طبقه بندی و خواص مواد معدنی پیچیده ارتباط

حقیقت فلسفی: همه چیز در جهان ما نسبی است، همچنین برای طبقه بندی مواد و خواص آنها صادق است. تنوع بسیار زیاد مواد در کیهان و سیاره ما تنها از 90 عنصر شیمیایی تشکیل شده است. در طبیعت موادی وجود دارند که از عناصری با شماره سریال از 1 تا 91 تشکیل شده اند. عنصر 43 - تکنسیوم، در حال حاضر در طبیعت روی زمین یافت نمی شود، زیرا این عنصر هیچ ایزوتوپ پایداری ندارد. این به طور مصنوعی در نتیجه یک واکنش هسته ای تولید شد. از این رو نام عنصر - از یونانی. téhnos - مصنوعی.
تمام مواد شیمیایی طبیعی زمین که از 90 عنصر ساخته شده اند، می توانند به دو نوع بزرگ تقسیم شوند - معدنی و آلی.
مواد آلی ترکیبات کربنی هستند به استثنای ساده ترین آنها: اکسیدهای کربن، کاربیدهای فلزی، اسید کربنیک و نمک های آن. تمام مواد دیگر به عنوان غیر آلی طبقه بندی می شوند.
بیش از 27 میلیون ماده آلی وجود دارد - بسیار بیشتر از مواد معدنی، که تعداد آنها، طبق خوش بینانه ترین تخمین ها، از 400 هزار تجاوز نمی کند، کمی بعد در مورد دلایل تنوع ترکیبات آلی صحبت خواهیم کرد در حال حاضر توجه می کنیم که هیچ مرز مشخصی بین این دو گروه از مواد وجود ندارد. به عنوان مثال، نمک ایزوسیانات آمونیوم NH4NCO یک ترکیب غیر آلی در نظر گرفته می شود و اوره (NH2)2CO که دقیقاً همان ترکیب عنصری N2H4CO را دارد، یک ماده آلی است.
موادی که فرمول مولکولی یکسانی دارند اما ساختار شیمیایی متفاوتی دارند ایزومر نامیده می شوند.
مواد معدنی معمولاً به دو زیر گروه تقسیم می شوند - ساده و پیچیده (طرح 1). همانطور که می دانید مواد ساده موادی هستند که از اتم های یک عنصر شیمیایی تشکیل شده اند و مواد پیچیده را موادی می گویند که از دو یا چند عنصر شیمیایی تشکیل شده است.
طرح 1

