Хімічні сполуки. Коротка характеристика, приклади та властивості

Навчання 02 липня 2022 Перегляди: 303

Більшість людей не задумується про склад навколишніх предметів, речовин, матерії. Атоми, молекули, електрони, протони — ці поняття здаються не тільки незрозумілими, але і далекими від дійсності. Однак така думка помилкова. Практично все, що нас оточує, складається з хімічних зв’язків. Хімічні сполуки — це досить складні форми речовин. У світі, що оточує нас, великий натовп таких зв «язків. Однак і сполуки, що складаються тільки з одного елемента хімічного, можуть відноситися до них, наприклад, кисень або хлор. Тому варто детальніше розібрати питання: «Хімічні сполуки — це що?»

Складний «хімічний» світ

Мало хто задумується про те, що навколишній нас світ складається зі складних структур, макромолекул і крихітних частинок. Дивно, наскільки різнорідні навіть розміри атомів у різних елементів. Відмінності в величинах атомних мас теж вражають — берилій зі своїми 9 а. тобто м. — «» легковаговик «» порівняно з «важковаговиком» «астатом: його атомна вага становить 210 а. тобто м. (а. тобто м. — атомні одиниці маси — одиниця вимірювання маси атомів, молекул, ядер, яка дорівнює 1/12 маси атома вуглецю, що знаходиться в основному стані).

Різноманіття елементів обумовлює і наявність безлічі хімічних сполук (це, простими словами, комбінація з’єднаних між собою атомів різних і, в деяких випадках, однакових частин). Більшість предметів, речовин являють собою саме такого роду сполуки. Необхідний для життя кисень, кухонна сіль, ацетон… Можна ще дуже довго перераховувати приклади і всім відомі, і зрозумілі тільки вузьким фахівцям. Що ж таке ці хімічні сполуки?

Визначення, відмінність від сумішей

Хімічні сполуки — це складні речовини, які складаються зі сполучених між собою атомів різних хімічних елементів, проте існують винятки: до хімічних сполук належать і прості речовини (тобто складаються з атомів одного елемента), якщо атоми цих речовин з’єднані ковалентним зв’язком (він утворений спільними для обох атомів електронами). До таких речовин належать азот, кисень, більшість галогенів (у таблиці Менделєєва елементи сьомої групи головної підгрупи; фтор, хлор, бром, йод, імовірно і астат).

Часто плутають між собою поняття «» хімічна сполука «» і «» суміш простих речовин «». Суміш речовин — це, як можна зробити висновок з назви, не самостійна речовина, а система двох і більше компонентів. Сам склад цих двох одиниць хімічних речовин є основною відмінністю між ними. Як вже говорилося, сполука хімічних елементів і суміш простих (або складних) речовин — це не одне і те ж. Властивості, способи отримання, методи поділу на компоненти також є відмінними критеріями сумішей і з’єднань. Важливо зазначити, що ні отримати, ні розділити хімічні сполуки не можна без проведення хімічних реакцій, а суміші — можна.

З’єднання речовин або елементів

Дуже багато людей також плутають між собою словосполучення «» сполука хімічних речовин «» і «» з’єднання елементів «». З незрозумілих причин, але, швидше за все, в силу своєї некомпетентності, більшість з них не бачить різниці між першим і другим науковими поняттями. Варто дізнатися і розуміти, що не існує такої термінології, як «» сполука хімічних речовин «». Не варто повторювати за іншими помилки етимології тих чи інших не тільки виразів, а й слів.

Як визначити властивості з «єднань

Найчастіше властивості хімічних сполук разюче відрізняються від властивостей елементів, з яких вони складаються. Наприклад, молекула етилового спирту складається з двох атомів вуглецю, шести атомів водню і одного атома кисню, проте його властивості разюче відрізняються від властивостей всіх елементів свого складу. У зв’язку з тим, що існують різні класи з’єднань, то і властивості у кожного з них свої. Більшість реакцій, безумовно, є характерними для багатьох з’єднань, проте механізми їх прояву різні.

