Cały świat wokół nas składa się z mikroskopijnych cząsteczek. Łącząc się tworzą proste i złożone substancje o różnych właściwościach i charakterze. Jak odróżnić jedno od drugiego? Co charakteryzuje złożone chemikalia?
Esencja substancji
Nauka zna 118 pierwiastków chemicznych. Wszystkie reprezentują atomy, najmniejsze cząsteczki, które mogą reagować. Właściwości chemiczne pierwiastków zależą od ich struktury. Niezależnie nie mogą istnieć w naturze i na pewno połączą się z innymi atomami. Tworzą więc proste i złożone substancje.
Nazywa się je prostymi, jeśli składają się tylko z jednego rodzaju atomów. Na przykład tlen (O) jest pierwiastkiem. Dwa z jego atomów, połączone ze sobą, tworzą cząsteczkę prostego tlenu substancji o wzorze O2. Kiedy trzy atomy tlenu są połączone w cząsteczkę, otrzymuje się ozon - O3.
Substancja złożona to połączenie różnych elementów. Na przykład woda ma wzór H2O. Każda z jego cząsteczek składa się z dwóch atomów wodoru (H) i jednego atomu tlenu. W naturze takich substancji jest znacznie więcej niż prostych. Należą do nich cukier, sól,piasek itp.
Substancje złożone
Złożone związki powstają w wyniku reakcji chemicznych z uwolnieniem lub absorpcją energii. W trakcie takich reakcji na świecie zachodzą setki różnych procesów, wiele z nich ma bezpośrednie znaczenie dla życia organizmów żywych.
W zależności od składu, złożone substancje dzielą się na organiczne i nieorganiczne. Wszystkie mają strukturę molekularną lub niemolekularną. Jeśli strukturalną jednostką materii są atomy i jony, to są to związki niemolekularne. W normalnych warunkach są stałe, topią się i gotują w wysokich temperaturach. Mogą to być sole lub różne minerały.
W innym typie struktury dwa lub więcej atomów łączy się, tworząc cząsteczkę. Wewnątrz wiązania są bardzo silne, ale słabo oddziałuje z innymi cząsteczkami. Występują w trzech stanach skupienia, zwykle lotnych, często pachnących.
Związki organiczne
W przyrodzie występuje około trzech milionów związków organicznych. Zawierają węgiel. Oprócz tego związki często zawierają niektóre metale, wodór, fosfor, siarkę, azot i tlen. Chociaż w zasadzie węgiel jest w stanie łączyć się z prawie każdym pierwiastkiem.
Te substancje są częścią żywych organizmów. Są to cenne białka, tłuszcze, węglowodany, kwasy nukleinowe i witaminy. Znajdują się w żywności, barwnikach, paliwach, alkoholach, polimerach i innych związkach.
Substancje organiczne z reguły mają strukturę molekularną. W związku z tym często występują w stanach ciekłych i gazowych. Mają niższą temperaturę topnienia i wrzenia niż związki nieorganiczne i tworzą wiązania kowalencyjne.
Węgiel łączy się z innymi elementami, tworząc zamknięte lub otwarte łańcuchy. Jego główną cechą jest zdolność do homologii i izomerii. Homologie powstają, gdy inne pary CH2 są dodawane do pary CH2 (metan), tworząc nowe związki. Metan można przekształcić w etan, propan, butan, pentan itp.
Izomery to związki o tej samej masie i składzie, ale różniące się sposobem połączenia atomów. Pod tym względem ich właściwości są również inne.
Związki nieorganiczne
Związki nieorganiczne nie zawierają węgla. Jedynymi wyjątkami są węgliki, węglany, cyjanki i tlenki węgla, na przykład kreda, soda, dwutlenek i tlenek węgla oraz niektóre inne związki.
W naturze jest mniej złożonych związków nieorganicznych niż organicznych. Charakteryzują się niemolekularną strukturą oraz tworzeniem wiązań jonowych. Tworzą skały i minerały i są obecne w wodzie, glebie i organizmach żywych.
Na podstawie właściwości substancji można je podzielić na:
- tlenki - wiązanie pierwiastka z tlenem o stopniu utlenienia minus dwa (hematyt, tlenek glinu, magnetyt);
- sole - wiązanie jonów metali z pozostałością kwasową (sól kamienna, lapis, sól magnezowa);
- kwasy - wiązanie wodoru i reszty kwasowej (kwas siarkowy, krzemowy, chromowy);
- zasady - wiązanie jonów metali i jonów wodorotlenowych (soda kaustyczna, wapno gaszone).
