Összetett szervetlen anyagok osztályozása és tulajdonságai. Kapcsolat

A filozófiai igazság: világunkban minden relatív, igaz az anyagok és tulajdonságaik osztályozására is. Az Univerzumban és bolygónkon található anyagok sokfélesége mindössze 90 kémiai elemből áll. A természetben vannak olyan anyagok, amelyek 1-től 91-ig terjedő sorozatszámú elemekből állnak. A 43-as elem – technécium, jelenleg nem található meg a természetben a Földön, mert ennek az elemnek nincsenek stabil izotópjai. Egy nukleáris reakció eredményeként mesterségesen állították elő. Innen származik az elem neve - a görögből. téhnos – mesterséges.
Minden földi természetes kémiai anyag, amely 90 elemből épül fel, két nagy típusra osztható - szervetlen és szerves.
A szerves anyagok szénvegyületek, kivéve a legegyszerűbbeket: szén-oxidok, fémkarbidok, szénsav és sói. Az összes többi anyag szervetlennek minősül.
Több mint 27 millió szerves anyag van - jóval több, mint a szervetlen anyagoké, amelyek száma a legoptimistább becslések szerint nem haladja meg a 400 ezret. A szerves vegyületek sokféleségének okairól kicsit később lesz szó, de egyelőre megjegyezzük, hogy e két anyagcsoport között nincs éles határ. Például az NH4NCO ammónium-izocianát sót szervetlen vegyületnek tekintik, a karbamidot (NH2)2CO pedig, amelynek elemi összetétele pontosan azonos N2H4CO, szerves anyag.
Az azonos molekulaképletű, de eltérő kémiai szerkezetű anyagokat izomereknek nevezzük.
A szervetlen anyagokat általában két altípusra osztják - egyszerű és összetett (1. ábra). Mint már tudja, az egyszerű anyagok egy kémiai elem atomjaiból álló anyagok, az összetett anyagokat pedig két vagy több kémiai elemből álló anyagoknak nevezzük.
1. séma

