Условие задачи

Укажите, где о водороде говорится как о простом веществе, а где – как о химическом элементе:а) водород входит в состав большинства органических соединений;б) водород – самый лёгкий газ;в) водородом заполняют воздушные шары;г) молекула метана содержит четыре атома водорода.

Решение

Ниже приведён подробный анализ задачи по химии с использованием соответствующих определений и правил.

Основные понятия:

1. Химический элемент – это совокупность атомов с одинаковым числом протонов. При рассмотрении химических реакций и строения соединений мы выделяем отдельные атомы элемента, например, атом водорода.

2. Простое вещество – это вещество, состоящее из атомов одного элемента, которые могут быть связаны между собой молекулярной связью (например, диатомный водород H₂) или не связаны, как в случае некоторых металлов. То есть под простым веществом понимают натуральную, нереагированную форму элемента, встречающегося в природе.

Анализ каждого утверждения:

а) «Водород входит в состав большинства органических соединений.»
Здесь речь идёт о составе органических молекул. В органических соединениях атом водорода участвует как химический элемент, соединяясь с углеродом, кислородом и т.д. То есть рассматривается атом водорода как представитель химического элемента.

б) «Водород – самый лёгкий газ.»
В данном случае упоминают водород в его естественном газообразном состоянии. При нормальных условиях водород существует преимущественно как диатомическая молекула H₂, что является простым веществом, состоящим из атомов одного элемента.

в) «Водородом заполняют воздушные шары.»
При наполнении воздушных шаров обычно используют водород (или гелий). Здесь речь идёт снова о газе, в котором водород существует как молекулярное (H₂) простое вещество, то есть вещество, состоящее исключительно из атомов водорода, связанных между собой.

г) «Молекула метана содержит четыре атома водорода.»
В данном утверждении анализируется строение соединения – метана (CH₄). Здесь говорится о том, что метан состоит из одного атома углерода и четырёх атомов водорода, где водород выступает в роли химического элемента, входящего в состав соединения.

Вывод по утверждениям:

• Утверждения (а) и (г) описывают водород именно как химический элемент (атом водорода входит в состав органических соединений и молекулы метана).

• Утверждения (б) и (в) характеризуют водород как простое вещество (газообразный H₂, используемый для наполнения воздушных шаров).

Таким образом, ответ:

Химическим элементом водород называется в утверждениях (а) и (г), а простым веществом – в утверждениях (б) и (в).