Условие
Даны формулы: O₂, H₂O, Fe, CO₂, NaCl, O₃, H₂SO₄. Раздели вещества на простые и сложные. Для воды и серной кислоты укажи качественный состав (какие элементы входят) и количественный состав (сколько атомов каждого элемента в одной молекуле).
Что известно и что ищем
- Известно: простое вещество состоит из атомов одного химического элемента, сложное — из атомов разных элементов.
- Формула показывает состав вещества: символы называют элементы, индексы показывают число атомов.
- Ищем не «сколько всего атомов», а состав по элементам: какие элементы и по сколько атомов каждого.
Ход решения
- Шаг 1. Разбираем простые вещества. В формулах O₂, Fe и O₃ встречается только один символ: кислород, железо и снова кислород. Значит, это простые вещества; O₂ и O₃ — два разных простых вещества, образованных одним элементом (их называют аллотропными модификациями).
- Шаг 2. Разбираем сложные вещества. В H₂O два разных символа, в CO₂ два, в NaCl два, в H₂SO₄ три. Все они сложные, потому что собраны из атомов разных элементов.
- Шаг 3. Читаем воду по составу. Качественный состав: водород и кислород. Количественный состав: два атома водорода и один атом кислорода в одной молекуле.
- Шаг 4. Читаем серную кислоту. Качественный состав: водород, сера и кислород — три элемента. Количественный состав: два атома водорода, один атом серы и четыре атома кислорода, всего семь атомов в молекуле.
- Шаг 5. Проверяем себя на поваренной соли. NaCl — сложное вещество из двух элементов, хотя название у нас бытовое. Формула всегда важнее названия: «соль» здесь не значит «сложное вещество», химический смысл даёт именно запись состава.
- Шаг 6. Формулируем вывод. Чтобы определить тип вещества, смотрят на число различных символов в формуле: один символ — простое вещество, два и больше — сложное.
Проверь себя
- Ответ: простые вещества — O₂, Fe, O₃; сложные — H₂O, CO₂, NaCl, H₂SO₄. Вода: водород и кислород, атомов 2 и 1. Серная кислота: водород, сера, кислород, атомов 2, 1 и 4.
- Проверка вывода: посчитайте атомы по формуле и сравните с ответом; отдельно проверьте, что индекс относится к одному атому слева от него, а не ко всей формуле.
- Ловушка: решить, что раз вещество жидкое или твёрдое, то оно «простое». Агрегатное состояние к простоте отношения не имеет: H₂O — жидкость, но сложное вещество, а Fe — твёрдое простое вещество.
Как объяснить ребёнку
«Формула — это как состав на упаковке: что внутри и сколько. Если в составе один ингредиент, вещество простое: только железо или только кислород. Если ингредиентов несколько — сложное. Цифра после символа говорит, сколько атомов этого элемента в молекуле: в воде два водорода и один кислород, а в серной кислоте ещё и четыре кислорода с серой в придачу».
Тема для отчёта родителю
«Простые и сложные вещества: качественный и количественный состав по химической формуле».
Формулировка задания — наш аналог по теме, а не текст из учебника.