металлическую медь — простое вещество. Если же говорят о малом распространении меди в природе, имеют в виду медь как элемент, атомы которого могут входить в различные минералы (это и самородная медь, и сложные кристаллические соединения), а также растворы. Утверждая, что медь занимает в периодической таблице место между никелем и цинком, химик ведёт речь вовсе не о кусочках металла в клетках таблицы, а об элементе Си как совокупности атомов с зарядом ядра Z=29.
Относительно чистые простые вещества в быту встречаются редко. Это алюминий и медь в проводах; вольфрам и молибден в электрических лампочках; водород и гелий в воздушных шариках; серебро, платина, палладий в высокопробных ювелирных изделиях и памятных монетах; ртуть в термометре; олово на консервной банке; хром и никель на металлических изделиях; сера для борьбы с вредителями растений; цинк в электрических батарейках...
Похожие статьи