طبقه بندی مواد معدنی

به نظر می رسد که تعداد مواد ساده باید با تعداد عناصر شیمیایی منطبق باشد. با این حال، اینطور نیست. واقعیت این است که اتم های یک عنصر شیمیایی می توانند نه یک، بلکه چندین ماده ساده مختلف را تشکیل دهند. این پدیده همانطور که می دانید آلوتروپی نامیده می شود. دلایل آلوتروپی می تواند تعداد متفاوتی از اتم ها در یک مولکول باشد (به عنوان مثال، تغییرات آلوتروپیک عنصر اکسیژن - اکسیژن O2 و ازن O3)، و همچنین ساختار متفاوت شبکه کریستالی یک ماده جامد (به عنوان مثال، اصلاحات آلوتروپیک از قبل آشنای کربن - الماس و گرافیت).
زیرگروه مواد ساده شامل فلزات، نافلزات و گازهای نجیب است که این دومی اغلب به عنوان نافلز طبقه بندی می شود. این طبقه بندی بر اساس خواص مواد ساده است که توسط ساختار اتم های عناصر شیمیایی که این مواد از آنها تشکیل شده اند و نوع شبکه کریستالی تعیین می شود. همه می دانند که فلزات رسانای جریان الکتریکی هستند، از نظر حرارتی رسانا، انعطاف پذیر و دارای درخشندگی فلزی هستند. غیر فلزات، به عنوان یک قاعده، چنین خواصی ندارند. بند ما "به عنوان یک قاعده" تصادفی نیست و یک بار دیگر بر نسبیت طبقه بندی مواد ساده تأکید می کند. برخی از فلزات از نظر خواص شبیه به غیر فلزات هستند (به عنوان مثال، اصلاح آلوتروپیک قلع - قلع خاکستری - یک پودر خاکستری است، جریان الکتریکی را هدایت نمی کند، فاقد درخشش و شکل پذیری است، در حالی که قلع سفید، یکی دیگر از اصلاحات آلوتروپیک، یک فلز معمولی است). در مقابل، گرافیت غیرفلزی، آلوتروپ کربن، بسیار رسانای الکتریکی است و درخشندگی فلزی مشخصی دارد.
کلی ترین طبقه بندی مواد معدنی پیچیده از درس شیمی پایه برای شما آشناست. چهار دسته از ترکیبات وجود دارد: اکسیدها، بازها، اسیدها و نمکها.
تقسیم مواد معدنی به طبقات بر اساس ترکیب آنها انجام می شود که به نوبه خود در خواص ترکیبات منعکس می شود. اجازه دهید تعاریف نمایندگان هر طبقه را به یاد بیاوریم.
اکسیدها - مواد پیچیده متشکل از دو عنصر که یکی از آنها اکسیژن در حالت اکسیداسیون -2 است (به عنوان مثال H2O، CO2، CuO).
دلایل - اینها مواد پیچیده ای هستند که از یک اتم فلز و یک یا چند گروه هیدروکسی (به عنوان مثال NaOH، Ca(OH)2) تشکیل شده اند.
اسیدها - اینها مواد پیچیده ای هستند که از اتم های هیدروژن و یک باقیمانده اسید تشکیل شده اند (به عنوان مثال HCl، HNO3، H2SO4، H3PO4).
نمک ها - اینها مواد پیچیده ای هستند که از اتم های فلز و باقی مانده های اسیدی تشکیل شده اند (به عنوان مثال NaNO3، K2SO4، AlCl3).
چنین طبقه بندی و تعاریفی نیز بسیار نسبی است. اولاً، نقش یک فلز در بازها و نمک ها را می توان با ذرات پیچیده ای مانند کاتیون آمونیوم آشنا NH4+، که فقط از عناصر غیرفلزی تشکیل شده است، ایفا کرد. ثانیاً ، گروه نسبتاً زیادی از مواد وجود دارد که به طور رسمی (در ترکیب) پایه هستند ، اما از نظر خصوصیات متعلق به هیدروکسیدهای آمفوتریک هستند ، یعنی. ترکیبی از خواص بازها و اسیدها به عنوان مثال، هیدروکسید آلومینیوم Al(OH)3 هنگام برهم کنش با اسید مانند یک باز عمل می کند:
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O،
و هنگامی که با مواد قلیایی ترکیب می شود، خواص یک اسید را نشان می دهد:
H3AlO3 + NaOH = NaAlO2 + H2O.
ثالثاً، طبقه بندی فوق از مواد معدنی پیچیده شامل تعداد زیادی از ترکیبات نمی شود که نمی توان آنها را به هیچ یک از کلاس های ذکر شده طبقه بندی کرد. به عنوان مثال، اینها ترکیباتی هستند که توسط دو یا چند عنصر غیر فلزی (کلرید فسفر (V) PCl5، سولفید کربن CS2، فسژن COCl2) تشکیل شده‌اند.
? 1. به کدام مواد معدنی و به کدام مواد آلی می گویند؟ مثال بزن. نسبیت این طبقه بندی مواد را ثابت کنید.
2. کدام مواد را ساده و کدام را مختلط می نامند؟ چرا تعداد مواد ساده از تعداد عناصر شیمیایی بیشتر است؟
3. طبقه بندی مواد ساده چیست؟ از هر نوع ماده مثال بزنید. آیا گازهای نجیب موادی با ساختار اتمی یا مولکولی هستند؟ به نفع هر دو دیدگاه استدلال بیاورید.
4. به چه مواد معدنی اکسید، باز، اسید، نمک گفته می شود؟ از مواد هر طبقه مثال بزنید، خواص آنها را با دو یا سه معادله واکنش های شیمیایی نشان دهید.
5. با استفاده از معادلات واکنش های شیمیایی، ثابت کنید که هیدروکسیدهای آمفوتریک خواص اسیدها و بازها را نشان می دهند.
6. کربنات کلسیم (گچ، مرمر، سنگ آهک) از مجسمه سازان، هنرمندان و شاعران الهام گرفته است. مثلا:

تا به امروز بیش از پانصد هزار ترکیب معدنی شناسایی شده است. طبقه بندی و نامگذاری مواد معدنی موضوع مهمی است که به ما امکان می دهد انواع ترکیبات را درک کنیم.

مرجع تاریخی

در قرون 18-19، Antoine Lavoisier، Mikhail Lomonosov و John Dalton اولین طبقه بندی و نامگذاری مواد معدنی را ارائه کردند. ساده ها متمایز شدند و گروه اول به فلزات و غیرفلزها تقسیم شدند. گروهی از ترکیبات که خواص میانی داشتند به نام متالوئید نیز جدا شد. این تقسیم بندی اساس طبقه بندی مدرن را تشکیل داد.

در حال حاضر چهار کلاس وجود دارد. بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک از این کلاس ها بیندازیم.

