Złoto i sól kamienna to substancje chemiczne, które wydobywane są w kopalniach. Złoto, podobnie jak np. żelazo, tlen i wodór, jest pierwiastkiem chemicznym. Z kolei sól kamienna (znana chemikom pod nazwą „chlorek sodu”), podobnie jak woda czy dwutlenek węgla, to związek chemiczny. Obecnie znanych jest $118$ pierwiastków chemicznych i kilkadziesiąt milionów związków chemicznych. Jaka jest różnica między pierwiastkiem a związkiem chemicznym?

Jakie substancje nazywamy pierwiastkami chemicznymi?

W naszym otoczeniu występują różne substancje o różnych właściwościach fizycznych i chemicznych. Substancje te możemy podzielić na prostesubstancje prosteproste (niepołączone z innymi substancjami) i złożonesubstancje złożonezłożone. Substancje proste to takie, których nie można rozłożyć na prostsze. Substancje złożone ulegają rozkładowi na inne (prostsze) substancje, np. pod wpływem działania wysokiej temperatury.

Badanie składu pierwiastkowego cukru

Doświadczenie 1

R1OHQwoP5PNzE

Problem badawczy Czy cukier buraczany (sacharoza) jest substancją prostą?. Hipoteza Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją wykonując doświadczenie według załączonej instrukcji. Hipoteza 1: Cukier buraczany (sacharoza) ulega reakcji rozkładu, gdyż jest substancją złożoną. Hipoteza 2: Cukier buraczany (sacharoza) jest substancją prostą - nie da się go rozłożyć na prostsze składniki. (Wybierz: Hipoteza 1, Hipoteza 2). Co będzie potrzebne palnik; probówka; drewniana łapa do probówek; zapałki; cukier buraczany. Instrukcja 1. Do probówki wsyp cukier buraczany (do wysokości ok. 2 cm) i ogrzewaj go ostrożnie w płomieniu palnika. 2. Obserwuj zachodzące zmiany.

1

Polecenie 1

R8wysUX0d3GKh

Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Obserwacje: W swoich obserwacjach uwzględnij zmiany barwy zawartości probówki w czasie trwania doświadczenia.

Wnioski: Formułując wnioski, odnieś się do wybranej hipotezy.

Pokaż odpowiedź

Obserwacje: Na skutek ogrzewania, biała substancja stała zmienia zabarwienie na brązowe i staje się płynna (cukier ulega karmelizacji). Na ściankach probówki pojawiają się krople bezbarwnej cieczy. W wyniku dalszego ogrzewania, zawartość probówki stopniowo ciemnieje i w końcowym efekcie przyjmuje czarne zabarwienie.

Wnioski: Cukier buraczany (sacharoza) to substancja złożona – pod wpływem działania wysokiej temperatury rozkłada się na inne (prostsze) substancje.

Podsumowanie:

Pod wpływem ogrzewania sacharoza ulega początkowo karmelizacji.

R1ETCaxfTvCgf

Zestawione ze sobą dwa zdjęcia. Lewe przedstawia cukier w kostkach w białej porcelanowej miseczce lub cukierniczce. Na drugim znajduje się talerzyk z rozlaną na nim niewielką ilością pomarańczowego karmelu.

Pojawiająca się na ściankach probówki bezbarwna ciecz to skroplona para wodna. Na skutek dłuższego ogrzewania karmel ulega zwęgleniu. Choć przeprowadzona przemiana chemiczna ma w rzeczywistości dosyć skomplikowany przebieg, to można z niego wnioskować, że cukier buraczany (sacharoza) jest substancją złożoną. Działanie wysokiej temperatury spowodowało jego rozkład na węgiel oraz wodę.

Wykonano doświadczenie, które pozwoliło zbadać, czy cukier buraczany (sacharozę) można rozłożyć na substancje prostsze w wyniku działania wysokiej temperatury.

Problem badawczy:

Czy cukier buraczany (sacharoza) jest substancją prostą?

Hipoteza:

Cukier buraczany (sacharoza) ulega reakcji rozkładu, gdyż jest substancją złożoną.

Co było potrzebne:

• cukier buraczany,

• probówka,

• palnik,

• drewniana łapa do probówek,

• zapałki.

Przebieg doświadczenia:

Do probówki wsypano cukier buraczany (do wysokości około $2 \text{cm}$). Probówkę ostrożnie ogrzewano w płomieniu palnika.

