Вопрос о том, когда речь идет о простом веществе или о химическом элементе кислороде, можно рассмотреть через призму химической номенклатуры и природы соединений. В химии «простое вещество» и «химический элемент» имеют разные значения.
- Простое вещество — это форма существования элемента в виде молекул, состоящих из одного вида атомов. В случае кислорода это обычно O₂ (диоксид) или, реже, O₃ (озон).
- Химический элемент — это тип атомов, который определяется числом протонов в ядре (атомным номером). Элемент кислород имеет атомный номер 8.
Рассмотрим каждую ситуацию отдельно:
а) Кислород входит в состав воздуха
Когда мы говорим, что кислород входит в состав воздуха, мы обычно имеем в виду молекулярный кислород (O₂), который составляет около 21% объема атмосферы. Это пример простого вещества, потому что речь идет о молекулах, состоящих только из атомов кислорода.
б) Человек и животные дышат кислородом воздуха
Здесь также речь идет о молекулярном кислороде (O₂), который используется в процессе дыхания для обеспечения организма энергией через окисление питательных веществ. Это простой вещество.
в) Кислород входит в состав воды
Вода (H₂O) состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. В этом случае мы говорим о кислороде как о химическом элементе, потому что он входит в состав соединения и не существует в форме O₂.
г) Кислород растворяется в воде, им дышат рыбы
Здесь мы снова говорим о молекулярном кислороде (O₂), который растворяется в воде и используется рыбами для дыхания. Это пример простого вещества.
д) Кислород входит в состав оксида фосфора
Оксиды фосфора (например, P₂O₅) содержат атомы кислорода, связанные с атомами фосфора. В этом случае кислород представлен как химический элемент, потому что он входит в состав сложного вещества.
Таким образом, простое вещество (O₂ или O₃) рассматривается в пунктах а, б и г, где кислород существует в форме молекул. В пунктах в и д речь идет о химическом элементе кислороде, так как он входит в состав химических соединений.