A szervetlen anyagok osztályozása

Úgy tűnik, hogy az egyszerű anyagok számának egybe kell esnie a kémiai elemek számával. Azonban nem. A tény az, hogy ugyanazon kémiai elem atomjai nem egy, hanem több különböző egyszerű anyagot képezhetnek. Ezt a jelenséget, mint tudják, allotrópiának nevezik. Az allotrópia oka lehet a molekulában lévő atomok eltérő száma (például az oxigénelem - oxigén O2 és ózon O3 - allotróp módosulásai), valamint egy szilárd anyag kristályrácsának eltérő szerkezete (például a szén már ismert allotróp módosulatai - gyémánt és grafit).
Az egyszerű anyagok altípusa fémeket, nemfémeket és nemesgázokat foglal magában, ez utóbbiakat gyakran nemfémek közé sorolják. Ez az osztályozás az egyszerű anyagok tulajdonságain alapul, amelyeket azon kémiai elemek atomjainak szerkezete határoz meg, amelyekből ezek az anyagok keletkeznek, és a kristályrács típusa. Mindenki tudja, hogy a fémek elektromos áramot vezetnek, hővezetők, képlékenyek és fémes fényűek. A nemfémek általában nem rendelkeznek ilyen tulajdonságokkal. „Általában” kitételünk nem véletlen, és ismét az egyszerű anyagok osztályozásának relativitását hangsúlyozza. Egyes fémek tulajdonságaiban hasonlítanak a nemfémekre (például az ón allotróp módosulata - a szürke ón - szürke por, nem vezet elektromosságot, hiányzik a fénye és a képlékenysége, míg a fehér ón, egy másik allotróp módosulat egy tipikus fém). Ezzel szemben a nemfém grafit, a szén allotrópja, erősen elektromos vezetőképes és jellegzetes fémes fényű.
A komplex szervetlen anyagok legáltalánosabb osztályozása az alapiskolai kémia tantárgyból ismerős. A vegyületeknek négy osztálya van: oxidok, bázisok, savak és sók.
A szervetlen anyagok osztályokra való felosztása összetételük alapján történik, ami viszont tükröződik a vegyületek tulajdonságaiban. Idézzük fel az egyes osztályok képviselőinek definícióit.
Oxidok – két elemből álló összetett anyagok, amelyek közül az egyik az oxigén –2 oxidációs állapotú (például H2O, CO2, CuO).
Indoklás – ezek egy fématomból és egy vagy több hidroxilcsoportból álló összetett anyagok (például NaOH, Ca(OH)2).
Savak – hidrogénatomokból és savmaradékból (például HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4) álló összetett anyagok.
Sók – ezek fématomokból és savas maradékokból (például NaNO3, K2SO4, AlCl3) álló összetett anyagok.
Az ilyen osztályozás és meghatározások is nagyon relatívak. Először is, a fémek szerepét a bázisokban és a sókban olyan összetett részecskék játszhatják be, mint az ismert ammóniumkation, az NH4+, amely csak nemfémes elemekből áll. Másodszor, van egy meglehetősen nagy csoportja azoknak az anyagoknak, amelyek formálisan (összetételében) bázisok, de tulajdonságaikban az amfoter hidroxidok közé tartoznak, pl. kombinálják a bázisok és savak tulajdonságait. Például az alumínium-hidroxid Al(OH)3 bázisként viselkedik, ha savval lép kölcsönhatásba:
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O,
és lúgokkal összeolvasztva a sav tulajdonságait mutatja:
H3AlO3 + NaOH = NaAlO2 + H2O.
Harmadszor, az összetett szervetlen anyagok fenti besorolása nem tartalmaz nagyszámú olyan vegyületet, amely nem sorolható be a felsorolt ​​osztályok egyikébe sem. Ilyenek például a két vagy több nemfémes elemből (foszfor(V)-klorid PCl5, szén-szulfid CS2, foszgén COCl2) alkotott vegyületek.
? 1. Mely anyagokat nevezzük szervetlennek és melyeket szervesnek? Adj rá példákat. Bizonyítsa be az anyagok ezen osztályozásának relativitását!
2. Mely anyagokat nevezzük egyszerűnek és melyeket összetettnek? Miért haladja meg az egyszerű anyagok száma a kémiai elemek számát?
3. Mi az egyszerű anyagok osztályozása? Adjon példát az egyes anyagok típusaira! A nemesgázok atomi vagy molekulaszerkezetű anyagok? Mondjon érveket mindkét nézőpont mellett!
4. Milyen szervetlen anyagokat nevezünk oxidoknak, bázisoknak, savaknak, sóknak? Adjon példákat az egyes osztályokba tartozó anyagokra, illusztrálja tulajdonságaikat két vagy három kémiai reakcióegyenlettel!
5. Bizonyítsa be kémiai reakcióegyenletekkel, hogy az amfoter hidroxidok mind a savakra, mind a bázisokra jellemző tulajdonságokkal rendelkeznek.
6. A kalcium-karbonát (kréta, márvány, mészkő) szobrászokat, művészeket és költőket ihletett meg. Például:

A mai napig több mint ötszázezer szervetlen vegyületet azonosítottak. A szervetlen anyagok osztályozása és nómenklatúrája fontos kérdés, amely lehetővé teszi számunkra, hogy megértsük a vegyületek sokféleségét.

Történelmi hivatkozás

A 18-19. században Antoine Lavoisier, Mihail Lomonoszov és John Dalton javasolta a szervetlen anyagok első osztályozását és nómenklatúráját. Megkülönböztették az egyszerűeket, és az első csoportot fémekre és nemfémekre osztották. A köztes tulajdonságokkal rendelkező vegyületek egy csoportját, az úgynevezett metalloidokat is izolálták. Ez a felosztás képezte a modern osztályozás alapját.