Obserwacje:

Na skutek ogrzewania, biała substancja stała zmienia zabarwienie na brązowe i staje się płynna (cukier ulega karmelizacji). Na ściankach probówki pojawiają się krople bezbarwnej cieczy. W wyniku dalszego ogrzewania, zawartość probówki stopniowo ciemnieje i w końcowym efekcie przyjmuje czarne zabarwienie.

Wnioski:

Cukier buraczany (sacharoza) to substancja złożona – pod wpływem działania wysokiej temperatury rozkłada się na inne (prostsze) substancje.

Podsumowanie:

Pod wpływem ogrzewania sacharoza ulega początkowo karmelizacji. Pojawiająca się na ściankach probówki bezbarwna ciecz to skroplona para wodna. Na skutek dłuższego ogrzewania karmel ulega zwęgleniu. Choć przeprowadzona przemiana chemiczna ma w rzeczywistości dosyć skomplikowany przebieg, to można z niego wnioskować, że cukier buraczany (sacharoza) jest substancją złożoną. Działanie wysokiej temperatury spowodowało jego rozkład na węgiel oraz wodę.

Polecenie 1

R1DmTmQiC9A3p

Wybierz poprawne dokończenia poniższego zdania.

Cukier buraczany należy do: Możliwe odpowiedzi: 1. cukrów złożonych., 2. cukrów prostych., 3. cukrów nienasyconych.

Cukier buraczany nie należy do substancji prostych. Substancjami prostymi są pierwiastki chemicznepierwiastek chemicznypierwiastki chemiczne – jak węgiel powstający w wyniku analizowanej przemiany chemicznej.

Pojęcie „pierwiastek” znane było już w starożytności, jednak w tamtym czasie miało inne niż obecnie znaczenie (pierwiastkami nazywano cztery żywioły, z których miałaby być utworzona materia: ziemia, woda, ogień i powietrze). Wspomniana definicja pierwiastka, jako substancji prostej, wprowadzona została w $1661 \text{r}.$ przez angielskiego uczonego Roberta Boyle’a (czyt. Bojla) i stała się podstawą współczesnych rozważań na temat pierwiastków.

Obecnie znanych jest $118$ pierwiastków chemicznych, z których około $90$ występuje w przyrodzie. Pozostałe pierwiastki zostały otrzymane sztucznie w laboratoriach. Warto wspomnieć, że tylko nieliczne pierwiastki występują w przyrodzie w tak zwanym stanie wolnym (rodzimym), jako substancje niezwiązane z innymi. Należą do nich między innymi złoto, siarka, węgiel, platyna, miedź oraz tlen i azot.

Czy kopernik ma coś wspólnego z Mikołajem Kopernikiem, czyli skąd wzięły się nazwy pierwiastków chemicznych?

Każdy z obecnie znanych pierwiastków chemicznych ma swoją nazwę oraz symbol. Nazwy te brzmią różnie w różnych językach (np. tlen w języku łacińskim to oxygenium (czyt. oksigenium), w języku angielskim to oxygen (czyt. oksydżen), a w języku niemieckim Saúerstoff (czyt. sałersztof)). Na całym świecie do oznaczania pierwiastków chemicznych stosuje się jednak te same symbolesymbol pierwiastkasymbole – jedno lub dwuliterowe skróty, pochodzące od łacińskich nazw pierwiastków (przykładowo symbol tlenu to $\text{O}$ od oxygenium). W nich pierwsza litera jest zawsze wielka, a druga (jeśli występuje) jest już mała.

Część pierwiastków chemicznych znana była już w starożytności i to z tego okresu pochodzą ich nazwy. Od $\text{XX} \text{w}.$ prawo do nadawania nazw pierwiastkom mają osoby, które pierwsze je odkryły lub otrzymały. Nazwa pierwiastka, zanim zostanie podana do wiadomości publicznej, musi zostać zatwierdzona przez międzynarodową organizację o nazwie IUPAC (ang. International Union of Pure and Applied Chemistry (czyt. internaszynal junion of piur end aplajd kemistry))International Union of Pure and Applied Chemistry (czyt. internaszynal junion of piur end aplajd kemistry) IUPACIUPAC (ang. International Union of Pure and Applied Chemistry (czyt. internaszynal junion of piur end aplajd kemistry)). Polskie tłumaczenia nazw pierwiastków chemicznych ustala Polskie Towarzystwo ChemicznePolskie Towarzystwo ChemicznePolskie Towarzystwo Chemiczne.

