Όλος ο κόσμος γύρω μας αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια. Συνδυάζοντας, σχηματίζουν απλές και σύνθετες ουσίες με διαφορετικές ιδιότητες και χαρακτήρα. Πώς να ξεχωρίσετε το ένα από το άλλο; Τι χαρακτηρίζει πολύπλοκα χημικά;
Ουσία ουσίας
Η επιστήμη γνωρίζει 118 χημικά στοιχεία. Όλα αντιπροσωπεύουν άτομα, τα μικρότερα σωματίδια που μπορούν να αντιδράσουν. Οι χημικές ιδιότητες των στοιχείων εξαρτώνται από τη δομή τους. Ανεξάρτητα, δεν μπορούν να υπάρχουν στη φύση και σίγουρα θα ενωθούν με άλλα άτομα. Έτσι σχηματίζουν απλές και σύνθετες ουσίες.
Ονομάζονται απλά αν αποτελούνται από ένα μόνο είδος ατόμων. Για παράδειγμα, το οξυγόνο (Ο) είναι ένα στοιχείο. Δύο από τα άτομα του, συνδεδεμένα μεταξύ τους, σχηματίζουν ένα μόριο μιας απλής ουσίας οξυγόνου με τον τύπο O2. Όταν τρία άτομα οξυγόνου συνδυάζονται σε ένα μόριο, λαμβάνεται το όζον - O3.
Σύνθετη ουσία είναι ο συνδυασμός διαφορετικών στοιχείων. Για παράδειγμα, το νερό έχει τον τύπο H2O. Κάθε μόριό του αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου (Η) και ένα άτομο οξυγόνου. Στη φύση, υπάρχουν πολύ περισσότερες τέτοιες ουσίες από τις απλές. Αυτά περιλαμβάνουν ζάχαρη, αλάτι,άμμος κ.λπ.
σύνθετες ουσίες
Οι σύνθετες ενώσεις σχηματίζονται ως αποτέλεσμα χημικών αντιδράσεων, με την απελευθέρωση ή την απορρόφηση ενέργειας. Κατά τη διάρκεια τέτοιων αντιδράσεων, εκατοντάδες διαφορετικές διεργασίες πραγματοποιούνται στον κόσμο, πολλές από τις οποίες είναι άμεσα σημαντικές για τη ζωή των ζωντανών οργανισμών.
Ανάλογα με τη σύνθεση, οι σύνθετες ουσίες χωρίζονται σε οργανικές και ανόργανες. Όλα έχουν μοριακή ή μη μοριακή δομή. Εάν η δομική μονάδα της ύλης είναι άτομα και ιόντα, αυτές είναι μη μοριακές ενώσεις. Υπό κανονικές συνθήκες, είναι στερεά, λιώνουν και βράζουν σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτά μπορεί να είναι άλατα ή διάφορα μέταλλα.
Σε έναν άλλο τύπο δομής, δύο ή περισσότερα άτομα συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα μόριο. Μέσα σε αυτό, οι δεσμοί είναι πολύ ισχυροί, αλλά αλληλεπιδρά ασθενώς με άλλα μόρια. Έρχονται σε τρεις καταστάσεις συσσωμάτωσης, συνήθως πτητικές, συχνά δύσοσμες.
Οργανικές Ενώσεις
Υπάρχουν περίπου τρία εκατομμύρια οργανικές ενώσεις στη φύση. Περιέχουν άνθρακα. Εκτός από αυτό, οι ενώσεις περιέχουν συχνά ορισμένα μέταλλα, υδρογόνο, φώσφορο, θείο, άζωτο και οξυγόνο. Αν και, καταρχήν, ο άνθρακας μπορεί να συνδυαστεί με σχεδόν οποιοδήποτε στοιχείο.
Αυτές οι ουσίες είναι μέρος ζωντανών οργανισμών. Πρόκειται για πολύτιμες πρωτεΐνες, λίπη, υδατάνθρακες, νουκλεϊκά οξέα και βιταμίνες. Βρίσκονται σε τρόφιμα, βαφές, καύσιμα, αλκοόλες, πολυμερή και άλλες ενώσεις.
Οι οργανικές ουσίες, κατά κανόνα, έχουν μοριακή δομή. Από αυτή την άποψη, υπάρχουν συχνά σε υγρές και αέριες καταστάσεις. Έχουν χαμηλότερα σημεία τήξης και βρασμού από τις ανόργανες ενώσεις και σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς.
Ο άνθρακας συνδυάζεται με άλλα στοιχεία, σχηματίζοντας κλειστές ή ανοιχτές αλυσίδες. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η ικανότητα ομολογίας και ισομέρειας. Τα ομόλογα σχηματίζονται όταν άλλα ζεύγη CH2 προστίθενται στο ζεύγος CH2 (μεθάνιο), σχηματίζοντας νέες ενώσεις. Το μεθάνιο μπορεί να μετατραπεί σε αιθάνιο, προπάνιο, βουτάνιο, πεντάνιο κ.λπ.
Τα ισομερή είναι ενώσεις με την ίδια μάζα και σύσταση, αλλά διαφορετικά στον τρόπο σύνδεσης των ατόμων. Από αυτή την άποψη, οι ιδιότητές τους είναι επίσης διαφορετικές.
Ανόργανες ενώσεις
Οι ανόργανες ενώσεις δεν περιέχουν άνθρακα. Οι μόνες εξαιρέσεις είναι τα καρβίδια, τα ανθρακικά, τα κυανιούχα και τα οξείδια του άνθρακα, για παράδειγμα, η κιμωλία, η σόδα, το διοξείδιο του άνθρακα και το μονοξείδιο του άνθρακα και ορισμένες άλλες ενώσεις.
Υπάρχουν λιγότερες σύνθετες ανόργανες ενώσεις στη φύση από τις οργανικές. Χαρακτηρίζονται από μη μοριακή δομή και σχηματισμό ιοντικών δεσμών. Σχηματίζουν πετρώματα και μέταλλα και υπάρχουν στο νερό, το έδαφος και τους ζωντανούς οργανισμούς.
Με βάση τις ιδιότητες των ουσιών, μπορούν να χωριστούν σε:
- οξείδια - ο δεσμός ενός στοιχείου με το οξυγόνο με κατάσταση οξείδωσης μείον δύο (αιματίτης, αλουμίνα, μαγνητίτης);
- άλατα - ο δεσμός μεταλλικών ιόντων με ένα όξινο υπόλειμμα (πετρώδες αλάτι, λάπις, άλας μαγνησίου);
- οξέα - ο δεσμός του υδρογόνου και ενός όξινου υπολείμματος (θειικό, πυριτικό, χρωμικό οξύ);
- βάσεις - ο δεσμός μεταλλικών ιόντων και ιόντων υδροξειδίου (καυστική σόδα, σβησμένος ασβέστης).
