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單質
(同種元素組成的純淨物)
鎖定
- 中文名
- 單質
- 外文名
- Elementary Substance, pure element
- 範 圍
- 所有化學元素的遊離純淨物
- 正確表達
- 單質是同種元素構成的純淨物
- 化合價
- 單質的化合價永遠為零
單質釋義
由同種元素組成的純淨物叫做單質。元素以單質形式存在時的狀態叫做元素的遊離態,據此,單質的概念也可以理解為:由一種元素的原子組成的以遊離形式較穩定存在的物質叫做單質。
單質必須是由一種元素組成的純淨物,因此混合物不可能是單質。一種元素可能有幾種單質,例如氧元素有氧氣(O2)、臭氧(O3)、四聚氧(O4,意大利的一位科學家合成的一種新型的氧分子)、紅氧(O8)四種單質。儘管這些物質的任一種都是單質,因為它們都是同種元素組成的純淨物,但是氧與臭氧混在一起卻不能視為純淨物,它是同種元素組成的混合物。一般來説,單質的性質與其元素的性質密切相關。比如,很多金屬的性質都很強,那麼它們的單質還原性就很強。不同種類元素的單質,其性質差異在結構上反映得最為突出。
常見的單質有:
非金屬:氧(O2)、硫(S8)、硅(Si)、磷(P4)、碘(I2)、氫(H2)、氮(N2)
單質表達
正確表達:單質是同種元素組成的純淨物
其次,單質分為由單原子分子組成的單質和由多原子分子組成的單質。單質是由一種元素組成的,銅和鐵是單質,但碳酸鈣(CaCO3)不是,因為碳酸鈣由C、Ca、O三種元素組成,所以它不是單質,它是化合物,化合物亦是純淨物。
所以説,單質是同種元素構成的純淨物。
錯誤表達:同種元素構成的是單質/純淨物是單質/只有一種元素的是純淨物。
*單質的化合價永遠為0。
單質分類
單質金屬單質
單質非金屬單質
非金屬單質一般以共價鍵結合成分子。常温下,很多非金屬單質都以雙原子分子形式存在,如氫氣、氧氣等。一些元素還可形成多原子分子,如臭氧(O3)、足球烯(C60)等。能形成原子晶體的單質在常温下都是固態,而且較硬,如鑽石等。
單質同素異形體
像這樣由同一種元素組成的性質不同的單質叫做同素異形體。他們由同種化學元素構成,但性質卻不相同的單質。同素異形體之間的性質差異主要表現在物理性質上,化學性質上也有着活性的差異。例如磷的兩種同素異形體,紅磷和白磷,它們的着火點分別是240和40℃,充分燃燒之後的產物都是五氧化二磷;白磷(P4)有劇毒,可溶於二硫化碳,紅磷(P)無毒,卻不溶於二硫化碳。同素異形體之間在一定條件下可以相互轉化,這種轉化是一種化學變化。
單質製取
單質物理分離法
物理分離法適用於分離提純那些以單質狀態存在,與其雜質在某些物理性質(如密度、沸點等)上有顯著差異的元素。例如,淘洗黃金是利用金密度大的性質將金提取出來;又如,氧氣、氮氣則是根據液氧、液氮沸點的不同將液態空氣分餾而製得。
單質熱分解法
單質還原法
使用還原劑製取單質的方法稱為還原法。一般根據生產規模、實驗要求、環境保護、安全因素、原料來源及價格等選用合適的還原劑。
單質電解法
單質氧化法
單質保存
對於不活潑的金屬、非金屬以及稀有氣體來説,通常在實驗室用玻璃器皿;在工業上用金屬器皿、塑料器皿或液壓鋼瓶保存元素單質。但是對於某些活潑的元素(如氟)則需要選用特定的物質盛放,否則會造成與容器反應或泄露的危險。
單質與化合物對比
單質兩者共同點
磷(4張)
單質兩者區別
從概念上看,單質是由一種元素組成的純淨物,而化合物是由兩種或兩種以上的元素組成的純淨物;從微觀範圍看,單質由同種原子構成,化合物由不同種原子構成;從性質上看,單質不能發生分解反應,化合物可以發生分解反應。
單質兩者聯繫
氯(2張)
單質參照意義
單質的氧化數視作0。
單質元素收藏
到了21世紀,收集、儲藏化學元素單質變為了人們的一種業餘愛好。著名化學家、元素收藏家西奧多·格雷(Theodore gray)便是其中的一名佼佼者,他從2002自始收藏元素單質,多年來費盡心血收集的2000多件與元素有關的標本和物品,可以和任何一個專業的博物館媲美,並在其後整理出版了風靡全球的《視覺之旅:神奇的化學元素》以及《瘋狂科學》等圖書。自此往後,越來越多的化學愛好者以收藏元素單質表明自己對化學的熱愛。