Jelenleg négy osztály van. Nézzük meg közelebbről az egyes osztályokat.

Oxidok

Ezek olyan többatomos vegyületek, amelyek két elemből állnak, a második bennük mindig egy -2 oxidációs állapotú oxigénion. A szervetlen anyagok osztályozása és nómenklatúrája magában foglalja az oxidok osztályának három csoportba való felosztását:

• alapvető;
• amfoter;
• savas

Osztályozás

Az első csoport a fémek (minimális oxidációs állapotú) oxigénnel alkotott vegyületeiből áll. Például a MgO magnézium-oxid. Ennek a vegyületnek a fő kémiai tulajdonságai között megjegyezhető a savas oxidokkal, savakkal és aktívabb fémekkel való kölcsönhatásuk.

Nemfémek oxigénvegyületei, valamint +4 és +7 közötti oxidációs állapotú fémelemek. Például ebbe a csoportba tartozik a MnO 2, CO 2. A jellemzők közül kiemeljük a vízzel való kölcsönhatást (gyenge szénsav képződik), a bázikus oxidokkal és az oldható bázisokkal (lúgokkal).

Az amfoter (átmeneti) oxidok +3 oxidációs állapotú fémvegyületek (valamint a berillium és a cink-oxid), amelyek képesek savakkal és lúgokkal egyaránt kölcsönhatásba lépni.

Az oxidokat sóképzőkre és nem sóképzőkre osztják. Az első csoport azok a savak vagy bázisok, amelyekben a fő elem megőrzi oxidációs állapotát. A nem sóképző csoport kis számú, képviselői nem képesek sókat képezni. Például a nem sóképző oxidok között vannak: N 2 O, NO, SiO, CO.

Hidroxidok

A szervetlen anyagok osztályozása és nómenklatúrája magában foglalja a hidroxidok osztályának meghatározását. Ezeket összetett anyagoknak nevezik, amelyek valamilyen elem atomjait, valamint OH hidroxilcsoportokat tartalmaznak. Ez az osztály két nagy csoportra oszlik:

• okok;
• savak

A savak több hidrogénatomot tartalmaznak, amelyek fématomokkal helyettesíthetők a sztöchiometrikus vegyérték szabályai szerint. Sokan meta formában vannak, és hidrogénatomjaik a képlet elején találhatók. Általános formájuk a HxEOy, ahol a második részt savmaradéknak nevezik. Az osztályozást és elnevezésüket az iskolai kémiatanfolyam részeként tárgyaljuk. A kénsavhoz - szulfátok, salétromsav - nitrátok, szénsav - karbonátok.

A hidrogénatomok számától függően a következő csoportokat különböztetjük meg:

• egybázisú;
• kétbázisú;
• hárombázisú savak

A bázisok fém- és OH-kationokat tartalmaznak, amelyek a kémiai reakciókban savmaradékokkal helyettesíthetők, a sztöchiometrikus vegyérték szabályainak betartásával.

A bázisok orto formájúak, és M(OH)n általános képletük, ahol n = 1 vagy 2. Az ebbe a csoportba tartozó vegyületek megnevezésekor a megfelelő fémet adják a hidroxidhoz.

A szervetlen anyagok ezen osztályának képviselőinek fő kémiai tulajdonságai között meg kell jegyezni a savakkal való reakciójukat; a reakciótermékek a víz és a só.

Például nátrium-hidroxid és sósav reakciójában a termék víz és nátrium-klorid lesz.

Vízben való oldhatóságuk szerint megkülönböztetünk oldható bázisokat (lúgokat) és oldhatatlan hidroxidokat. Az első csoportba tartoznak a fő alcsoportok (alkáli- és alkáliföldfémek) első és második csoportjába tartozó fémek hidroxilvegyületei.

Például a NaOH lúg (nátrium-hidroxid); Fe(OH) 2 - vas-II hidroxid (oldhatatlan vegyület).