Nazwy pierwiastków tworzono między innymi od ich właściwości, nazw ciał niebieskich i imion postaci mitologicznych:

RszXHATntUHPJ

Animacja przedstawia proces tworzenia nazw pierwiastków na podstawie następujących kryteriów: od właściwości tych pierwiastków, od nazw ciał niebieskich, planet i planetoid oraz od postaci mitologicznych.

Animacja przedstawia proces tworzenia nazw pierwiastków na podstawie następujących kryteriów: od właściwości tych pierwiastków, od nazw ciał niebieskich, planet i planetoid oraz od postaci mitologicznych.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RszXHATntUHPJ

Animacja przedstawia proces tworzenia nazw pierwiastków na podstawie następujących kryteriów: od właściwości tych pierwiastków, od nazw ciał niebieskich, planet i planetoid oraz od postaci mitologicznych.

Nazwy niektórych pierwiastków pochodzą od nazwisk wybitnych uczonych:

R2RlZrlpCjUqc

Fotografia duńskiego fizyka Nielsa Bohra, obok nazwa i symbol pierwiastka Bohr, łacińska nazwa Bohrium ($\text{Bh}$).

R7gyxlb5e1sxw

Portret polskiego astronoma Mikołaja Kopernika, obok nazwa i symbol pierwiastka Kopernik, łacińska nazwa Copernicum ($\text{Cn}$).

R15eu4UzdvjR3

Fotografia niemieckiego fizyka Alberta Einsteina, obok nazwa i symbol pierwiastka Einstein, łacińska nazwa Einsteinum ($\text{Es}$).

R1Y3MWf55ZQzL

Fotografia włoskiego fizyka Enrico Fermiego, obok nazwa i symbol pierwiastka Ferm, łacińska nazwa Fermium ($\text{Fm}$).

Rd0PqfQ5HyoRu

Fotografia polskiej uczonej Marii Skłodowskiej‑Curie i jej męża Piotra Curie, obok nazwa i symbol pierwiastka Kiur, łacińska nazwa Curium ($\text{Cm}$).

R1ageib3hbZs6

Fotografia amerykańskiego fizyka Ernesta Lawrence'a, obok nazwa i symbol pierwiastka Lorens, nazwa łacińska Lawrencium ($\text{Lr}$).

RuEvUyQ4aEFq5

Fotografia amerykańskiej fizyczki Lise Meitner, obok nazwa i symbol pierwiastka Meitner, nazwa łacińska Meitnerium ($\text{Mt}$).

RyoL1k78TUVFi

Fotografia rosyjskiego chemika Dmitrija Mendelejewa, obok nazwa i symbol pierwiastka Mendelew, łacińska nazwa Mendelevium ($\text{Md}$).

Ry61xxFpHRx05

Fotografia szwedzkiego przemysłowca i naukowca Alfreda Nobla, obok nazwa i symbol pierwiastka Nobel, nazwa łacińska Nobelium ($\text{No}$).

R7lq82MYoWBul

Fotografia nowozelandzkiego chemika i fizyka Ernesta Rutheforda, obok nazwa i symbol pierwiastka Rutheford, nazwa łacińska Rutherfordium ($\text{Rf}$).

R1PbRml3ssIA1

Fotografia amerykańskiego chemika Glenna Seaborga, obok nazwa i symbol pierwiastka Seaborg, nazwa łacińska Seaborgium ($\text{Sg}$).

Duża część pierwiastków swoje nazwy zawdzięcza nazwom geograficznym – między innymi nazwom kontynentów, państw europejskich i stanów w USA:

RDknDc2WU6d90

Animacja ukazuje genezę nazw pierwiastków utworzonych od nazw geograficznych, takich jak: nazwy kontynentów, nazwy państw europejskich, nazwy stanów i miast w USA, nazwy miast skandynawskich i europejskich, a także nazwy rzek.

Animacja ukazuje genezę nazw pierwiastków utworzonych od nazw geograficznych, takich jak: nazwy kontynentów, nazwy państw europejskich, nazwy stanów i miast w USA, nazwy miast skandynawskich i europejskich, a także nazwy rzek.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RDknDc2WU6d90

Animacja ukazuje genezę nazw pierwiastków utworzonych od nazw geograficznych, takich jak: nazwy kontynentów, nazwy państw europejskich, nazwy stanów i miast w USA, nazwy miast skandynawskich i europejskich, a także nazwy rzek.

