Целият свят около нас се състои от микроскопични частици. Комбинирайки се, те образуват прости и сложни вещества с различни свойства и характер. Как да различим едното от другото? Какво характеризира сложните химикали?
Есенция на веществото
Науката познава 118 химични елемента. Всички те представляват атоми, най-малките частици, които могат да реагират. Химичните свойства на елементите зависят от тяхната структура. Независимо, те не могат да съществуват в природата и със сигурност ще се обединят с други атоми. Така те образуват прости и сложни вещества.
Те се наричат прости, ако се състоят само от един вид атоми. Например кислородът (О) е елемент. Два от неговите атома, свързани заедно, образуват молекула от просто вещество кислород с формулата O2. Когато три кислородни атома се комбинират в молекула, се получава озон - O3.
Сложното вещество е комбинация от различни елементи. Например, водата има формулата H2O. Всяка от нейните молекули се състои от два водородни атома (Н) и един кислороден атом. В природата има много повече такива вещества, отколкото прости. Те включват захар, сол,пясък и др.
Сложни вещества
Сложните съединения се образуват в резултат на химични реакции, с освобождаване или усвояване на енергия. В хода на подобни реакции в света се извършват стотици различни процеси, много от които са пряко важни за живота на живите организми.
В зависимост от състава сложните вещества се делят на органични и неорганични. Всички те имат молекулярна или немолекулярна структура. Ако структурната единица на материята са атоми и йони, това са немолекулни съединения. При нормални условия те са твърди, топят се и кипят при високи температури. Това могат да бъдат соли или различни минерали.
В друг тип структура два или повече атома се комбинират, за да образуват молекула. Вътре в него връзките са много силни, но той взаимодейства слабо с други молекули. Те идват в три агрегатни състояния, обикновено летливи, често миризливи.
Органични съединения
В природата има около три милиона органични съединения. Те съдържат въглерод. В допълнение към него съединенията често съдържат някои метали, водород, фосфор, сяра, азот и кислород. Въпреки че по принцип въглеродът може да се комбинира с почти всеки елемент.
Тези вещества са част от живите организми. Това са ценни протеини, мазнини, въглехидрати, нуклеинови киселини и витамини. Те се намират в храни, багрила, горива, алкохоли, полимери и други съединения.
Органичните вещества, като правило, имат молекулярна структура. В тази връзка те често съществуват в течно и газообразно състояние. Те имат по-ниски точки на топене и кипене от неорганичните съединения и образуват ковалентни връзки.
Въглеродът се комбинира с други елементи, образувайки затворени или отворени вериги. Основната му характеристика е способността за хомология и изомерия. Хомолозите се образуват, когато други двойки CH2 се добавят към CH2 (метан) двойка, образувайки нови съединения. Метанът може да се преобразува в етан, пропан, бутан, пентан и др.
Изомерите са съединения със същата маса и състав, но различни по начина на свързване на атомите. В това отношение техните свойства също са различни.
Неорганични съединения
Неорганичните съединения не съдържат въглерод. Единствените изключения са карбидите, карбонатите, цианидите и въглеродните оксиди, например креда, сода, въглероден диоксид и въглероден оксид и някои други съединения.
В природата има по-малко сложни неорганични съединения, отколкото органични. Те се характеризират с немолекулна структура и образуване на йонни връзки. Те образуват скали и минерали и присъстват във водата, почвата и живите организми.
Въз основа на свойствата на веществата, те могат да бъдат разделени на:
- оксиди - връзката на елемент с кислород със степен на окисление минус две (хематит, алуминиев оксид, магнетит);
- соли - връзката на метални йони с киселинен остатък (каменна сол, лапис, магнезиева сол);
- киселини - връзката на водород и киселинен остатък (сярна, силициева, хромова киселина);
- основи - връзката на метални йони и хидроксидни йони (сода каустик, гасена вар).
