Każdego dnia osoba wchodzi w interakcję z dużą liczbą obiektów. Wykonane są z różnych materiałów, mają własną strukturę i skład. Wszystko, co otacza człowieka, można podzielić na organiczne i nieorganiczne. W artykule zastanowimy się, jakie są takie substancje, podamy przykłady. Określimy również, które substancje nieorganiczne znajdują się w biologii.
Opis
Substancje nieorganiczne nazywane są substancjami niezawierającymi węgla. Są przeciwieństwem organicznych. Ta grupa obejmuje również kilka związków zawierających węgiel, na przykład:
- cyjanki;
- tlenki węgla;
- węglany;
- węgliki i inne.
Przykłady substancji nieorganicznych:
- woda;
- różne kwasy (chlorowodorowy, azotowy, siarkowy);
- sól;
- amoniak;
- dwutlenek węgla;
- metale i niemetale.
Grupa nieorganiczna wyróżnia się brakiem szkieletu węglowego, co jest charakterystycznedla materii organicznej. Substancje nieorganiczne ze względu na swój skład dzieli się zwykle na proste i złożone. Substancje proste tworzą niewielką grupę. W sumie jest ich około 400.
Proste związki nieorganiczne: metale
Metale to proste substancje, których połączenie atomów opiera się na wiązaniu metalicznym. Pierwiastki te mają charakterystyczne właściwości metaliczne: przewodność cieplną, przewodność elektryczną, ciągliwość, blask i inne. Łącznie w tej grupie wyróżnia się 96 elementów. Należą do nich:
- metale alkaliczne: lit, sód, potas;
- metale ziem alkalicznych: magnez, stront, wapń;
- metale przejściowe: miedź, srebro, złoto;
- metale lekkie: aluminium, cyna, ołów;
- półmetale: polon, moskow, nihonium;
- lantanowce i lantan: skand, itr;
- aktynowce i aktyn: uran, neptun, pluton.
Przeważnie w naturze metale występują w postaci rudy i związków. Aby uzyskać czysty metal bez zanieczyszczeń, jest on oczyszczany. W razie potrzeby możliwy jest doping lub inne przetwarzanie. To jest szczególna nauka - metalurgia. Jest podzielony na czarny i kolorowy.
Proste związki nieorganiczne: niemetale
Niemetale to pierwiastki chemiczne, które nie mają właściwości metalicznych. Przykłady substancji nieorganicznych:
- woda;
- azot;
- siarka;
- tlen iinne.
Niemetale charakteryzują się dużą liczbą elektronów na zewnętrznym poziomie energetycznym ich atomu. Powoduje to pewne właściwości: wzrasta zdolność przyłączania dodatkowych elektronów, pojawia się wyższa aktywność oksydacyjna.
W naturze można znaleźć niemetale w stanie wolnym: tlen, chlor, fluor, wodór. Oraz formy stałe: jod, fosfor, krzem, selen.
Niektóre niemetale mają charakterystyczną właściwość - alotropię. Oznacza to, że mogą istnieć w różnych modyfikacjach i formach. Na przykład:
- tlen gazowy ma modyfikacje: tlen i ozon;
- węgiel twardy może występować w następujących formach: diament, grafit, węgiel szklisty i inne.
Złożone związki nieorganiczne
Ta grupa substancji jest liczniejsza. Związki złożone wyróżniają się obecnością kilku pierwiastków chemicznych w substancji.
Przyjrzyjmy się bliżej złożonym substancjom nieorganicznym. Przykłady i ich klasyfikację przedstawiono poniżej w artykule.
1. Tlenki to związki, w których tlen jest jednym z pierwiastków. W skład grupy wchodzą:
- nie tworzy soli (np. tlenek węgla, tlenek azotu);
- tlenki tworzące sól (np. tlenek sodu, tlenek cynku).
2. Kwasy to substancje zawierające jony wodorowe i pozostałości kwasowe. Na przykład kwas azotowy, kwas siarkowy, siarkowodór.
3. Wodorotlenki to związki zawierające grupę -OH. Klasyfikacja:
- zasady - rozpuszczalne i nierozpuszczalne zasady - wodorotlenek miedzi, wodorotlenek sodu;
- kwasy zawierające tlen - trioksowęglan diwodoru, trioksoazotan wodoru;
- amfoteryczny - wodorotlenek chromu, wodorotlenek miedzi.
