複雑な無機物質の分類と性質。 関係
哲学的な真実: 私たちの世界のすべては相対的であり、物質とその特性の分類にも当てはまります。 宇宙と地球上の多種多様な物質は、わずか 90 種類の化学元素で構成されています。 自然界には、1 から 91 までの通し番号が付いた元素で構成される物質が存在します。 元素 43 – テクネチウムは、現在地球上の自然界には存在しません。 この元素には安定同位体がありません。 核反応の結果として人工的に生成されました。 したがって、要素の名前はギリシャ語から来ています。 téhnos – 人工的なもの。
地球上のすべての天然化学物質は 90 種類の元素から構成されており、無機と有機の 2 つの大きなタイプに分類できます。
有機物質は、最も単純な酸化炭素、金属炭化物、炭酸およびその塩を除く炭素化合物です。 他のすべての物質は無機として分類されます。
有機物質は2,700万以上あり、無機物質よりもはるかに多く、最も楽観的な推定によれば、その数は40万を超えません。有機化合物の多様性の理由については、少し後で説明します。今のところ、これら 2 つの物質グループの間には明確な境界がないことに注意してください。 たとえば、イソシアン酸アンモニウム塩 NH4NCO は無機化合物とみなされ、まったく同じ元素組成 N2H4CO を持つ尿素 (NH2)2CO は有機物質です。
分子式は同じだが化学構造が異なる物質を異性体といいます。
無機物質は通常、単純なものと複雑なものの 2 つのサブタイプに分類されます (スキーム 1)。 すでにご存知のとおり、単純物質は 1 つの化学元素の原子から構成される物質であり、複合物質は 2 つ以上の化学元素から構成される物質と呼ばれます。
スキーム 1
無機物質の分類
単体物質の数は化学元素の数と一致するはずだと思われます。 しかし、そうではありません。 実際のところ、同じ化学元素の原子は 1 つではなく、複数の異なる単純物質を形成する可能性があります。 ご存知のように、この現象は同素性と呼ばれます。 同素性の理由は、分子内の原子数の違い(たとえば、酸素元素の同素性修飾 - 酸素 O2 とオゾン O3)、および固体物質の結晶格子の構造の違い(たとえば、すでによく知られている炭素の同素体修飾 - ダイヤモンドとグラファイト)。
単体物質のサブタイプには金属、非金属、希ガスが含まれ、後者は多くの場合非金属として分類されます。 この分類は、単体の物質の特性に基づいており、これらの物質を形成する化学元素の原子の構造と結晶格子の種類によって決まります。 金属が電流を通し、熱伝導性があり、延性があり、金属光沢があることは誰もが知っています。 非金属には、原則としてそのような特性はありません。 「原則として」という条項は偶然ではなく、単体の物質の分類の相対性を再度強調しています。 一部の金属は性質が非金属に似ています(たとえば、錫の同素体変性体(灰色の錫)は灰色の粉末で、電気を通さず、光沢と延性に欠けますが、別の同素体変性体である白色錫は典型的な金属です)。 対照的に、炭素の同素体である非金属黒鉛は、導電性が高く、独特の金属光沢を持っています。
複雑な無機物質の最も一般的な分類は、学校の化学の基礎コースでよく知られています。 化合物には、酸化物、塩基、酸、塩の 4 つのクラスがあります。
無機物質のクラスへの分割は、その組成に基づいて行われ、それが化合物の特性に反映されます。 各クラスの代表者の定義を思い出してみましょう。
酸化物
– 2 つの元素から構成される複合物質。そのうちの 1 つは -2 の酸化状態にある酸素です (H2O、CO2、CuO など)。
敷地
– これらは、金属原子と 1 つ以上のヒドロキシ基からなる複合物質です (NaOH、Ca(OH)2 など)。
酸
– これらは、水素原子と酸残基から構成される複合物質です (たとえば、HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4)。
塩
– これらは、金属原子と酸性残基からなる複合物質です (例: NaNO3、K2SO4、AlCl3)。
このような分類や定義も非常に相対的なものです。 まず、塩基および塩における金属の役割は、非金属元素のみからなるよく知られたアンモニウム陽イオン NH4+ のような複雑な粒子によって果たされます。 第二に、形式的には(組成上)塩基であるが、性質的には両性水酸化物に属する物質のかなり大きなグループが存在します。 塩基と酸の性質を組み合わせます。 たとえば、水酸化アルミニウム Al(OH)3 は、酸と相互作用すると塩基のように振る舞います。
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O、
そしてアルカリと融合すると酸の性質を示します。
H3AlO3 + NaOH = NaAlO2 + H2O。
第三に、複雑な無機物質の上記の分類には、リストされたクラスのいずれにも分類できない多数の化合物は含まれていません。 これらは、たとえば、2 つ以上の非金属元素によって形成される化合物 (塩化リン (V) PCl5、硫化炭素 CS2、ホスゲン COCl2) です。
? 1. どの物質が無機と呼ばれ、どの物質が有機と呼ばれますか? 例を上げてください。 この物質の分類の関連性を証明してください。
2. どの物質が単純と呼ばれ、どの物質が複合と呼ばれますか? なぜ単体物質の数が化学元素の数を超えるのでしょうか?
