Всеки ден човек взаимодейства с голям брой обекти. Изработени са от различни материали, имат собствена структура и състав. Всичко, което заобикаля човек, може да бъде разделено на органично и неорганично. В статията ще разгледаме какви са тези вещества, ще дадем примери. Ще определим също кои неорганични вещества се срещат в биологията.
Описание
Неорганични вещества се наричат вещества, които не съдържат въглерод. Те са обратното на органичните. Тази група включва също няколко въглерод-съдържащи съединения, например:
- цианиди;
- въглеродни оксиди;
- карбонати;
- карбиди и други.
Примери за неорганични вещества:
- вода;
- различни киселини (солна, азотна, сярна);
- сол;
- амоняк;
- въглероден диоксид;
- метали и неметали.
Неорганичната група се отличава с отсъствието на въглероден скелет, което е характерноза органична материя. Неорганичните вещества според техния състав обикновено се делят на прости и сложни. Простите вещества съставляват малка група. Има приблизително 400 общо.
Прости неорганични съединения: метали
Металите са прости вещества, чието свързване на атоми се основава на метална връзка. Тези елементи имат характерни метални свойства: топлопроводимост, електропроводимост, пластичност, блясък и други. Общо в тази група се разграничават 96 елемента. Те включват:
- алкални метали: литий, натрий, калий;
- алкалоземни метали: магнезий, стронций, калций;
- преходни метали: мед, сребро, злато;
- леки метали: алуминий, калай, олово;
- полуметали: полоний, московий, нихоний;
- лантаноиди и лантан: скандий, итрий;
- актиниди и актиний: уран, нептуний, плутоний.
Най-често в природата металите се намират под формата на руда и съединения. За да се получи чист метал без примеси, той се пречиства. При необходимост е възможна допинг или друга обработка. Това е специална наука - металургията. Разделя се на черно и цветно.
Прости неорганични съединения: неметали
Неметалите са химични елементи, които нямат метални свойства. Примери за неорганични вещества:
- вода;
- азот;
- сяра;
- кислород идруги.
Неметалите се характеризират с голям брой електрони във външното енергийно ниво на техния атом. Това причинява някои свойства: способността за присъединяване на допълнителни електрони се увеличава, появява се по-висока окислителна активност.
В природата можете да намерите неметали в свободно състояние: кислород, хлор, флуор, водород. Както и твърди форми: йод, фосфор, силиций, селен.
Някои неметали имат отличително свойство - алотропия. Тоест те могат да съществуват в различни модификации и форми. Например:
- газообразният кислород има модификации: кислород и озон;
- твърдият въглерод може да съществува в следните форми: диамант, графит, стъклен въглерод и други.
Сложни неорганични съединения
Тази група вещества е по-многобройна. Комплексните съединения се отличават с наличието на няколко химични елемента във веществото.
Нека разгледаме по-отблизо сложните неорганични вещества. Примерите и тяхната класификация са представени по-долу в статията.
1. Оксидите са съединения, в които кислородът е един от елементите. Групата включва:
- не образуващи сол (напр. въглероден оксид, азотен оксид);
- солеобразуващи оксиди (напр. натриев оксид, цинков оксид).
2. Киселините са вещества, които съдържат водородни йони и киселинни остатъци. Например азотна киселина, сярна киселина, сероводород.
3. Хидроксидите са съединения, които съдържат -OH групата. Класификация:
- основи - разтворими и неразтворими основи - меден хидроксид, натриев хидроксид;
- киселини, съдържащи кислород - дихидроген триоксокарбонат, водороден триоксонитрат;
- амфотерно - хромен хидроксид, меден хидроксид.
4. Солите са вещества, които съдържат метални йони и киселинни остатъци. Класификация:
- среда: натриев хлорид, железен сулфид;
- киселинен: натриев бикарбонат, хидросулфати;
- основен: дихидроксохром нитрат, хидроксохром нитрат;
- комплекс: натриев тетрахидроксоцинкат, калиев тетрахлороплатинат;
- двойно: калиева стипца;
- смесени: калиев алуминиев сулфат, калиев меден хлорид.
5. Бинарни съединения - вещества, състоящи се от два химични елемента:
- киселини без кислород;
- соли без кислород и други.
Неорганични съединения, съдържащи въглерод
Такива вещества традиционно принадлежат към групата на неорганичните. Примери за вещества:
- Карбонати - естери и соли на въглеродната киселина - калцит, доломит.
- Карбиди - съединения на неметали и метали с въглерод - берилиев карбид, калциев карбид.
- Цианиди - соли на циановодородната киселина - натриев цианид.
- Въглеродни оксиди - бинарно съединение от въглерод и кислород - въглероден оксид и въглероден диоксид.
- Цианатите - са производни на цианова киселина - фулминова киселина, изоцианова киселина.
- Карбонилни метали –комплекс от метал и въглероден оксид - никелов карбонил.
Свойства на неорганичните вещества
Всички разглеждани вещества се различават по индивидуални химични и физични свойства. Като цяло е възможно да се разграничат отличителните черти на всеки клас неорганични вещества:
1. Неблагородни метали:
- висока топлинна и електрическа проводимост;
- метален блясък;
- липса на прозрачност;
- якост и пластичност;
- при стайна температура запазват своята твърдост и форма (с изключение на живак).
2. Прости неметали:
- простите неметали могат да бъдат в газообразно състояние: водород, кислород, хлор;
- бромът се среща в течно състояние;
- твърдите неметали имат немолекулно състояние и могат да образуват кристали: диамант, силиций, графит.
3. Съединения:
- оксиди: реагира с вода, киселини и киселинни оксиди;
- киселини: реагира с вода, основни оксиди и основи;
- амфотерни оксиди: могат да реагират с киселинни оксиди и основи;
- хидроксиди: разтварят се във вода, имат широк диапазон от точки на топене, могат да променят цвета си при взаимодействие с алкали.
Органични и неорганични вещества на клетката
Клетката на всеки жив организъм се състои от много компоненти. Някои от тях са неорганични съединения:
- Вода. Например, количеството вода в клетката е между 65 и 95%. Необходим е за осъществяването на химични реакции, движението на компонентите, процеса на терморегулация. Също така, водата е тази, която определя обема на клетката и степента на нейната еластичност.
- Минерални соли. Те могат да присъстват в тялото както в разтворена, така и в неразтворена форма. Важна роля в клетъчните процеси играят катиони: калий, натрий, калций, магнезий - и аниони: хлор, бикарбонати, суперфосфат. Минералите са от съществено значение за поддържане на осмотичен баланс, регулиране на биохимични и физични процеси, генериране на нервни импулси, поддържане на нивата на съсирване на кръвта и много други реакции.
Не само неорганичните вещества на клетката са важни за поддържането на живота. Органичните компоненти заемат 20-30% от обема му.
Класификация:
- прости органични вещества: глюкоза, аминокиселини, мастни киселини;
- сложни органични вещества: протеини, нуклеинови киселини, липиди, полизахариди.
Органичните компоненти са необходими за изпълнение на защитната, енергийна функция на клетката, те служат като източник на енергия за клетъчната дейност и съхраняват хранителни вещества, осъществяват протеинов синтез, предават наследствена информация.
Статията разглежда същността и примерите на неорганичните вещества, тяхната роля в състава на клетката. Можем да кажем, че съществуването на живи организми би било невъзможно без групи от органични и неорганични съединения. Те са важни във всяка област на човешкия живот, както и в съществуването на всекиорганизъм.