Sók

Mit tartalmaz még a szervetlen anyagok osztályozása és nómenklatúrája? A 8-9. osztályos tanulók számára végzett feladatok a javasolt vegyületlistát külön osztályokra osztják: oxidok, bázisok, savak, sók.

A sók összetett anyagok, amelyek egy savmaradék fémkationjait és anionjait tartalmazzák. A közepes sók általános képlete Mx(EOy)n. Példa erre a csoportra a Ca 3 (PO 4) 2 - kalcium-foszfát.

Ha hidrogénkationok is megjelennek a készítményben, a sókat savasnak nevezzük, a hidroxilcsoportok jelenléte pedig a bázikus sókra jellemző. Például a NaHC03 nátrium-hidrogén-karbonát, a CaOHCl pedig kalcium-hidroxi-klorid.

Azokat a sókat, amelyek két különböző fém kationjait tartalmazzák, kettős sóknak nevezzük.

A komplex sók komplex vegyületek, amelyek komplexképző szert és ligandumokat tartalmaznak. A középiskolában figyelembe veszik a szervetlen anyagok osztályozását és nómenklatúráját. A komplex vegyületek elméletét az általános kémia szaktanfolyam részeként tanulmányozzák. A komplex sók nómenklatúrájára és kémiai tulajdonságaira vonatkozó kérdések nem szerepelnek a középiskolai képzés egységes kémia államvizsga tesztkérdései között.

Következtetés

Hogyan használják a szervetlen anyagok osztályozását és nómenklatúráját az iskolai tantervben? Az anyagcsoportokat a nyolcadik és kilencedik osztályos tananyag részeként tárgyaljuk röviden, részletesebben pedig a 11. osztályos általános kémia tantárgyban. A szervetlen vegyületek osztályozásával és a vegyületek kémiai tulajdonságainak a javasolt termékekkel való összehasonlításával kapcsolatos feladatokat a kémia (USE) záróvizsgái tartalmazzák a tizenegyedik osztályosok számára. Az ezekkel való sikeres megbirkózás érdekében a tanulóknak alapvető ismeretekkel kell rendelkezniük a szervetlen vegyületek osztályozásáról, valamint a javasolt anyagoknak az egész osztály kémiai tulajdonságaival való összehasonlításának készségével.

És származékaik. Az összes többi anyag szervetlen.

A szervetlen anyagok osztályozása
A szervetlen anyagokat összetételük szerint egyszerű és összetett anyagokra osztják.

Az egyszerű anyagok egy kémiai elem atomjaiból állnak, és fémekre, nemfémekre és nemesgázokra oszthatók. Az összetett anyagok különböző elemek egymáshoz kémiailag kötődő atomjaiból állnak.

Az összetett szervetlen anyagokat összetételük és tulajdonságaik szerint a következő fontos osztályokba soroljuk: oxidok, bázisok, savak, amfoter hidroxidok, sók.

Az iskolai kurzusban a komplex anyagok négy fő osztályát tanulmányozzák: oxidokat, bázisokat, savakat, sókat.

Oxidok

- ezek összetett anyagok, amelyek két elemből állnak, amelyek közül az egyik az oxigén.

Az oxidok a következőkre oszthatók:

nem sóképző - nem lép kölcsönhatásba savakkal vagy lúgokkal, és nem képez sókat. Ezek a nitrogén-oxid (I) N 2 O, nitrogén-oxid (II) NO, szén-monoxid (II) CO és néhány más.

sóképző - savakkal vagy bázisokkal kölcsönhatásba lépve sót és vizet képeznek.

Viszont a következőkre oszlanak:

alapvető - az indokok megfelelnek nekik. Ide tartoznak az alacsony oxidációs állapotú fém-oxidok (+1, +2). Mindegyik szilárd)

savas - savaknak felelnek meg. Ide tartoznak a nemfém-oxidok és a magas oxidációs állapotú fém-oxidok. Például króm (VI)-oxid CrO 3, mangán (VII) oxid Mn 2 O 7.

amfoter - a körülményektől függően bázikus vagy savas tulajdonságokat mutatnak, pl. kettős tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezek a cink-oxid ZnO, az alumínium-oxid Al 2 O 3, a vas(III)-oxid Fe 2 O 3, a króm(III)-oxid Cr 2 O 3.