W jakim celu powstały symbole pierwiastków chemicznych?

Dla zainteresowanych

Polecenie 4

Podczas komunikowania się za pomocą np. SMS‑ów możesz spotkać zapisy typu:
;)
>:(
:-D
Wyjaśnij, co oznaczają te symbole.

R1MeN5tc1EZX8

(Uzupełnij).

R12XcyfDwaklO

Możliwe odpowiedzi: 1. symbole złożone ze znaków nieliterowych, 2. symbole złożone z liter, 3. symbole złożone z cyfr

Polecenie 5

Przeanalizuj zapis rozgrywek szachowych, a następnie uzasadnij, dlaczego do opisu przebiegu partii szachowej stosuje się zapis symboliczny.

Zapis przebiegu partii szachowej:
$1.$ $\text{d}4$ $\text{f}5$ $2.$ $\text{c}4$ $\text{Sf}5$ $3.$ $\text{Sc}3$ $\text{e}6$ $4.$ $\text{Sf}3$ $\text{d}5$ $5.$ $\text{e}3$ $\text{c}6$ $6.$ $\text{Gd}3$ $\text{Gd}6$ $7.$ $0-0$ $0-0$ $8.$ $\text{Se}2$ $\text{Sbd}7$ $9.$ $\text{Sg}59.$ $\text{G}:\text{h}2+$ $10.$ $\text{Kh}1$ $\text{Sg}4$ ($10.$ $\text{K}:\text{h}2$ $\text{Sg}4+$ $11.$ $\text{Kg}1$ $\text{H:g}5$ $+-$) $11.$ $\text{f}4$ $\text{He}8$ $12.$ $\text{g}3$ $\text{Hh}5$ $13.$ $\text{Kg}2$ $\text{Gg}1!$ ($14.$ $\text{W}:\text{g}1$ $\text{Hh}2+$ $15.$ $\text{Kf}3+$ $\text{Hf}\mathrm{2x}+$) $14.$ $\text{S}:\text{g}1$ $\text{Hh}2+$ $15.$ $\text{Kf}3+$ $\text{e}5!$ $16.$ $\text{d}:\text{e}5$ $\text{Sd}:\text{e}5+!$ $17.$ $\text{f}:\text{e}5$ $\text{S}:\text{e}5+$ $18.$ $\text{Kf}4$ $\text{Sg}6+$ $19.$ $\text{Kf}3$ $\text{f}4!$ $20.$ $\text{e}:\text{f}4$ (grozi $20.$ $\text{Gg}4+$ $21.$ $\text{Se}5\text{x},$ $20.$ $\text{g}:\text{f}4$ $\text{Sh}4\text{x},$ $20.$ $\text{G}:\text{g}6$ $\text{Gg}4+$ $21.$ $\text{K}:\text{g}4$ $\text{H}:\text{g}3+$ $22.$ $\text{Kh}5$ $\text{h}:\text{g}6+$ $23.$ $\text{K}:\text{g}6$ $\text{Wf}6+$ $24.$ $\text{Kh}5$ $\text{Wh}6\text{x})$ $20.$ $\text{Gg}4+!$ $21.$ $\text{K}:\text{g}4$ $\text{Se}5+($ $21.$ $\text{Ke}3$ przedłużało partię) $22.$ $\text{f}:\text{e}5$ $\text{h}5\text{x}$

RznLQH1JnZRTq

Tabela wyjaśniająca symbole i oznaczenia stosowane w zapisach rozgrywek szachowych. Można się z niej dowiedzieć, że litera G oznacza gońca, S - skoczka, W - wieżę, H - hetmana, a K - króla. Dodatkowo X oraz # to oznaczenia mata, wykrzyknik to dobre posunięcie, znak zapytania to błąd, układ znaków wykrzyknik‑pytajnik to interesujący ruch, a układ przeciwny oznacza posunięcie o wątpliwej wartości.

R17HIPGXoxW9W

Możliwe odpowiedzi: 1. położeniu figur na polach szachowych, 2. czasie trwania rozgrywki, 3. ruchach figur po polu szachowym

W życiu codziennym często stosujemy symbole. Dzięki nim możemy bez konieczności czytania, niejednokrotnie bardzo długiego, słownego opisu zrozumieć potrzebne informacje. Przykładami takich symboli są piktogramy (np. znaki drogowe lub piktogramy BHP). Swój sposób porozumiewania się mają także chemicy. Zamiast posługiwać się pełnymi nazwami pierwiastków i związków chemicznych, które (jak już wspomniano) brzmią inaczej w różnych językach, zastąpili je odpowiednimi symbolami.