3. 単体物質の分類は何ですか? それぞれの種類の物質の例を挙げてください。 希ガスは原子構造または分子構造の物質ですか? 両方の観点を支持する議論を述べてください。
4. 酸化物、塩基、酸、塩と呼ばれる無機物質は何ですか? 各クラスの物質の例を示し、2 つまたは 3 つの化学反応方程式を使用してその特性を説明します。
5. 化学反応方程式を使用して、両性水酸化物が酸と塩基の両方の性質を示すことを証明します。
6. 炭酸カルシウム (チョーク、大理石、石灰岩) は、彫刻家、芸術家、詩人にインスピレーションを与えました。 例えば:
現在までに、50万以上の無機化合物が確認されています。 無機物質の分類と命名は、さまざまな化合物を理解するために重要な問題です。
歴史的参照
18 世紀から 19 世紀にかけて、アントワーヌ ラヴォアジエ、ミハイル ロモノーソフ、ジョン ダルトンが無機物質の最初の分類と命名法を提案しました。 単純なものが区別され、最初のグループは金属と非金属に分けられました。 半金属と呼ばれる、中間の性質を持つ一群の化合物も単離されました。 この区分は、現代の分類の基礎を形成しました。
現在4つのクラスがあります。 これらの各クラスを詳しく見てみましょう。
酸化物
これらは 2 つの元素で構成される多原子化合物であり、その中の 2 番目の元素は常に酸化状態 -2 の酸素イオンです。 無機物質の分類と命名には、酸化物のクラスを 3 つのグループに分けることが含まれます。
- 基本的な;
- 両性;
- 酸性の
分類
最初のグループは、金属 (酸化状態が最小限) と酸素の化合物で構成されます。 たとえば、MgO は酸化マグネシウムです。 この化合物の主な化学的特性の中で、酸性酸化物、酸、およびより活性な金属との相互作用に注目することができます。
非金属の酸素化合物、および酸化状態 +4 から +7 の金属元素。 たとえば、このグループには MnO 2 、CO 2 が含まれます。 代表的なものの中で、水 (弱炭酸が形成される)、塩基性酸化物、可溶性塩基 (アルカリ) との相互作用に焦点を当てます。
両性 (遷移) 酸化物は、酸化状態 +3 の金属化合物 (酸化ベリリウムや酸化亜鉛と同様) であり、酸とアルカリの両方と反応することができます。
酸化物は塩を形成するものと非塩を形成するものに分けられます。 最初のグループは、主元素が酸化状態を保持する酸または塩基に対応します。 非塩形成基の数は少なく、その代表者は塩を形成することができません。 たとえば、塩を形成しない酸化物には、N 2 O、NO、SiO、CO があります。
水酸化物
無機物質の分類と命名には、水酸化物のクラスの識別が含まれます。 それらは、何らかの元素の原子と水酸基OHを含む複合物質と呼ばれます。 このクラスは 2 つの大きなグループに分かれています。
- 根拠。
- 酸
酸には、化学量論的原子価の法則に従って金属原子で置き換えることができるいくつかの水素原子が含まれています。 多くはメタ型であり、その水素原子は式の先頭にあります。 それらは一般的な形式 HxEOy を持ち、2 番目の部分は酸残基と呼ばれます。 分類とその命名法は、学校の化学コースの一部として説明されます。 硫酸 - 硫酸塩、硝酸 - 硝酸塩、炭酸 - 炭酸塩に。
水素原子の数に応じて、次のグループが区別されます。
- 一塩基性;
- 二塩基性;
- 三塩基酸
塩基には金属および OH カチオンが含まれており、これらは化学量論的原子価の法則に従い、化学反応において酸残基と置き換えることができます。
塩基はオルト形であり、一般式 M(OH)n (n = 1 または 2) を持ちます。このグループの化合物に名前を付ける場合、対応する金属が水酸化物に追加されます。
このクラスの無機物質の代表的な物質が持つ主な化学的性質の中で、酸との反応に注目する必要があります; 反応生成物は水と塩です。
たとえば、水酸化ナトリウムと塩酸の反応では、生成物は水と塩化ナトリウムになります。
水への溶解度に応じて、可溶性の塩基(アルカリ)と不溶性の水酸化物が区別されます。 第 1 のグループには、主要サブグループの第 1 および第 2 グループの金属 (アルカリ金属およびアルカリ土類金属) のヒドロキシル化合物が含まれます。
