同素异形和异构现象.
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一、同素异形现象、同素异形体(1)概念:一种元素形成几种单质的现象,叫同素异形现象。
(2)表现:同素异形现象表现为一种元素具有几种单质,这几种单质都是这种元素的同素异形体.(3)同素异形体的性质:①构成同素异形体的原子数目和成键方式都不同,所以表现出的物理性质有很大的差别。
如氧气和臭氧:氧气是无色、无味的气体,而臭氧是淡蓝色有鱼腥味的气体;②同素异形体在一定条件下能互相转化,这是化学变化,如氧气转化为臭氧,石墨转化为金刚石,红磷转化为白磷等等。
(4)常见的同素异形体:①碳元素的同素异形体:金刚石、石墨和富勒烯(包括C60、C70和单层或多层的纳米碳管等)都是碳元素的重要单质;②氧元素的同素异形体:氧气和臭氧都是氧元素的单质;③磷元素的同素异形体:磷元素可以形成多种单质,白磷和红磷是磷元素常见的两种单质④硫元素的同素异形体:硫元素可以形成多种单质,S2、S4、S6、S8等,S6和S8是硫元素常见的同素异形体。
特别说明:同素异形体是一种元素形成的不同单质,既不是由相同元素组成的不同化合物,也不是同种元素形成的几种原子,更不是形态不同的同一物质。
例如:①都由碳氧两种元素组成的CO和CO2;②都由SiO2组成的石英和水晶;③都由氢元素形成的三种原子氕、氘,氚等;④气态氢和液态氢,二氧化碳和干冰;⑤冰和水等都不是同素异形体。
例1、以下各组物质中互为同素异形体的是()A. 金刚石与石墨B. 氕、氘和氚C. 二氧化碳和干冰D. 石灰石和生石灰【解析】A 点拨:本题主要考查同素异形体的概念以及对同素异形体的理解,同素异形体是同一元素形成的不同单质,为单质,应该与同一物质、同位素和同分异构体区分开来。
金刚石和石墨是碳元素的两种不同单质,A选项正确;氕、氘和氚是氢元素的三种不同原子,不是氢元素的单质,故B选项错误:二氧化碳和干冰是同一物质,故C选项错误;石灰石的主要成分为碳酸钙,生石灰的主要成分为氧化钙,是两种不同的化合物,故D选项错误。
同位素的表示符号同位素是具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一,在元素周期表上占有同一位置,化学行为几乎相同,但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。
同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数,例如碳14,一般用14C而不用C14。
自然界中许多元素都有同位素。
同位素有的是天然存在的,有的是人工制造的,有的有放射性,有的没有放射性。
同一元素的同位素虽然质量数不同,但他们的化学性质基本相同(如:化学反应和离子的形成),物理性质有差异[主要表现在质量上(如:熔点和沸点)]。
自然界中,各种同位素的原子个数百分比一定。
同位素是指具有相同核电荷但不同原子质量的原子(核素)称为同位素。
在19世纪末先发现了放射性同位素,随后又发现了天然存在的稳定同位素,并测定了同位素的丰度。
大多数天然元素都存在几种稳定的同位素。
同种元素的各种同位素质量不同,但化学性质几乎相同。
同素异形体,是相同元素组成,不同形态的单质。
如碳元素就有金钢石、石墨、无定形碳等同素异形体。
同素异形体由于结构不同,彼此间物理性质有差异;但由于是同种元素形成的单质,所以化学性质相似。
同分异构体:化学上,同分异构体是一种有相同化学式,有同样的化学键而有不同的原子排列的化合物。
简单地说,化合物具有相同分子式,但具有不同结构的现象,叫做同分异构现象;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。
很多同分异构体有相似的性质。
同系物定义化学上,我们把结构相似,组成上相差1个或者若干个某种原子团的化合物互称为同系物。
多用于有机化合物。
旧定义(在比较旧的化学书上可能存在这个概念)化学上,我们把结构、化学性质、通式相似,组成上相差1个或者若干个CH2原子团(系差)具有相同官能团的化合物统称为同系物。
烷烃中的甲烷、乙烷、丁烷等,他们相差n个CH2,互为同系物。
又比如(假设存在,只是为了说明)CH2O、C2H4O2、C3H6O3,他们相差n个CH2O,也互为同系物。