Bázikus oxidok jellemző reakciói

1. Bázikus oxid + víz = lúg (! A reakció akkor megy végbe, ha oldható bázis képződik!)

K2O + H2O = 2KOH

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2

2. Bázikus oxid + savas oxid = só

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

MgO + SiO 2 = MgSiO 3

3. Bázikus oxid + sav = só + víz

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

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

Tipikus sav-oxid reakciók

1. Savas oxid + víz = sav (kivéve a szilícium-oxid SiO 2)

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4

2. Savas oxid + bázikus oxid = só

SO 3 + K 2 O = K 2 SO 4

CO 2 + CaO = CaCO 3

3. Sav-oxid + bázis = só + víz

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

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

Az amfoter oxidok jellemző reakciói

1. Amfoter oxid + sav = só + víz

ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 O

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

2. Amfoter oxid + lúg = só + víz

ZnO + 2NaOH + H 2 O = Na 2

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

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

Amikor a fúzió

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

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

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

Indoklás

- ezek összetett anyagok, amelyek egy vagy több hidroxocsoporthoz kapcsolódó fématomokat tartalmaznak.

Az indokok a következőkre oszlanak:

vízben oldódik (lúg) - a fő alcsoport I. csoportjának elemei alkotják a LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH és a fő alcsoport II. csoportjának elemei (kivéve a magnéziumot és a berilliumot) Ca(OH) 2, Sr(OH)2, Ba(OH) )2.

vízben oldhatatlan - Egyéb.

Minden bázisra jellemző reakciók

1. Bázis + sav = só + víz

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

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

A lúgok jellemző reakciói

1. A vizes oldatok megváltoztatják az indikátorok színét (lakmusz - kék, metilnarancs - sárga, fenolftalein - karmazsin)

KOH = K+ + OH- (OH ionok - a környezet lúgos reakcióját váltják ki)

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

2. Alkáli + savas oxid = só + víz

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. Lúg + só = só + bázis (ha a reakciótermék egy oldhatatlan vegyület vagy egy enyhén disszociáló anyag, NH 4 OH)

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

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

NaOH + NH 4 Cl = NaCl + NH 4 OH

4. Reagáljon zsírokkal szappant képezve

Oldhatatlan bázisok tipikus reakciói

1. Melegítés hatására lebomlik

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O

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

Az oldhatatlan bázisok között vannak amfoterek. Például Be(OH) 2, Zn(OH) 2, Ge(OH) 2, Pb(OH) 2, Al(OH) 3, Cr(OH) 3, Sn(OH) 4 stb.

Vizes oldatban lúgokkal reagálnak

Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2

Fe(OH)3 + NaOH = Na

vagy fúzióval

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

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

Savak

- ezek hidrogénatomokból álló összetett anyagok, amelyek fématomokkal és savas maradékokkal helyettesíthetők.

Minden savra jellemző reakciók

1. Sav + bázis = só + víz

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

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

2. Sav + bázikus oxid = só + víz

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

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

Sók

- ezek összetett anyagok, amelyek fématomokat és savmaradékot tartalmaznak.

A sók a következőkre oszthatók:

átlagos - csak fématomokat tartalmaznak kationként és csak egy savmaradékot anionként. Ezek a savban lévő hidrogénatomok fématomokkal történő teljes helyettesítésének termékei, vagy a bázikus hidroxidmolekula hidroxilcsoportjainak savas maradékokkal történő teljes helyettesítésének termékei.

