Надо Знать

добавить знаний



Химическое соединение



План:


Введение

Структура молекулы метанола
Структура карбоната натрия в твердотельном состоянии

Химическое соединение - вещество, молекулы которого состоят из атомов двух или более различных химических элементов, соединенных между собой тем или иным типом химической связи. Химические соединения отличаются от простых веществ тем, что в их состав входят атомы различных химических элементов. В отличие от смесей химических элементов, химическое соединение имеет качественно новые свойства, которые не сводятся к свойствам химических элементов, входящих в ее состав.

Понятие химическое соединение - идеализированное, в отличие от реальных химических веществ, большинство из которых являются смесями различных химических соединений. Химические вещества, имеющие в своем составе практически только одну химическое соединение называют чистыми.

Обычно, структурной единицей химического соединения является молекула, химический состав и строение которой может определяться определенной химической формулой. Однако, существуют также соединения немолекулярного строения. Более того, существуют соединения переменного состава.

Поскольку в состав соединения входят различные химические элементы, соответствующие вещества называют сложными. Сложных веществ несравненно больше, чем простых. Если простых веществ сейчас известно более 400, то сложных веществ в неорганической химии - более 50 тысяч, а в органической химии - около 3 млн.

К сложным веществам относятся, например, вода - H 2 O, молекулы которого состоят из двух атомов Водорода и одного атома Кислорода, серная кислота - H 2 SO 4, молекулы которого состоят из двух атомов водорода, одного атома Серы и четырех атомов кислорода, т..

Состав может быть такой, как вода, когда связь удерживается благодаря общей паре электронов ( ковалентная связь), или ионной, когда связь образуется благодаря притяжению противоположных зарядов ( ионная связь), например хлорид натрия.

Соединения могут иметь различные фазы существования. Все соединения могут существовать в твердом состоянии. Вещества могут быть жидкостью, газом или плазмой. Они могут распадаться до меньших соединений или до атомов при определенных температурах (температура разложения).


1. Характеристики

Структурная формула серной кислоты.

С определенного набора химических элементов могут образовываться различные химические соединения, в зависимости от того, каким образом соединены между собой атомы. Например, Карбон и кислород могут образовать угарный газ CO или углекислый газ CO 2.

Часто химическое соединение можно однозначно идентифицировать по ее химической формулой, которая указывает сколько атомов любого сорта входят в состав соединения, например: аммиак : NH 3. Больше информации дает структурная формула, в которой указаны не только типы атомов, но и то, как они соединены между собой. Соединения с одинаковым атомным составом, но с разной структурной формуле, а, следовательно, химическими свойствами, называются изомерами.

Важной общей характеристикой химических соединений является их молекулярная масса - сумма атомных масс всех атомов, входящих в состав структурной единицы химического соединения.


2. История

Для формулировки понятия о химическом соединении важное значение имел закон постоянства состава, открытый Жозефом Прустом в 1799 [1]. Этот закон утверждает, что независимо от того, каким образом образовалась определенная вещество, она всегда содержит одни и те же химические элементы, причем отношение масс этих элементов выражаются малыми целыми числами. Через несколько лет, в 1803 Джон Дальтон сформулировал закон кратных соотношений, который утверждал, что в случае, когда из определенных элементов могут образовываться два соединения, с определенной массой первого из них сочетаются такие массы другого, отношение которых тоже дает малое целое число [2] [3] [4]. Эти два открытия проложили путь к пониманию атомного строения веществ.

Понятие структурной формулы ввел в 1850-тех немецкий химик Фридрих Август Кекуле фон Страдониц [5] [6].


3. Классификация

Все химические соединения, которых насчитывается около 17 миллионов, делятся на два больших класса: органические соединения (более 16 миллионов) и неорганические соединения. Согласно этому разделению в химии существуют два раздела: органическая химия и неорганическая химия. В органических соединений входят почти все соединения, содержащие Карбон, кроме простейших. Название органические связана с ранними представлениями, что такие соединения образуются и существуют только в живых организмах.

Другой тип разделения химических соединений связано с их химическими свойствами, обусловленными определенными химическими элементами и функциональными группами, входящими в их состав. В зависимости от типов электролитов, какие химические соединения образуют, растворяясь в воде, химические соединения подразделяются на кислоты, основы и соли. Для кислот, как органических, так и неорганических, характерно отщепление протона H +, тогда как от основ при диссоциации отделяется функциональная группа, гидроксид, OH -.