اکسیدها

آنها ترکیبات چند اتمی هستند که از دو عنصر تشکیل شده اند، دومین عنصر در آنها همیشه یک یون اکسیژن در حالت اکسیداسیون -2 است. طبقه بندی و نامگذاری مواد معدنی شامل تقسیم کلاس اکسیدها به سه گروه است:

• پایه ای؛
• آمفوتریک؛
• اسیدی

طبقه بندی

گروه اول از ترکیبات فلزات (با حداقل حالت اکسیداسیون) با اکسیژن تشکیل شده است. به عنوان مثال، MgO اکسید منیزیم است. از جمله خواص شیمیایی اصلی این ترکیب می توان به برهمکنش آنها با اکسیدهای اسیدی، اسیدها و فلزات فعال تر اشاره کرد.

ترکیبات اکسیژن غیر فلزات و همچنین عناصر فلزی با حالت اکسیداسیون از +4 تا +7. به عنوان مثال، این گروه شامل MnO 2، CO 2 است. در میان نمونه های معمولی، ما برهمکنش با آب (اسید کربنیک ضعیف تشکیل می شود)، اکسیدهای بازی و بازهای محلول (قلیاها) را برجسته می کنیم.

اکسیدهای آمفوتریک (انتقالی) ترکیبات فلزی با حالت اکسیداسیون +3 (و همچنین بریلیم و اکسید روی) هستند که هم با اسیدها و هم با قلیاها قادر به واکنش هستند.

اکسیدها به دو دسته نمک ساز و غیر نمک ساز تقسیم می شوند. گروه اول مربوط به اسیدها یا بازهایی است که عنصر اصلی در آنها حالت اکسیداسیون خود را حفظ می کند. گروه غیر نمک ساز تعداد کمی از نمایندگان آن قادر به تشکیل نمک نیستند. به عنوان مثال، در میان اکسیدهای غیر نمک ساز عبارتند از: N 2 O، NO، SiO، CO.

هیدروکسیدها

طبقه بندی و نامگذاری مواد معدنی شامل شناسایی دسته ای از هیدروکسیدها است. آنها مواد پیچیده ای نامیده می شوند که حاوی اتم های یک عنصر و همچنین گروه های هیدروکسیل OH هستند. این کلاس به دو گروه بزرگ تقسیم می شود:

• زمینه؛
• اسیدها

اسیدها حاوی چندین اتم هیدروژن هستند که می توانند با اتم های فلزی با رعایت قوانین ظرفیت استوکیومتری جایگزین شوند. بسیاری از آنها به شکل متا هستند و اتم های هیدروژن آنها در ابتدای فرمول قرار دارند. آنها شکل کلی HxEOy دارند که قسمت دوم آن باقیمانده اسید نامیده می شود. طبقه بندی و نامگذاری آنها به عنوان بخشی از یک دوره شیمی مدرسه مورد بحث قرار می گیرد. به اسید سولفوریک - سولفات ها، اسید نیتریک - نیترات ها، اسید کربنیک - کربنات ها.

بسته به تعداد اتم های هیدروژن، گروه های زیر متمایز می شوند:

• تک پایه
• دو پایه
• اسیدهای تری بازیک

بازها حاوی کاتیون های فلزی و OH هستند که با رعایت قوانین ظرفیت استوکیومتری می توانند در واکنش های شیمیایی با باقیمانده های اسیدی جایگزین شوند.

بازها به شکل ارتو هستند و دارای فرمول کلی M(OH)n با n=1 یا 2 هستند. هنگام نامگذاری ترکیبات این گروه، فلز مربوطه به هیدروکسید اضافه می شود.

از جمله خواص شیمیایی اصلی که نمایندگان این دسته از مواد معدنی دارند، لازم است به واکنش آنها با اسیدها اشاره کرد: آب و نمک.

به عنوان مثال، در واکنش هیدروکسید سدیم با اسید کلریدریک، محصولات آب و کلرید سدیم خواهند بود.

بسته به حلالیت آنها در آب، بازهای محلول (قلیاها) و هیدروکسیدهای نامحلول تشخیص داده می شوند. گروه اول شامل ترکیبات هیدروکسیل فلزات گروه اول و دوم از زیر گروه های اصلی (فلزات قلیایی و قلیایی خاکی) می باشد.

به عنوان مثال، NaOH قلیایی (هیدروکسید سدیم) است. Fe(OH) 2 - هیدروکسید آهن II (ترکیب نامحلول).

نمک ها

طبقه بندی و نامگذاری مواد معدنی شامل چه چیز دیگری می شود؟ تکالیف برای دانش آموزان کلاس های 8-9 شامل تقسیم لیست پیشنهادی ترکیبات به کلاس های جداگانه است: اکسیدها، بازها، اسیدها، نمک ها.

نمک ها مواد پیچیده ای هستند که حاوی کاتیون های فلزی و آنیون های باقی مانده اسید هستند. نمک های متوسط ​​دارای فرمول کلی Mx(EOy) n هستند. نمونه ای از این گروه Ca 3 (PO 4) 2 - کلسیم فسفات است.