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

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

savanyú - nemcsak fématomokat, hanem kationként hidrogénatomokat is tartalmaznak. A savban lévő hidrogénatomok nem teljes helyettesítésének termékeinek tekinthetők. Csak többbázisú savak alkotják. Akkor nyerjük őket, ha nincs elegendő mennyiségű bázis egy közepes só képzéséhez.

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

alapvető - anionként nemcsak savmaradékot, hanem hidroxocsoportot is tartalmaznak. Ezeket a hidroxocsoportok tökéletlen helyettesítésének termékeinek tekinthetjük egy polisav bázis összetételében savmaradékkal. Csak polisav bázisok alkotják. Akkor nyerik őket, ha nincs elegendő sav közepes só képzéséhez.

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

A közepes sók jellemző reakciói

1. Só + sav = másik só + másik sav (A reakció akkor megy végbe, ha oldhatatlan vegyület keletkezik, gáz szabadul fel - szén-dioxid CO 2, kén-dioxid SO 2, hidrogén-szulfid H 2 S - vagy enyhén disszociáló anyag képződik, pl. ecetsav 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

A reakció eredményeként illékony savakat kaphatunk: salétromsavat és sósavat, ha szilárd sót és erős tömény savat (lehetőleg kénsavat) veszünk.

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

2KNO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2HNO3

2. Só + lúg = másik só + másik bázis (A reakció akkor megy végbe, ha oldhatatlan vegyület képződik, vagy enyhén disszociáló anyag képződik, például ammónium-hidroxid NH 4 OH!)

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

NH 4 Cl + NaOH = NaCl + NH 4 OH

3. Só (1) + só (2) = só (3) + só (4) (A reakció akkor megy végbe, ha oldhatatlan vegyület képződik!)

NaCl + AgNO 3 = NaNO 3 + AgCl↓

CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2NaCl

4. Só + fém = másik só + másik fém (Egy fém kiszorítja a sóoldatokból az összes többi fémet, amely tőle jobbra van a fémfeszültségek sorozatában. A reakció akkor következik be, ha mindkét só oldható, és maga a fém nem lép kölcsönhatásba vízzel!)

CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu

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

5. Bomlási reakciók:

a) karbonátok. A kétértékű fémek oldhatatlan karbonátjai főleg hevítés hatására bomlanak oxiddá és szén-dioxiddá. Az alkálifémek közül a lítium-karbonátra jellemző a reakció inert környezetben.

b) a bikarbonátok karbonátokra, szén-dioxidra és vízre bomlanak.

c) nitrátok: a séma szerint - a magnéziummal együtt, számos feszültség szerint a fémek nitritté és oxigénné bomlanak; a magnéziumtól a rézig, beleértve a fém-oxidot (a fém gyakran magasabb oxidációs állapotot változtat), a nitrogén-oxidot (IV) és az oxigént; réz után fém, nitrogén-oxid (IV) és oxigén.

A savas sók jellemző reakciói

1. Savas só + lúg = közepes só + víz

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

A bázikus sók jellemző reakciói

1. Bázikus só + lúg = közepes só + víz

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

Minden nap egy személy nagyszámú tárggyal érintkezik. Különböző anyagokból készülnek, és saját szerkezetük és összetételük van. Minden, ami az embert körülveszi, szervesre és szervetlenre osztható. A cikkben megvizsgáljuk, melyek ezek az anyagok, és példákat adunk. Azt is meghatározzuk, hogy milyen szervetlen anyagok találhatók a biológiában.

Leírás

A szervetlen anyagok azok az anyagok, amelyek nem tartalmaznak szenet. Ezek az organikus ellentétei. Ez a csoport több széntartalmú vegyületet is tartalmaz, például:

• cianidok;
• szén-oxidok;
• karbonátok;
• karbidok és mások.

• víz;
• különféle savak (sósav, salétromsav, kénsav);
• só;
• ammónia;
• szén-dioxid;
• fémek és nem fémek.

A szervetlen csoportot a szénváz hiánya jellemzi, ami a szerves anyagokra jellemző. Összetételük szerint általában egyszerű és összetett csoportokra osztják őket. Az egyszerű anyagok egy kis csoportot alkotnak. Összesen körülbelül 400 van belőlük.