В зависимости от присутствия в составе химического соединения определенных химических элементов выделяются отдельные группы: гидриды, оксиды, сульфиды, и другие.

Органические соединения имеют собственную классификацию. В крупнейших групп органических веществ относятся углеводороды, углеводы, спирты, альдегиды, липиды, сахара и тому подобное. Отдельный класс составляют ароматические соединения - соединения с циклическими группами. Благодаря свойствам Углерода образовывать химические связи различной конфигурации, органические вещества могут иметь вид длинных цепочек, которые называют полимерами. Такие полимеры как белки, ДНК и РНК является биохимической основой жизни.


3.1. Классификация по типу химической связи

Исходя из типа связи между элементами в составе можно выделить четыре типа химических соединений:

Конечно, существуют и переходные формы между этими четырьмя типами.


3.2. Бинарные, тернарни и квартернарни соединения

Химические соединения можно классифицировать и в зависимости от присутствия в их составе определенного количества химических элементов. Так бинарные соединения состоят из двух элементов и имеют общую формулу A x B y. Так, например, хлороводород (HCl), фторид натрия (NaF) или вода (H 2 O) состоят из двух элементов и являются бинарными химическими соединениями. Аналогично бинарных, классифицируются и тернарни соединения, состоящие из трех элементов. Например, карбонат натрия (Na 2 CO 3), в состав которого входят элементы Натрий, Карбон и Кислород. Квартернарни (четверной) соединения состоят соответственно из четырех элементов. Как пример - гидрокарбонат натрия NaHCO 3, в состав которого входят элементы Натрий, Карбон, кислород и четвертый элемент Водород.


4. Наименование

Многие химические соединения имеют традиционные названия, сложившиеся исторически, например: вода, углекислый газ, серная кислота и т.д.. Однако, большинство химических соединений не имеют таких названий. Как следствие, возникла необходимость разработки химической номенклатуры - правил наименования химических соединений, которые были бы международными и можно лучше отражали бы структуру вещества. Созданием и поддержкой такой номенклатуры занимается Международный союз чистой и прикладной химии (IUPAC).

В Украине номенклатура химических соединений утверждается государственными стандартами [7].


5. Номер CAS

Всем химическим веществам, а значит, всем химическим соединениям, описанным в научной литературе, присваивается номер CAS, химической реферативной службы, по которому вещество можно идентифицировать в базах данных, например в PubChem.

См.. также

Источники

  • Глоссарий терминов по химии / / И. Опейда, А. Шило. Инстит-т физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко НАН Украины, Донецкий национальный университет - М.: "Вебер", 2008. - 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
  • М. Л. Глiнка Общая химия (Учебник) 2-е изд., Перераб. и доп .. - С. 608. - Киев: "Высшая школа", 1982.
  • Ф. А. Деркач, Химия - Л., 1968 г.

7. Сноски

  1. Proust, J.-L. (1799). Researches on copper, Ann. chim., 32 :26-54. Excerpt, in Henry M. Leicester and Herbert S. Klickstein, A Source Book in Chemistry, 1400 - 1900, Cambridge, MA: Harvard, 1952. Accessed 2008-05-08.
  2. Helmenstine, Anne. "Law of Multiple Proportions Problem". 1 . http://chemistry.about.com/od/workedchemistryproblems/a/law-of-multiple-proportions-problem.htm . Проверено 31 January 2012 .
  3. http://www.britannica.com/EBchecked/topic/397165/law-of-multiple-proportions
  4. Aug. Kekul? ?ber die sg gepaarten Verbindungen und die Theorie der mehratomigen Radicale / / Annalen der Chemie und Pharmacie. - 104. - (1857) (2): 129-150. DOI : 10.1002/jlac.18571040202.
  5. Aug. Kekul? Ueber die Constitution und die Metamorphosen der chemischen Verbindungen und ?ber die chemische Natur des Kohlenstoffs / / Annalen der Chemie und Pharmacie. - 106. - (1858) (2): 129-159. DOI : 10.1002/jlac.18581060202.
  6. Фармацевтическая энциклопедия о номенклатуре некоторых химических соединений

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам