От древних мыслителей в химию перешло, кроме слова «атом», слово «элемент», что значит составная часть.
Химический элемент – это то же самое, что вид атомов. Атомы кислорода составляют один вид атомов, один химический элемент – кислород, атомы ртути – другой вид атомов, химический элемент ртуть и т. д. Сейчас нам известно 126 вида атомов – 126 химических элемента. Из этих химических элементов слагается вся вселенная вплоть до самых отдаленных звезд и туманностей.
Нужно различать понятия: химический элемент и простое вещество. В твердом остатке после реакции прокаливания сахара мы признали уголь. Отсюда мы заключаем, что в состав сахара входят атомы углерода. Но неправильно было бы утверждать, что в сахаре (бесцветном растворимом в воде веществе) содержится уголь (черное нерастворимое вещество). Атомы углерода, чтобы превратиться в уголь, должны освободиться от связей с атомами других элементов и связаться друг с другом. Это и произошло при разложении сахара нагреванием. То же самое происходит с пищей в оставленной на огне без присмотра посуде.
Уголь и углерод – не одно и то же. Углерод – это определенный вид атомов, т. е. химический элемент. Он может и входить в состав соединений, и выделяться в свободном состоянии. Углерод в свободном состоянии – это и есть простое вещество, которое мы называем углем.
Простые вещества
Простые вещества – это химические элементы в свободном состоянии. Мельчайшей частичкой элементов является атом (например, атом кислорода), а мельчайшей частичкой простых веществ, как и сложных, – молекула (например, двухатомная молекула кислорода).
В рассмотренном случае химический элемент (углерод) и отвечающее ему простое вещество (уголь) называются по-разному. Остальные элементы носят те же названия, что и отвечающие им с простые вещества. Поэтому слова «кислород», «железо» и т. д. могут означать и химический элемент, и простое вещество с тем же названием, а что именно, в каждом случае нужно научиться различать. Когда говорят: «кислородом мы дышим», «кислород – газ», то речь идет о кислороде как о простом веществе (иначе – о молекулах кислорода). Когда же говорят: «кислород содержится в окиси ртути», то речь идет о кислороде как химическом элементе (иначе – об атомах кислорода). Когда говорят: «железо притягивается магнитом», «из железа изготовляются гвозди», имеется в виду железо как вещество, а в выражении «железо входит в состав ржавчины» слово «железо» – название химического элемента.
Химические элементы делятся на две группы: металлы и неметаллы. Металлы в свободном виде, т. е. как простые вещества, имеют, ряд общих свойств. Металлы непрозрачны и обладают характерным «металлическим» блеском, хорошо проводят электрический ток и теплоту. Они пластичны – под ударами молота не дробятся (как хрупкие вещества, например, стекло), а расплющиваются. К металлам относятся железо, медь, алюминий, ртуть, золото, серебро и др. Вторую группу химических элементов составляют неметаллы. К ним относятся углерод, кислород, водород, сера. Элементы – неметаллы в свободном виде, т. е. как простые вещества, не имеют такого яркого внешнего сходства, как металлы. Их общая особенность – отсутствие металлических свойств: они не имеют металлического блеска, плохо проводят электрический ток и теплоту.