اگر کاتیون های هیدروژن نیز در ترکیب ظاهر شوند، نمک ها اسیدی نامیده می شوند و وجود گروه های هیدروکسیل مشخصه نمک های بازی است. به عنوان مثال، NaHCO 3 بی کربنات سدیم است و CaOHCl هیدروکسی کلرید کلسیم است.

نمک‌هایی که حاوی کاتیون‌های دو فلز مختلف هستند، نمک‌های مضاعف نامیده می‌شوند.

نمک های پیچیده ترکیبات پیچیده ای هستند که حاوی یک عامل کمپلکس کننده و لیگاندها هستند. در دبیرستان طبقه بندی و نامگذاری مواد معدنی در نظر گرفته می شود. تئوری ترکیبات پیچیده به عنوان بخشی از یک دوره تخصصی در شیمی عمومی مورد مطالعه قرار می گیرد. سوالات مربوط به نامگذاری و خواص شیمیایی نمکهای پیچیده در سوالات تستی آزمون دولتی واحد شیمی برای دوره دبیرستان گنجانده نشده است.

نتیجه

طبقه بندی و نامگذاری مواد معدنی در برنامه درسی مدارس چگونه است؟ گروه مواد به طور مختصر به عنوان بخشی از برنامه درسی پایه هشتم و نهم مورد بحث قرار می گیرند و در درس شیمی عمومی پایه یازدهم با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار می گیرند. وظایف مربوط به طبقه بندی ترکیبات معدنی و مقایسه خواص شیمیایی ترکیبات با محصولات پیشنهادی در آزمون های تایید نهایی در شیمی (USE) برای فارغ التحصیلان پایه یازدهم گنجانده شده است. برای مقابله موفقیت آمیز با آنها، دانش آموزان باید دانش اولیه طبقه بندی ترکیبات معدنی و مهارت های مقایسه مواد پیشنهادی با خواص شیمیایی کل کلاس را داشته باشند.

و مشتقات آنها. تمام مواد دیگر غیر آلی هستند.

طبقه بندی مواد معدنی
مواد معدنی بر اساس ترکیبات خود به ساده و پیچیده تقسیم می شوند.

مواد ساده از اتم های یک عنصر شیمیایی تشکیل شده و به فلزات، نافلزات و گازهای نجیب تقسیم می شوند. مواد پیچیده از اتم های عناصر مختلف تشکیل شده اند که از نظر شیمیایی به یکدیگر پیوند دارند.

مواد معدنی پیچیده با توجه به ترکیبات و خواص خود به دسته های مهم زیر تقسیم می شوند: اکسیدها، بازها، اسیدها، هیدروکسیدهای آمفوتریک، نمک ها.

در دوره مدرسه، چهار کلاس اصلی از مواد پیچیده مورد مطالعه قرار می گیرد: اکسیدها، بازها، اسیدها، نمک ها.

اکسیدها

- اینها مواد پیچیده ای هستند که از دو عنصر تشکیل شده اند که یکی از آنها اکسیژن است.

اکسیدها به دو دسته تقسیم می شوند:

غیر نمک ساز - با اسیدها و قلیاها تعامل نداشته و نمک تشکیل نمی دهد. اینها اکسید نیتروژن (I) N 2 O، اکسید نیتروژن (II) NO، مونوکسید کربن (II) CO و برخی دیگر هستند.

تشکیل نمک - هنگام تعامل با اسیدها یا بازها، نمک و آب تشکیل می دهند.

به نوبه خود آنها به موارد زیر تقسیم می شوند:

پایه ای - زمینه ها با آنها مطابقت دارد. اینها شامل اکسیدهای فلزی با حالت اکسیداسیون کم (+1، +2) است. همه آنها جامد هستند)

اسیدی - آنها با اسیدها مطابقت دارند. اینها شامل اکسیدهای غیر فلزی و اکسیدهای فلزی با حالت اکسیداسیون بالا هستند. به عنوان مثال، اکسید کروم (VI) CrO 3، منگنز (VII) اکسید Mn 2 O 7.

آمفوتریک - بسته به شرایط، آنها خواص بازی یا اسیدی از خود نشان می دهند، به عنوان مثال. دارای خواص دوگانه است. اینها اکسید روی ZnO، اکسید آلومینیوم Al 2 O 3، آهن (III) اکسید Fe 2 O 3، کروم (III) اکسید Cr 2 O 3 هستند.

واکنش های معمولی اکسیدهای بازی

1. اکسید پایه + آب = قلیایی (! اگر یک باز محلول تشکیل شود واکنش ادامه می یابد!)

K2O + H2O = 2KOH

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2

2. اکسید پایه + اکسید اسیدی = نمک

CaO + N 2 O 5 = Ca(NO 3) 2

MgO + SiO 2 = MgSiO 3

3. اکسید پایه + اسید = نمک + آب

FeO + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O

CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 O

واکنش های معمولی اکسید اسید

1. اکسید اسیدی + آب = اسید (به جز اکسید سیلیکون SiO 2)

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4

2. اکسید اسیدی + اکسید بازی = نمک

SO 3 + K 2 O = K 2 SO 4

CO 2 + CaO = CaCO 3

3. اکسید اسید + باز = نمک + آب

SO 2 + 2NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O

N 2 O 5 + Ca(OH) 2 = Ca(NO 3) 2 + H 2 O

واکنش های معمولی اکسیدهای آمفوتریک

1. اکسید آمفوتریک + اسید = نمک + آب

ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 O

Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O

2. اکسید آمفوتریک + قلیایی = نمک + آب

ZnO + 2NaOH + H 2 O = Na 2

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2 Na

Cr 2 O 3 + 2NaOH + 7H 2 O = 2Na

وقتی فیوژن

ZnO + 2KOH = K 2 ZnO 2 + H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2 NaCrO 2 + H 2 O

دلایل

- اینها مواد پیچیده ای هستند که حاوی اتم های فلزی هستند که به یک یا چند گروه هیدروکسی متصل هستند.

زمینه ها به موارد زیر تقسیم می شوند:

محلول در آب (قلیا) - تشکیل شده توسط عناصر گروه I از زیرگروه اصلی LiOH، NaOH، KOH، RbOH، CsOH و عناصر گروه II از زیرگروه اصلی (به جز منیزیم و بریلیم) Ca(OH) 2، Sr(OH)2، Ba(OH) ) 2.

نامحلول در آب - دیگر.

واکنش های مشخصه همه پایه ها

1. باز + اسید = نمک + آب

2KOH + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2H 2 O

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O

واکنش های معمولی قلیایی ها

1. محلول های آبی رنگ نشانگرها را تغییر می دهند ( تورنسل - آبی، متیل نارنجی - زرد، فنل فتالئین - زرشکی)

KOH = K + + OH - (یون OH - باعث واکنش قلیایی محیط می شود)

Ca(OH) 2 = Ca 2 + + 2OH -

2. قلیایی + اکسید اسید = نمک + آب

Ca(OH) 2 + N 2 O 5 = Ca(NO 3) 2 + H 2 O

2KOH + CO 2 = K 2 CO 3 + H 2 O

3. قلیایی + نمک = نمک + پایه (اگر محصول واکنش یک ترکیب نامحلول یا یک ماده کمی تفکیک کننده NH 4 OH باشد)

2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 (نامحلول)

Ca(OH) 2 + Na 2 SiO 3 = CaSiO 3 (نامحلول) + 2 NaOH

NaOH + NH 4 Cl = NaCl + NH 4 OH

4. با چربی ها واکنش دهید تا صابون تشکیل شود

واکنش های معمولی بازهای نامحلول

1. با گرم شدن تجزیه می شود

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O

در میان پایه های نامحلول، پایه های آمفوتریک وجود دارد. به عنوان مثال، Be(OH) 2، Zn(OH) 2، Ge(OH) 2، Pb(OH) 2، Al(OH) 3، Cr(OH) 3، Sn(OH) 4 و غیره.

آنها با مواد قلیایی در محلول آبی واکنش می دهند

Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2

Fe(OH) 3 + NaOH = Na

یا با همجوشی

Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O

Fe(OH) 3 + NaOH = NaFeO 2 + 2H 2 O

اسیدها

- اینها مواد پیچیده ای هستند که از اتم های هیدروژن تشکیل شده اند که می توانند با اتم های فلزی و باقی مانده های اسیدی جایگزین شوند.

واکنش های مشخصه همه اسیدها

1. اسید + باز = نمک + آب

2HNO 3 + Cu(OH) 2 = Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O

2HCl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2H 2 O

2. اسید + اکسید بازی = نمک + آب

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O

3CaO + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O

نمک ها

- اینها مواد پیچیده ای هستند که حاوی اتم های فلز و باقی مانده اسید هستند.

نمک ها به دو دسته تقسیم می شوند:

میانگین - فقط شامل اتم های فلز به عنوان کاتیون و فقط یک باقی مانده اسید به عنوان آنیون است. آنها را می توان محصولات جایگزینی کامل اتم های هیدروژن در اسید با اتم های فلزی یا محصولات جایگزینی کامل گروه های هیدروکسی در مولکول هیدروکسید بازی با باقی مانده های اسیدی در نظر گرفت.

H 2 SO 4 + 2 NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O

3H 2 SO 4 + 2Fe(OH) 3 = Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

ترش - حاوی نه تنها اتم های فلز، بلکه اتم های هیدروژن نیز به عنوان کاتیون است. آنها را می توان به عنوان محصولات جایگزینی ناقص اتم های هیدروژن در اسید در نظر گرفت. فقط توسط اسیدهای پلی بازیک تشکیل می شود. آنها زمانی به دست می آیند که مقدار پایه کافی برای تشکیل نمک متوسط ​​وجود نداشته باشد.

H 2 SO 4 + NaOH = NaHSO 4 + H 2 O

پایه ای - به عنوان آنیون ها نه تنها یک باقی مانده اسید، بلکه یک گروه هیدروکسو نیز دارند. آنها را می توان به عنوان محصولات جایگزینی ناقص گروه های هیدروکسو در ترکیب یک باز پلی اسیدی با یک باقیمانده اسید در نظر گرفت. فقط توسط بازهای پلی اسیدی تشکیل شده است. آنها زمانی به دست می آیند که اسید کافی برای تشکیل نمک متوسط ​​وجود نداشته باشد.

H 2 SO 4 + Fe(OH) 3 = FeOHSO 4 + 2H 2 O

واکنش های معمولی نمک های متوسط

1. نمک + اسید = نمک دیگر + اسید دیگر (اگر یک ترکیب نامحلول تشکیل شود، یک گاز آزاد شود - دی اکسید کربن CO 2، دی اکسید گوگرد SO 2، سولفید هیدروژن H 2 S - یا یک ماده کمی تجزیه کننده تشکیل شود، به عنوان مثال، اسید استیک CH 3 COOH!)

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HCl

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O

(CH 3 COO) 2 Ca + 2HNO 3 = Ca(NO 3) 2 + 2CH 3 COOH

در نتیجه این واکنش، اسیدهای فرار را می توان به دست آورد: نیتریک و کلریدریک، اگر نمک جامد و اسید غلیظ قوی (ترجیحاً سولفوریک) مصرف کنید.

2NaCl + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2HCl

2KNO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2HNO3

2. نمک + قلیایی = نمک دیگر + پایه دیگر (اگر یک ترکیب نامحلول تشکیل شود یا یک ماده تفکیک کننده کمی تشکیل شود، به عنوان مثال، هیدروکسید آمونیوم NH 4 OH، واکنش رخ می دهد!)

Cu(NO 3) 2 + 2NaOH = 2NaNO 3 + Cu(OH) 2 ↓

NH 4 Cl + NaOH = NaCl + NH 4 OH

3. نمک (1) + نمک (2) = نمک (3) + نمک (4) (اگر یک ترکیب نامحلول تشکیل شود واکنش ادامه می یابد!)

NaCl + AgNO 3 = NaNO 3 + AgCl↓

CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2 NaCl

4. نمک + فلز = نمک دیگر + فلز دیگر (یک فلز از محلول های نمکی همه فلزات دیگری را که در سمت راست آن قرار دارند در یک سری تنش های فلزی جابجا می کند. اگر هر دو نمک محلول باشند و خود فلز با آب برهمکنش نداشته باشد واکنش رخ می دهد!)

CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu

2AgNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2 Ag

5. واکنش های تجزیه:

الف) کربنات ها کربنات های نامحلول فلزات دو ظرفیتی عمدتاً با حرارت دادن به اکسید و دی اکسید کربن تجزیه می شوند. از فلزات قلیایی، واکنش برای کربنات لیتیوم در یک محیط بی اثر است.

ب) بی کربنات ها به کربنات، دی اکسید کربن و آب تجزیه می شوند.

ج) نیترات: طبق طرح - تا منیزیم شامل، با توجه به تعدادی ولتاژ، فلزات به نیتریت و اکسیژن تجزیه می شوند. از منیزیم تا مس و اکسید فلز (اغلب فلز حالت اکسیداسیون خود را به حالت بالاتر تغییر می دهد)، اکسید نیتریک (IV) و اکسیژن. پس از مس به فلز، اکسید نیتریک (IV) و اکسیژن تبدیل می شود.

واکنش های معمول نمک های اسیدی

1. نمک اسیدی + قلیایی = نمک متوسط ​​+ آب

NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O

واکنش های معمولی نمک های اساسی

1. نمک پایه + قلیایی = نمک متوسط ​​+ آب

(CuOH) 2 CO 3 + H 2 CO 3 = CuCO 3 ↓ + 2H 2 O

هر روز یک فرد با تعداد زیادی از اشیاء تعامل دارد. آنها از مواد مختلفی ساخته شده اند و ساختار و ترکیب خاص خود را دارند. هر چیزی که یک فرد را احاطه کرده است را می توان به ارگانیک و معدنی تقسیم کرد. در این مقاله به بررسی این مواد خواهیم پرداخت و مثال هایی ارائه می دهیم. ما همچنین تعیین خواهیم کرد که چه مواد معدنی در زیست شناسی یافت می شود.