На які класи діляться хімічні сполуки

Залежно від своєї природи, існують такі класи хімічних сполук, як органічні та неорганічні. Варто сказати, що органічними називають речовини (сполуки), у складі яких присутній вуглець (винятки становлять деякі сполуки, що містять вуглець, але відносяться до неорганічних, нижче вони наводяться). Основними групами органічних сполук є вуглеводні, спирти, альдегіди, кетони, ефіри, карбонові кислоти, аміди та аміни. Неорганічні речовини (сполуки) у своєму складі не містять атомів вуглецю, проте серед них можна виділити карбіди, ціаніди, карбонати та оксиди вуглецю, оскільки вони, нарівні з органічними сполуками, у своєму складі містять його атоми. І ті, і інші з’єднання мають свої особливості, свої властивості, причому різні групи з’єднань одного класу можуть мати різні характеристики.

Неорганічні з’єднання: основні властивості

Всі неорганічні з’єднання можна розбити на кілька груп. У кожного з даних видів з’єднань є загальні властивості, які часто не збігаються з іншими групами цього ж класу. Отже, відповідь на питання, які хімічні сполуки відносяться до неорганічних, які групи утворюють і якими властивостями володіють, можна уявити наступним чином:

1. Перша група — прості неорганічні сполуки неметалевої природи. Цю категорію з’єднань об’єднують такі властивості, як можливість перебувати в газоподібному стані. Тверді сполуки неметалевого характеру мають немолекулярну будову, у зв’язку з чим здатні до утворення кристалів.
2. Друга група — складні неорганічні з’єднання. Їх можна розділити на чотири підгрупи.

Складні неорганічні з «єднання, властивості

Як було сказано раніше, другу групу неорганічних з’єднань можна розділити на чотири підгрупи:

• Оксиди. Для цієї підгрупи неорганічних сполук характерні реакції взаємодії з водою, кислотами і кислотними оксидами (у них є відповідна кисневмісна кислота).
• Кислоти. Ці з’єднання взаємодіють з водою, лужами і основними оксидами (у них є відповідна підстава).
• Амфотерні сполуки — з’єднання, які можуть поводитися і як кислоти, і як підстави (мають і ті, і ті властивості). Такі сполуки реагують і з кислотними оксидами, і з підставами.
• Гідроксиди. Ці речовини необмежено розчиняються у воді, змінюють забарвлення при впливі на них лужами.

З «єднання органічної природи

Більшість предметів, з якими людина щодня стикається, виготовлені з органічних сполук. Органічні хімічні сполуки являють собою великий клас зв’язків, склади і властивості груп, при взаємодії яких вони відрізняються завидною різноманітністю. Варто докладніше розглянути групи цих з’єднань.

Групи органічних з «єднань та їх деякі властивості

1. Вуглеводні. Вони являють собою сполуки тільки атомів водню і вуглецю. Можна виділити граничні і непредельні, лінійні (ациклічні) і карбоциклічні, ароматичні і не ароматичні; алкани, алкени, алкіни, дієни, нафтени. Для всіх перерахованих вуглеводнів є загальною властивістю їх не змішуваність з водою. Для граничних типові реакції заміщення, а для неробочих — приєднання.
2. Спирти — сполуки, що містять у своєму складі гідроксильну (-ОН) групу (звичайно, органічні сполуки). Вони мають властивості слабких кислот, для них характерні реакції нуклеофільного заміщення і реакції окислення, а також спирти самі можуть виступати як нуклеофіл.
3. Прості і складні ефіри. Прості ефіри малорозчинні у воді, мають слабоосновні властивості. Складні ефіри виступають в якості носіїв електрофільних реагентів, вступають в реакції заміщення.
4. Альдегіди (містять альдегідну — ЗНО групу). Вони вступають у такі реакції, як приєднання, окислення, відновлення, сполученого приєднання.
5. Кетони. Для них характерні гідрування, конденсація, нуклеофільне заміщення.
6. Карбонові кислоти. Вони, звичайно ж, виявляють кислотні властивості. Відновлення, галогенування, реакції нуклеофільного заміщення в ацильного атома вуглецю, отримання амідів і нітрилів, декарбоксилювання — основні характерні реакції.
7. Аміди. Гідролізація, розкладання, кислотність і основність — основні властиві реакції для амідів.
8. Аміни. Є підставами; взаємодіють з водою, з кислотами, з ангідридами, галогенами і галогеналканами.