4. Sole to substancje zawierające jony metali i pozostałości kwasów. Klasyfikacja:
- medium: chlorek sodu, siarczek żelaza;
- kwaśny: wodorowęglan sodu, wodorosiarczany;
- podstawowe: azotan dihydroksochromu, azotan hydroksochromu;
- kompleks: tetrahydroksocynkian sodu, tetrachloroplatynian potasu;
- double: ałun potasowy;
- mieszane: siarczan glinowo-potasowy, chlorek miedziowo-potasowy.
5. Związki binarne - substancje składające się z dwóch pierwiastków chemicznych:
- kwasy beztlenowe;
- sole beztlenowe i inne.
Związki nieorganiczne zawierające węgiel
Takie substancje tradycyjnie należą do grupy substancji nieorganicznych. Przykłady substancji:
- Węglany - estry i sole kwasu węglowego - kalcyt, dolomit.
- Węgliki - związki niemetali i metali z węglem - węglik berylu, węglik wapnia.
- Cyjanki - sole kwasu cyjanowodorowego - cyjanek sodu.
- Tlenki węgla - dwuskładnikowy związek węgla i tlenu - tlenek węgla i dwutlenek węgla.
- Cyjaniany - są pochodnymi kwasu cyjanowego - kwas fulmowy, kwas izocyjanowy.
- metale karbonylowe –kompleks metalu i tlenku węgla - karbonylek niklu.
Właściwości substancji nieorganicznych
Wszystkie rozważane substancje różnią się indywidualnymi właściwościami chemicznymi i fizycznymi. Ogólnie można wyróżnić charakterystyczne cechy każdej klasy substancji nieorganicznych:
1. Metale nieszlachetne:
- wysoka przewodność cieplna i elektryczna;
- metaliczny połysk;
- brak przejrzystości;
- wytrzymałość i ciągliwość;
- w temperaturze pokojowej zachowują swoją twardość i kształt (z wyjątkiem rtęci).
2. Proste niemetale:
- proste niemetale mogą znajdować się w stanie gazowym: wodór, tlen, chlor;
- brom występuje w stanie ciekłym;
- Stałe niemetale mają stan niecząsteczkowy i mogą tworzyć kryształy: diament, krzem, grafit.
3. Związki:
- tlenki: reagują z wodą, kwasami i tlenkami kwasowymi;
- kwasy: reagują z wodą, podstawowymi tlenkami i zasadami;
- tlenki amfoteryczne: mogą reagować z tlenkami kwasowymi i zasadami;
- wodorotlenki: rozpuszczają się w wodzie, mają szeroki zakres temperatur topnienia, mogą zmieniać kolor podczas interakcji z zasadami.
Organiczne i nieorganiczne substancje w komórce
Komórka każdego żywego organizmu składa się z wielu elementów. Niektóre z nich to związki nieorganiczne:
- Woda. Na przykład ilość wody w komórce wynosi od 65 do 95%. Jest niezbędny do realizacji reakcji chemicznych, ruchu składników, procesu termoregulacji. Również to woda decyduje o objętości komórki i stopniu jej elastyczności.
- Sole mineralne. Mogą być obecne w organizmie zarówno w postaci rozpuszczonej, jak i nierozpuszczonej. Ważną rolę w procesach komórkowych odgrywają kationy: potas, sód, wapń, magnez - oraz aniony: chlor, wodorowęglany, superfosfat. Minerały są niezbędne do utrzymania równowagi osmotycznej, regulacji procesów biochemicznych i fizycznych, generowania impulsów nerwowych, utrzymywania poziomu krzepliwości krwi i wielu innych reakcji.
Nie tylko substancje nieorganiczne komórki są ważne dla utrzymania życia. Składniki organiczne zajmują 20-30% jego objętości.
Klasyfikacja:
- proste substancje organiczne: glukoza, aminokwasy, kwasy tłuszczowe;
- złożone substancje organiczne: białka, kwasy nukleinowe, lipidy, polisacharydy.
Składniki organiczne są niezbędne do pełnienia ochronnej, energetycznej funkcji komórki, służą jako źródło energii dla aktywności komórkowej i magazynują składniki odżywcze, przeprowadzają syntezę białek, przekazują informacje dziedziczne.
W artykule zbadano istotę i przykłady substancji nieorganicznych, ich rolę w składzie komórki. Można powiedzieć, że istnienie organizmów żywych byłoby niemożliwe bez grup związków organicznych i nieorganicznych. Są ważne w każdej dziedzinie życia człowieka, a także w egzystencji każdegoorganizm.
