Що це складна речовина? Яким воно буває?

Весь навколишній світ складається з мікроскопічних частинок. Об’єднуючись, вони утворюють прості і складні речовини різні за властивостями і характером. Як відрізнити одне від іншого? Чим характеризуються складні хімічні речовини?

Суть речовини

Науці відомо 118 хімічних елементів. Всі вони представляють атоми — найменші частинки, які можуть вступати в реакції. Від їх будови залежать хімічні властивості елементів. Самостійно вони не можуть існувати в природі і неодмінно об’єднуються з іншими атомами. Так вони утворюють прості і складні речовини.

Простими вони називаються, якщо складаються тільки з одного виду атомів. Наприклад, оксиген (О) — це елемент. Два його атоми, з’єднані разом, утворюють молекулу простої речовини кисню з формулою O₂. При об’єднанні в молекулу трьох атомів оксигена виходить озон — O₃.

Складною речовиною є з’єднання різних елементів. Наприклад, вода має формулу N₂O. Кожна її молекула складається з двох атомів водню (H) і одного атома кисню. У природі таких речовин набагато більше, ніж простих. До них належать цукор, кухонна сіль, пісок тощо.

Складні речовини

Складні сполуки утворюються в результаті хімічних реакцій, при цьому відбувається виділення або поглинання енергії. Під час таких реакцій у світі здійснюються сотні різних процесів, багато з них безпосередньо важливі для життя живих організмів.

Залежно від складу складні речовини поділяють на органічні та неорганічні. Всі вони мають молекулярну або немолекулярну будову. Якщо структурною одиницею речовини є атоми та іони — це немолекулярні сполуки. У нормальних умовах вони тверді, плавляться і киплять при високих температурах. Це можуть бути солі або різні мінерали.

При іншому типі будови два і більше атомів об’єднуються в молекулу. Всередині неї зв’язки дуже міцні, але з іншими молекулами вона взаємодіє слабо. Вони бувають у трьох агрегатних станах, зазвичай летючі, часто володіють запахом.

Органічні з «єднання

У природі існує близько трьох мільйонів органічних сполук. У їх складі обов’язково присутній вуглець. Крім нього, сполуки часто містять деякі метали, водень, фосфор, сірку, азот і кисень. Хоча, в принципі, вуглець здатний з’єднуватися практично з будь-якими елементами.

Ці речовини є частиною живих організмів. Це цінні білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти та вітаміни. Вони зустрічаються в складі продуктів харчування, барвників, палива, утворюють спирти, полімери та інші сполуки.

Органічні речовини, як правило, мають молекулярну будову. У зв’язку з цим вони часто існують в рідкому і газоподібному стані. Вони мають нижчі температури плавлення і кипіння, ніж неорганічні сполуки, утворюють ковалентні зв’язки.

Вуглець з’єднується з іншими елементами, утворюючи замкнуті або відкриті ланцюжки. Головна його особливість — здатність до гомології та ізомерії. Гомологи утворюються, коли до пари CH₂ (метан) додаються інші пари CH₂, формуючи нові з’єднання. Метан може перетворюватися на етан, пропан, бутан, пентан тощо.

Ізомери ж представляють з’єднання з однаковою масою і складом, але відмінні за способом з’єднання атомів. У зв’язку з цим їх властивості теж різні.

Неорганічні з «єднання

Неорганічні складні речовини не містять вуглець. Винятком є тільки карбіди, карбонати, ціаніди та оксиди вуглецю, наприклад, крейди, сода, вуглекислий і чадний газ і ще деякі сполуки.

Складних неорганічних сполук у природі менше, ніж органічних. Для них характерна немолекулярна будова і утворення іонних зв’язків. Вони формують гірські породи і мінерали, присутні у воді, ґрунті і в живих організмах.

Виходячи з властивостей речовин, їх можна розділити на:

• оксиди — зв’язок будь-якого елемента з киснем зі ступенем окислення мінус два (гематит, глинозем, магнетит);
• солі — зв’язок іонів металів з кислотним залишком (кам’яна сіль, ляпіс, магнієва сіль);
• кислоти — зв’язок водню і кислотного залишку (сірчана, кремнієва, хромова кислота);
• підстави — зв’язок іонів металів і гідроксидів іонів (каустична сода, гашена вапна).