Symbole pierwiastków chemicznych to umowne, międzynarodowe skróty ich nazw. Pochodzą najczęściej z języka angielskiego lub z łaciny i greki – w przypadku pierwiastków znanych od dawna.

Polecenie 6

W poniższej tabeli zapisano symbole wybranych pierwiastków chemicznych oraz ich nazwy w języku polskim, łacińskim i angielskim – zapoznaj się z nimi. Podczas analizy zawartości tabeli postaraj się zapamiętać jak najwięcej symboli i odpowiadających im nazw zapisanych w języku polskim. Następnie zagraj w grę memory, w której symbole pierwiastków chemicznych należy dopasować do ich nazw.

R1JgxwVUnoE9k

Tabela prezentująca zależności symboli pierwiastków od ich nazw łacińskich oraz zawierająca nazwy angielskie i polskie. Na przykładzie $14$ pierwiastków wykazano, że symbol chemiczny pierwiastka prawie zawsze wywodzi się od pierwszej lub pierwszych dwóch liter nazwy łacińskiej bądź greckiej. Dodatkowo nazwy angielskie są bardzo podobne lub identyczne z nazwami łacińskimi.

RjbZb2Q8Pkl1G

Pokaż podpowiedź

W grze pojawiają się pierwiastki chemiczne o nazwach: siarka, chlor, ołów, azot, potas, węgiel, wapń, krzem, wodór, fosfor, tlen, sód, magnez oraz glin. Przypomnij sobie ich symbole.

Polecenie 6

Połącz w pary nazwy pierwiastków z ich symbolami.

R11BZKLG01bIl

wodór Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ magnez Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ miedź Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ tlen Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ żelazo Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ cyna Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ krzem Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ fosfor Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$

wodór Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ magnez Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ miedź Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ tlen Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ żelazo Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ cyna Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ krzem Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$ fosfor Możliwe odpowiedzi: 1. $\text{Si}$, 2. $\text{Cu}$, 3. $\text{P}$, 4. $\text{H}$, 5. $\text{Fe}$, 6. $\text{Sn}$, 7. $\text{O}$, 8. $\text{Mg}$

Jakie substancje nazywamy związkami chemicznymi?

Związki chemiczne to substancje złożone, składające się z połączonych ze sobą trwale atomów przynajmniej dwóch pierwiastków chemicznych. Zatem związek chemiczny (jako substancję złożoną) można rozłożyć na substancje prostsze, co w końcowym efekcie może prowadzić do otrzymania z niego „czystych” pierwiastków chemicznych.

Ustaliliśmy już, że sacharoza (cukier buraczany) to substancja złożona. Cukier ten jest więc związkiem chemicznym.

Powstający w wyniku termicznego rozkładu sacharozy węgiel to pierwiastek chemiczny. Z kolei będąca drugim produktem tej przemiany woda, jest związkiem chemicznym. Woda jest więc substancją złożoną, którą można rozłożyć na prostsze składniki. Można tego dokonać np. w procesie tak zwanej elektrolizyelektroliza wodyelektrolizy, której uproszczony schemat przedstawiono na poniższym rysunku:

RqyjuRCIgliyT

Rysunkowe, schematyczne przedstawienie procesu elektrolizy wody. Centralną część rysunku zajmuje wypełnione wodą naczynie w postaci zlewki, w którym zanurzone są dwie elektrody — anoda i katoda. Nad każdą z elektrod zanurzona jest w wodzie i wypełniona nią odwrócona do góry dnem probówka. Elektrody podłączono do dwóch biegunów baterii, a na rysunku wydzielają się wokół nich pęcherzyki gazów, które częściowo wypełniają obie probówki. Ilustracje uzupełniają nazwy substancji obecnych na schemacie wraz z rysunkami przedstawiającymi ich cząsteczki: woda w zlewce, tlen w probówce nad anodą oraz wodór w probówce nad katodą. Różnica poziomów wody w obu probówkach sugeruje, że wodoru wydzielającego się przy katodzie jest dwukrotnie więcej, niż tlenu pochodzącego z anody.