Egyszerű szervetlen vegyületek: fémek

A fémek egyszerű atomok, amelyek fémes kötésen alapulnak. Ezek az elemek jellegzetes fémes tulajdonságokkal rendelkeznek: hővezető képesség, elektromos vezetőképesség, hajlékonyság, csillogás és mások. Összesen 96 elem van ebben a csoportban. Ezek tartalmazzák:

• alkálifémek: lítium, nátrium, kálium;
• alkáliföldfémek: magnézium, stroncium, kalcium;
• réz, ezüst, arany;
• könnyűfémek: alumínium, ón, ólom;
• félfémek: polónium, moszkovium, nihonium;
• lantanidok és lantán: szkandium, ittrium;
• aktinidák és aktinium: urán, neptunium, plutónium.

A fémek elsősorban ércek és vegyületek formájában találhatók meg a természetben. A szennyeződések nélküli tiszta fém előállításához megtisztítják. Szükség esetén ötvözés vagy egyéb feldolgozás is elvégezhető. Ezt egy speciális tudomány - a kohászat - végzi. Feketére és színesre van osztva.

Egyszerű szervetlen vegyületek: nemfémek

A nemfémek olyan kémiai elemek, amelyek nem rendelkeznek fémes tulajdonságokkal. Példák szervetlen anyagokra:

• víz;
• nitrogén;
• kén;
• oxigén és mások.

A nemfémeket atomonként nagyszámú elektron jellemzi. Ez meghatároz néhány tulajdonságot: növekszik a további elektronok kapcsolódásának képessége, és magasabb oxidatív aktivitás jelenik meg.

A természetben megtalálhatók a nemfémek szabad állapotban: oxigén, klór, valamint szilárd formák: jód, foszfor, szilícium, szelén.

Néhány nemfémnek van egy megkülönböztető tulajdonsága - allotrópia. Vagyis különféle módosulatokban és formákban létezhetnek. Például:

• a gáz halmazállapotú oxigénnek vannak módosulatai: oxigén és ózon;
• A szilárd szén a következő formákban létezhet: gyémánt, grafit, üveges szén és mások.

Összetett szervetlen vegyületek

Ez az anyagcsoport több. Az összetett vegyületeket számos kémiai elem jelenléte különbözteti meg az anyagban.

Nézzük meg közelebbről az összetett szervetlen anyagokat. A cikkben példákat és besorolásukat mutatjuk be.

1. Az oxidok olyan vegyületek, amelyekben az oxigén az egyik elem. A csoport a következőket tartalmazza:

• nem sóképző (például nitrogén);
• sóképző oxidok (például nátrium-oxid, cink-oxid).

2. A savak olyan anyagok, amelyek hidrogénionokat és savas maradékokat tartalmaznak. Például nitrogén-hidrogén-szulfid.

3. A hidroxidok olyan vegyületek, amelyek -OH csoportot tartalmaznak. Osztályozás:

• bázisok - oldható és oldhatatlan lúgok - réz-hidroxid, nátrium-hidroxid;
• oxigéntartalmú savak - dihidrogén-trioxokarbonát, hidrogén-trioxonitrát;
• amfoter - króm-hidroxid, réz-hidroxid.

4. A sók fémionokat és savas maradékokat tartalmazó anyagok. Osztályozás:

• közeg: nátrium-klorid, vas-szulfid;
• savas: nátrium-hidrogén-karbonát, hidroszulfátok;
• fő: dihidroxokróm-nitrát, hidroxokróm-nitrát;
• komplex: nátrium-tetrahidroxi-cinkát, kálium-tetraklór-platinát;
• kettős: kálium timsó;
• vegyes: kálium-alumínium-szulfát, kálium-réz-klorid.

5. A bináris vegyületek olyan anyagok, amelyek két kémiai elemből állnak:

• oxigénmentes savak;
• oxigénmentes sók és mások.