شرح

مواد معدنی موادی هستند که کربن ندارند. آنها مخالف ارگانیک هستند. این گروه همچنین شامل چندین ترکیب حاوی کربن است، به عنوان مثال:

• سیانیدها
• اکسیدهای کربن؛
• کربنات ها؛
• کاربیدها و دیگران

• اب؛
• اسیدهای مختلف (هیدروکلریک، نیتریک، سولفوریک)؛
• نمک؛
• آمونیاک؛
• دی اکسید کربن؛
• فلزات و غیر فلزات

گروه معدنی با عدم وجود اسکلت کربنی مشخص می شود که مشخصه مواد آلی است. با توجه به ترکیب آنها معمولاً به ساده و پیچیده تقسیم می شوند. مواد ساده گروه کوچکی را تشکیل می دهند. در مجموع حدود 400 مورد از آنها وجود دارد.

ترکیبات معدنی ساده: فلزات

فلزات اتم های ساده ای هستند که بر پایه پیوند فلزی هستند. این عناصر دارای خواص فلزی هستند: هدایت حرارتی، هدایت الکتریکی، شکل پذیری، درخشندگی و غیره. در مجموع 96 عنصر در این گروه وجود دارد. این شامل:

• فلزات قلیایی: لیتیوم، سدیم، پتاسیم؛
• فلزات قلیایی خاکی: منیزیم، استرانسیم، کلسیم؛
• مس، نقره، طلا؛
• فلزات سبک: آلومینیوم، قلع، سرب؛
• نیمه فلزات: پولونیوم، موسکوویوم، نیهونیوم؛
• لانتانیدها و لانتانیم: اسکاندیم، ایتریم؛
• اکتینیدها و اکتینیم: اورانیوم، نپتونیم، پلوتونیوم.

فلزات عمدتاً به صورت سنگ معدن و ترکیبات در طبیعت یافت می شوند. برای به دست آوردن فلز خالص بدون ناخالصی، آن را خالص می کنند. در صورت لزوم، می توان آلیاژسازی یا پردازش های دیگر را انجام داد. این توسط یک علم خاص - متالورژی انجام می شود. به دو دسته مشکی و رنگی تقسیم می شود.

ترکیبات معدنی ساده: غیر فلزات

نافلزات عناصر شیمیایی هستند که خاصیت فلزی ندارند. نمونه هایی از مواد معدنی:

• اب؛
• نیتروژن؛
• گوگرد؛
• اکسیژن و دیگران

نافلزها با تعداد زیادی الکترون در هر اتم مشخص می شوند. این ویژگی های خاصی را تعیین می کند: توانایی اتصال الکترون های اضافی افزایش می یابد و فعالیت اکسیداتیو بالاتر ظاهر می شود.

در طبیعت می توانید غیر فلزات را در حالت آزاد پیدا کنید: اکسیژن، کلر، و همچنین اشکال جامد: ید، فسفر، سیلیکون، سلنیوم.

برخی از نافلزات دارای خاصیت متمایزی هستند - آلوتروپی. یعنی می توانند در اصلاحات و اشکال مختلف وجود داشته باشند. مثلا:

• اکسیژن گازی تغییراتی دارد: اکسیژن و ازن.
• کربن جامد می تواند به اشکال زیر وجود داشته باشد: الماس، گرافیت، کربن شیشه ای و غیره.

ترکیبات معدنی پیچیده

تعداد این گروه از مواد بیشتر است. ترکیبات پیچیده با وجود چندین عنصر شیمیایی در ماده متمایز می شوند.

بیایید نگاهی دقیق تر به مواد معدنی پیچیده بیندازیم. نمونه ها و طبقه بندی آنها در زیر در مقاله ارائه شده است.

1. اکسیدها ترکیباتی هستند که اکسیژن یکی از عناصر آن است. گروه شامل:

• غیر تشکیل دهنده نمک (به عنوان مثال، نیتروژن)؛
• اکسیدهای تشکیل دهنده نمک (به عنوان مثال، اکسید سدیم، اکسید روی).

2. اسیدها موادی هستند که حاوی یون های هیدروژن و باقی مانده های اسیدی هستند. به عنوان مثال، نیتروژن سولفید هیدروژن.

3. هیدروکسیدها ترکیباتی هستند که دارای گروه -OH هستند. طبقه بندی:

• بازها - قلیایی های محلول و نامحلول - هیدروکسید مس، هیدروکسید سدیم؛
• اسیدهای حاوی اکسیژن - تری اکسو کربنات دی هیدروژن، تریاکسونیترات هیدروژن؛
• آمفوتریک - هیدروکسید کروم، هیدروکسید مس.