W wyniku rozkładu wody, pod wpływem prądu, można uzyskać tlen oraz wodór – substancje należące do pierwiastków chemicznych. Woda jest zatem związkiem chemicznym utworzonym z tlenu ($\text{O}$) i wodoru ($\text{H}$).

Znając symbole pierwiastków chemicznych, można zapisać wzory związków chemicznychwzór chemicznywzory związków chemicznych. Przykładowo:

• sacharoza to związek chemiczny o wzorze ${\text{C}}_{12}{\text{H}}_{22}{\text{O}}_{11}$;

• woda to związek chemiczny o wzorze ${\text{H}}_2\text{O}$;

• związek chemiczny utworzony z magnezu i tlenu nosi nazwę tlenek magnezu i ma wzór $\text{MgO}$;

• związek chemiczny utworzony z wapnia i tlenu nosi nazwę tlenek wapnia i ma wzór $\text{CaO}$;

• węgiel i tlen mogą tworzyć ze sobą dwa związki chemiczne: tlenek węgla$\left(\text{II}\right)$ – $\text{CO}$ lub tlenek węgla$\left(\text{IV}\right)$ (dwutlenek węgla) – ${\text{CO}}_2$.

Sposoby zapisywania wzorów, interpretowania tych zapisów i tworzenia nazw związków chemicznych poznasz na dalszych etapach nauki chemii.

Z wieloma związkami chemicznymizwiązek chemicznyzwiązkami chemicznymi spotykamy się na co dzień. Na przykład w kuchni często używa się analizowanej już wody oraz sacharozy (cukru buraczanego), soli kamiennej (chlorku sodu), kwasku cytrynowego (kwasu cytrynowego), octu (kwasu octowego rozpuszczonego w wodzie) czy też alkoholu (etanolu rozpuszczonego w wodzie).

1

Polecenie 9

Sacharoza (cukier buraczany) to substancja złożona z węgla, tlenu oraz wodoru. Przerysuj poniższą tabelę do zeszytu i uzupełnij wskazane właściwości, zawartych w sacharozie substancji. Następnie sformułuj wniosek, w którym ocenisz, czy substancje złożone mają takie same właściwości jak pierwiastki, z których zostały utworzone.

	SACHAROZA	WĘGIEL	TLEN	WODÓR
STAN SKUPIENIA
BARWA

R1e2lC4ryQ064

Odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Opisując właściwości substancji chemicznych zawartych w tabeli, możesz skorzystać z poniższych zdjęć:

RNmUqpRCsDkNL

Na ilustracji przedstawiono cztery zdjęcia wraz z podpisami. Na pierwszym zdjęciu, podpisanym Sacharoza, znajduje się łyżeczka pełna białego cukru. Na drugim przedstawiono bryłkę węgla, podpis: Węgiel. Na trzecim i czwartym zdjęciu ukazano kolejno tlen i wodór. Na ilustracjach znajdują się puste szklane buteleczki zatkane korkiem.

Pokaż odpowiedź

1

	SACHAROZA	WĘGIEL	TLEN	WODÓR
STAN SKUPIENIA	stały	stały	gazowy	gazowy
BARWA	biała	czarna	bezbarwny	bezbarwny

Substancje złożone mają inne właściwości niż pierwiastki, z których zostały utworzone.

1

Polecenie 9

Sacharoza (cukier buraczany) to substancja złożona z węgla, tlenu i wodoru. Porównaj stany skupienia i barwy tych pierwiastków oraz sacharozy. Następnie sformułuj wniosek, w którym ocenisz, czy substancje złożone mają takie same właściwości, jak pierwiastki, z których zostały utworzone.

Rt4DLu4yE2Ido

(Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Tlen i wodór posiadają te same stany skupienia oraz barwy.

Pokaż odpowiedź

	SACHAROZA	WĘGIEL	TLEN	WODÓR
STAN SKUPIENIA	stały	stały	gazowy	gazowy
BARWA	biała	czarna	bezbarwny	bezbarwny

Substancje złożone mają inne właściwości niż pierwiastki, z których zostały utworzone.

Wspomniana już na początku tej lekcji sól kamienna to związek sodu z chlorem o wzorze $\text{NaCl}$:

R2ZPLZYSuH5WP

Trzy zestawione razem zdjęcia, na których przedstawione są, wymieniając od lewej, metaliczny sód w trójkątnych, zaokrąglonych kawałkach, gazowy chlor o żółtej barwie w szklanej butelce i biały, usypany w stosik chlorek sodu ($\text{NaCl}$). Wszystkie trzy zdjęcia podpisane są nazwami substancji lub pierwiastków i ich symbolami bądź wzorem chemicznym.

