Классификация неорганических веществ: простые и сложные

Коротко о главном

Все вещества делятся на простые (состоят из атомов одного химического элемента) и сложные (состоят из атомов двух и более разных элементов). Сложные вещества далее делятся на классы: оксиды, кислоты, основания, соли. Это базовая классификация, на которой строятся задания 1 и 7 ОГЭ — там просят найти вещество нужного класса среди списка формул.

Определения и правила

Простое вещество — образовано атомами одного элемента: $O_2$, $N_2$, $Fe$, $S$, $C$, $Cu$. Один элемент может образовывать несколько простых веществ (аллотропные модификации): кислород $O_2$ и озон $O_3$; графит и алмаз (оба — $C$).

Сложное вещество — образовано атомами двух и более разных элементов: $H_2O$, $NaCl$, $CO_2$, $H_2SO_4$.

Класс сложных веществ	Состав	Пример	Общая формула
Оксиды	элемент + кислород	$CO_2$, $Fe_2O_3$	$Э_xO_y$
Кислоты	H + кислотный остаток	$HCl$, $H_2SO_4$	$H_nA$
Основания	металл + $OH$	$NaOH$, $Ca(OH)_2$	$Me(OH)_n$
Соли	металл + кислотный остаток	$NaCl$, $CaCO_3$	$Me_xA_y$

Простые вещества делят на металлы ($Na$, $Fe$, $Al$) и неметаллы ($O_2$, $Cl_2$, $S$, $C$).

Важное правило: число элементов в формуле определяют по числу разных символов элементов, а не по числу атомов.

$$O_2 \;-\; \text{1 элемент (простое вещество)}$$ $$H_2O_2 \;-\; \text{2 элемента (сложное вещество, перекись водорода)}$$

Как применять

Пример 1. Из списка $N_2,\; NH_3,\; H_2,\; NaOH$ выбрать простые вещества. Смотрим на число разных элементов в формуле: $N_2$ — только азот, $H_2$ — только водород → это простые вещества. $NH_3$ (азот+водород) и $NaOH$ (натрий+кислород+водород) — сложные. Ответ: $N_2$ и $H_2$.

Пример 2. Определить класс вещества $Al_2(SO_4)_3$. В формуле есть металл ($Al$) и кислотный остаток ($SO_4$) → это соль.

Пример 3. Среди веществ $O_3,\; SO_3,\; H_2SO_3,\; Na_2SO_3$ найти оксид. $O_3$ — простое вещество (озон, один элемент). $SO_3$ — оксид (сера + кислород, два элемента, кислород на втором месте). $H_2SO_3$ — кислота. $Na_2SO_3$ — соль. Ответ: $SO_3$.

Типичные ошибки

• Путают простое вещество с атомом: $O_2$ — простое вещество, состоящее из молекул, а не «один атом кислорода».
• Считают, что если в формуле два одинаковых элемента подряд ($H_2O_2$), то это простое вещество — на самом деле смотрят на разные символы, а не на количество атомов.
• Забывают про аллотропию: думают, что графит и алмаз — разные вещества по составу, хотя оба состоят только из углерода и оба простые.
• Путают оксид и соль, если в формуле кислород стоит не на последнем месте по «привычке» — надо анализировать состав, а не позицию символа.
• Не относят $NH_3$, $CH_4$ к сложным веществам, ошибочно считая их «простыми газами» по бытовой ассоциации.

Где встречается на экзамене

В задании 1 часто просят выбрать из перечня формул простое или сложное вещество либо классифицировать вещество по составу. В задании 7 нужно распределить формулы по классам (оксиды, кислоты, основания, соли) или найти вещество определённого класса среди предложенных вариантов. Уверенное знание этой темы также помогает в заданиях на генетическую связь между классами соединений.