4. نمک ها موادی هستند که حاوی یون های فلزی و باقی مانده های اسیدی هستند. طبقه بندی:

• محیط: کلرید سدیم، سولفید آهن؛
• اسیدی: بی کربنات سدیم، هیدروسولفات ها؛
• اصلی: نیترات دی هیدروکسوکروم، نیترات هیدروکسوکروم؛
• مجتمع: تتراهیدروکسی زینکات سدیم، تتراکلروپلاتینات پتاسیم؛
• مضاعف: زاج پتاسیم؛
• مخلوط: سولفات آلومینیوم پتاسیم، کلرید مس پتاسیم.

5. ترکیبات دوتایی موادی هستند که از دو عنصر شیمیایی تشکیل شده اند:

• اسیدهای بدون اکسیژن؛
• نمک های بدون اکسیژن و غیره.

ترکیبات معدنی حاوی کربن

چنین موادی به طور سنتی به گروه مواد معدنی تعلق دارند. نمونه هایی از مواد:

• کربناتها - استرها و نمکهای اسید کربنیک - کلسیت، دولومیت.
• کاربیدها ترکیباتی از غیر فلزات و فلزات با کربن - کاربید بریلیم، کاربید کلسیم هستند.
• سیانیدها - نمکهای اسید هیدروسیانیک - سیانید سدیم.
• اکسیدهای کربن یک ترکیب دوتایی از کربن و اکسیژن - مونوکسید کربن و دی اکسید کربن هستند.
• سیانات ها مشتقات اسید سیانیک - اسید فولمیک، اسید ایزوسیانیک هستند.
• فلزات کربونیل - مجموعه ای از فلز و مونوکسید کربن - کربونیل نیکل.

همه مواد در نظر گرفته شده در خواص شیمیایی و فیزیکی فردی متفاوت هستند. به طور کلی، ویژگی های متمایز هر دسته از مواد معدنی را می توان شناسایی کرد:

1. فلزات ساده:

• هدایت حرارتی و الکتریکی بالا؛
• درخشش فلزی؛
• عدم شفافیت؛
• استحکام و شکل پذیری؛
• در دمای اتاق، سختی و شکل خود را حفظ می کنند (به جز جیوه).

2. غیر فلزات ساده:

• غیر فلزات ساده می توانند در حالت گاز باشند: هیدروژن، اکسیژن، کلر.
• برم در حالت مایع رخ می دهد.
• غیر فلزات جامد حالت غیر مولکولی دارند و می توانند بلورهایی تشکیل دهند: الماس، سیلیکون، گرافیت.

3. مواد پیچیده:

• اکسیدها: با آب، اسیدها و اکسیدهای اسید واکنش می دهند.
• اسیدها: با آب و مواد قلیایی واکنش می دهند.
• اکسیدهای آمفوتریک: ممکن است با اکسیدها و بازهای اسیدی واکنش دهند.
• هیدروکسیدها: محلول در آب، دارای طیف وسیعی از نقاط ذوب هستند و می توانند در تعامل با مواد قلیایی تغییر رنگ دهند.

سلول هر موجود زنده از اجزای زیادی تشکیل شده است. برخی از آنها ترکیبات معدنی هستند:

• اب. به عنوان مثال، مقدار آب در یک سلول از 65 تا 95 درصد متغیر است. برای اجرای واکنش های شیمیایی، حرکت اجزاء و فرآیند تنظیم حرارت ضروری است. همچنین این آب است که حجم سلول و میزان کشسانی آن را تعیین می کند.
• نمک های معدنی. آنها می توانند به صورت محلول و حل نشده در بدن وجود داشته باشند. نقش مهمی در فرآیندهای سلولی توسط کاتیون ها ایفا می شود: پتاسیم، سدیم، کلسیم، منیزیم - و آنیون ها: کلر، بی کربنات ها، سوپر فسفات. مواد معدنی برای حفظ تعادل اسمزی، تنظیم فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیکی، تشکیل تکانه های عصبی، حفظ سطح لخته شدن خون و بسیاری از واکنش های دیگر ضروری هستند.

نه تنها مواد معدنی سلول برای حفظ حیات مهم هستند. اجزای آلی 20-30 درصد حجم آن را اشغال می کنند.

طبقه بندی:

• مواد آلی ساده: گلوکز، اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب؛
• مواد آلی پیچیده: پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، لیپیدها، پلی ساکاریدها.

اجزای آلی برای انجام عملکرد محافظتی و انرژی سلول ضروری هستند.

این مقاله به بررسی ماهیت و نمونه هایی از مواد معدنی، نقش آنها در ترکیب سلول پرداخته است. می توان گفت که وجود موجودات زنده بدون گروه هایی از ترکیبات آلی و معدنی غیر ممکن خواهد بود. آنها در هر زمینه ای از زندگی انسان و همچنین در وجود هر ارگانیسم مهم هستند.