Zwróć uwagę, że chlorek sodu znacznie różni się od pierwiastków chemicznych, wchodzących w jego skład, już pod względem wyglądu. Sód jest substancją stałą, która gwałtownie reaguje z wodą z utworzeniem żrącego związku chemicznego, a chlor jest trującym gazem o żółtozielonej barwie. Z kolei chlorek sodu, który powstaje w wyniku połączenia się tych dwóch pierwiastków, to najpopularniejsza przyprawa i środek konserwujący, nadający potrawom słony smak.

Z powyższej analizy można zatem wnioskować, że związki chemiczne mają inne właściwości niż wchodzące w ich skład pierwiastki. Jako przykład można podać wymienianą już kilkakrotnie wodę. W temperaturze pokojowej jest ona cieczą, a pierwiastki wchodzące w jej skład – tlen i wodór – w tej samej temperaturze są gazami.

Ciekawostka

Jak dawniej zapisywano wzory chemiczne?
Formy zapisu wzorów chemicznych wraz z upływem czasu ulegały zmianom. Prześledźmy ten proces na przykładzie wzoru wody:
W dziele Antoine Lavoisiera (czyt. antła lawłazier) ($1743$–$1794$) Oeuvres możemy znaleźć następujące oznaczenia:

R1KUzDVn7ksNz

Rysunki symboli wody i tlenu używanych w dziele Antoine Lavoisiera pod tytułem Oeuvre. Dla wody jest to odwrócony trójkąt, a dla tlenu symbol przypominający krzyż celtycki.

Trudności z brakiem odpowiedniego zapisu nurtowały innych uczonych. Pierre‑Auguste Adet (czyt. pier ogust ede) ($1763$–$1834$) i Jean Henri Hassenfratz (czyt. żą enri assenfrac) ($1755$–$1827$) wysunęli propozycję prostszego zapisu:

Rgk9T8FWvj2gI

Rysunki symboli wodoru i tlenu zaproponowanych przez Adeta i Hassenfratza. Dla wodoru jest to prawa połowa okręgu, a dla tlenu pozioma linia.

Symbole te oznaczały nie tylko pierwiastki, ale umożliwiały także oznaczanie związków chemicznych poprzez zestawienia, np:

RGSgREqaRd4WJ

Rysunek symbolu wody wykonany z wykorzystaniem symboliki Adeta i Hassenfratza. Ma on postać półokręgu po którym następuje wyniesiona do góry linia pozioma.

John Dalton (czyt. dżon dalton) ($1766$–$1844$) wprowadził oznaczenia pierwiastków, stosując symbole, dzięki którym można było zapisywać również wzory związków chemicznych:

Ra6BnAYVtVhiS

Rysunki symboli wodoru, tlenu i wody zaproponowane przez Johna Daltona. Wodór to okrąg z kropką w środku, tlen to okrąg pusty, a woda to dwa okręgi obok siebie, z których lewy ma w środku kropkę, a prawy jest pusty.

Kilka lat później, system Daltona został zastąpiony symbolami chemicznymi, wprowadzonymi przez Jönsa Berzeliusa (czyt. jonsa beszeliusa), które są z niewielkimi zmianami stosowane do dziś, np.:

• wodór: $\text{H}$;

• tlen: $\text{O}$;

• woda: $\text{H}\text{O}\text{H}$.

Podsumowanie

• Substancją jest każdy pierwiastek i każdy związek chemiczny.

• Pierwiastek chemiczny to substancja prosta, której nie można rozłożyć na prostsze substancje.

• Obecnie znanych jest $118$ pierwiastków chemicznych, z których każdy ma swoją nazwę oraz symbol.

• Symbole pierwiastków to jedno– lub dwuliterowe skróty, wywodzące się od ich nazw łacińskich.

• Związek chemiczny to substancja złożona z co najmniej dwóch różnych pierwiastków chemicznych, połączonych ze sobą.

• Związki chemiczne można rozłożyć na prostsze substancje (w tym również na pierwiastki chemiczne), np. pod wpływem działania wysokiej temperatury.

• Związki chemiczne mają inne właściwości niż tworzące je pierwiastki.

Słownik