Szenet tartalmazó szervetlen vegyületek

Az ilyen anyagok hagyományosan a szervetlenek csoportjába tartoznak. Példák az anyagokra:

• Karbonátok - a szénsav észterei és sói - kalcit, dolomit.
• A karbidok nemfémek és fémek vegyületei szénnel - berillium-karbiddal, kalcium-karbiddal.
• Cianidok - hidrogén-cianid sói - nátrium-cianid.
• A szén-oxidok szén és oxigén bináris vegyületei - szén-monoxid és szén-dioxid.
• A cianátok a ciánsav származékai - fulminsav, izociánsav.
• Karbonil fémek - fém és szén-monoxid komplexe - nikkel-karbonil.

Az összes figyelembe vett anyag különbözik egyéni kémiai és fizikai tulajdonságaikban. Általánosságban elmondható, hogy a szervetlen anyagok minden osztályának megkülönböztető jellemzői azonosíthatók:

1. Egyszerű fémek:

• magas hő- és elektromos vezetőképesség;
• fémes fény;
• az átláthatóság hiánya;
• szilárdság és hajlékonyság;
• szobahőmérsékleten megőrzik keménységüket és alakjukat (kivéve a higanyt).

2. Egyszerű nemfémek:

• az egyszerű nemfémek lehetnek gáz halmazállapotúak: hidrogén, oxigén, klór;
• bróm folyékony állapotban fordul elő;
• a szilárd nemfémek nem molekuláris állapotúak, és kristályokat képezhetnek: gyémánt, szilícium, grafit.

3. Összetett anyagok:

• oxidok: reagálnak vízzel, savakkal és savas oxidokkal;
• savak: reagálnak vízzel és lúgokkal;
• amfoter oxidok: reakcióba léphet savas oxidokkal és bázisokkal;
• hidroxidok: vízben oldódik, olvadáspontjuk széles tartományban van, és lúgokkal kölcsönhatásba lépve megváltoztathatják a színüket.

Bármely élő szervezet sejtje sok összetevőből áll. Néhány közülük szervetlen vegyületek:

• Víz. Például egy cellában a víz mennyisége 65 és 95% között van. Szükséges a kémiai reakciók végrehajtásához, az alkatrészek mozgásához és a hőszabályozás folyamatához. Ugyancsak a víz határozza meg a sejt térfogatát és rugalmasságának mértékét.
• Ásványi sók. Feloldott és fel nem oldott formában egyaránt jelen lehetnek a szervezetben. A sejtfolyamatokban fontos szerepet játszanak a kationok: kálium, nátrium, kalcium, magnézium - és anionok: klór, bikarbonátok, szuperfoszfát. Az ásványi anyagok szükségesek az ozmotikus egyensúly fenntartásához, a biokémiai és fizikai folyamatok szabályozásához, az idegimpulzusok képzéséhez, a véralvadási szint fenntartásához és sok más reakcióhoz.

Nemcsak a sejt szervetlen anyagai fontosak az élet fenntartásához. A szerves komponensek térfogatának 20-30%-át foglalják el.

Osztályozás:

• egyszerű szerves anyagok: glükóz, aminosavak, zsírsavak;
• összetett szerves anyagok: fehérjék, nukleinsavak, lipidek, poliszacharidok.

A szerves komponensek szükségesek a sejt védő, energetikai funkciójának ellátásához, energiaforrásként szolgálnak a sejtműködéshez, tápanyagokat raktároznak, fehérjeszintézist végeznek, örökletes információkat továbbítanak.

A cikk a szervetlen anyagok lényegét és példáit, a sejt összetételében betöltött szerepüket vizsgálta. Azt mondhatjuk, hogy az élő szervezetek létezése lehetetlen lenne szerves és szervetlen vegyületcsoportok nélkül. Fontosak az emberi élet minden területén, valamint minden szervezet létezésében.