たとえば、NaOH はアルカリ (水酸化ナトリウム) です。 Fe(OH) 2 - 水酸化鉄 II (不溶性化合物)。
塩
無機物質の分類と命名法には他に何が含まれますか? 8 年生から 9 年生の生徒への課題には、提案された化合物のリストを酸化物、塩基、酸、塩などの別のクラスに分割することが含まれます。
塩は、金属陽イオンと酸残基の陰イオンを含む複合物質です。 中程度の塩は一般式 Mx(EOy) n を持ちます。 このグループの例は、Ca 3 (PO 4) 2 - リン酸カルシウムです。
水素カチオンも組成物中に現れる場合、その塩は酸性塩と呼ばれ、ヒドロキシル基の存在は塩基性塩の特徴です。 たとえば、NaHCO 3 は重炭酸ナトリウムであり、CaOHCl はヒドロキシ塩化カルシウムです。
2 つの異なる金属のカチオンを含む塩は複塩と呼ばれます。
錯塩は、錯化剤と配位子を含む複雑な化合物です。 高校では無機物質の分類と命名について考えます。 複雑な化合物の理論は、一般化学の専門コースの一部として学習されます。 高校課程の統一国家試験化学では、錯塩の命名法や化学的性質に関する問題は出題されません。
結論
学校のカリキュラムでは、無機物質の分類と命名はどのように行われますか? 物質のグループについては、8 年生と 9 年生のカリキュラムの一部として簡単に説明され、11 年生の一般化学コースでさらに詳しく学習されます。 無機化合物の分類、および化合物の化学的特性と提案された製品との比較に関連する課題は、11 年生卒業生向けの化学 (USE) の最終認定試験に含まれます。 これらにうまく対処するには、学生は無機化合物の分類に関する基本的な知識と、提案された物質をクラス全体の化学的特性と比較するスキルを持っていなければなりません。
そしてその派生品。 他のすべての物質は無機です。
無機物質の分類
無機物質はその組成に応じて単純なものと複雑なものに分けられます。
単体物質は 1 つの化学元素の原子で構成され、金属、非金属、希ガスに分類されます。 複雑な物質は、異なる元素の原子が互いに化学結合して構成されています。
複雑な無機物質は、その組成と特性に応じて、酸化物、塩基、酸、両性水酸化物、塩の重要なクラスに分類されます。
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酸化物
- これらは 2 つの要素からなる複雑な物質であり、そのうちの 1 つは酸素です。
酸化物は次のように分類されます。
非塩形成性 - 酸やアルカリと相互作用せず、塩を形成しません。 これらは、酸化窒素 (I) N 2 O、酸化窒素 (II) NO、一酸化炭素 (II) CO などです。
製塩 - 酸または塩基と相互作用すると、塩と水が形成されます。
さらに、それらは次のように分類されます。
基本的な - 根拠はそれらに対応します。 これらには、低酸化状態 (+1、+2) の金属酸化物が含まれます。 全て固体です)
酸性の - それらは酸に対応します。 これらには、非金属酸化物および酸化状態の高い金属酸化物が含まれます。 たとえば、酸化クロム(VI) CrO 3 、酸化マンガン(VII) Mn 2 O 7 です。
両性 - 条件に応じて、塩基性または酸性の特性を示します。 二重の性質を持っています。 これらは、酸化亜鉛 ZnO、酸化アルミニウム Al 2 O 3、酸化鉄 (III) Fe 2 O 3、酸化クロム (III) Cr 2 O 3 です。
塩基性酸化物の典型的な反応
1. 塩基性酸化物 + 水 = アルカリ (! 可溶性塩基が生成すれば反応は進行します!)
K2O + H2O = 2KOH
CaO + H 2 O = Ca(OH) 2
2. 塩基性酸化物 + 酸性酸化物 = 塩
CaO + N 2 O 5 = Ca(NO 3) 2
MgO + SiO 2 = MgSiO 3
3. 塩基性酸化物 + 酸 = 塩 + 水
FeO + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O
CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 O
典型的な酸酸化物反応
1. 酸性酸化物 + 水 = 酸 (酸化ケイ素SiO 2 を除く)
SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3
CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4
2. 酸性酸化物 + 塩基性酸化物 = 塩
SO 3 + K 2 O = K 2 SO 4
CO 2 + CaO = CaCO 3
3. 酸酸化物 + 塩基 = 塩 + 水
SO 2 + 2NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O
N 2 O 5 + Ca(OH) 2 = Ca(NO 3) 2 + H 2 O
両性酸化物の代表的な反応
1. 両性酸化物 + 酸 = 塩 + 水
ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 O
Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O
2. 両性酸化物 + アルカリ = 塩 + 水
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
融合時
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
敷地
- これらは、1 つ以上のヒドロキソ基に結合した金属原子を含む複合物質です。
根拠は次のように分けられます。
水(アルカリ)に溶ける - 主要サブグループのグループ I の元素 LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH およびメインサブグループのグループ II の元素 (マグネシウムとベリリウムを除く) によって形成される Ca(OH) 2、Sr(OH)2、Ba(OH) )2.
水に溶けない - 他の。
すべての塩基に特徴的な反応
1. 塩基 + 酸 = 塩 + 水
2KOH + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2H 2 O
Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O
アルカリの代表的な反応
1. 水溶液は指示薬の色を変える (リトマス紙 - 青、メチルオレンジ - 黄色、フェノールフタレイン - 深紅色)
KOH = K+ + OH - (OH イオン - 環境のアルカリ反応を引き起こします)
Ca(OH) 2 = Ca 2 + + 2OH -
2. アルカリ + 酸酸化物 = 塩 + 水
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. アルカリ + 塩 = 塩 + 塩基 (反応生成物が不溶性化合物または弱解離性物質NH 4 OHの場合)
2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 (不溶性)
Ca(OH) 2 + Na 2 SiO 3 = CaSiO 3 (不溶性) + 2NaOH
NaOH + NH 4 Cl = NaCl + NH 4 OH
4. 脂肪と反応して石鹸を形成する
不溶性塩基の典型的な反応
1. 加熱すると分解する
Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O
2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O
不溶性塩基の中には両性塩基があります。 たとえば、Be(OH) 2、Zn(OH) 2、Ge(OH) 2、Pb(OH) 2、Al(OH) 3、Cr(OH) 3、Sn(OH) 4 などです。
水溶液中でアルカリと反応する
Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2
Fe(OH) 3 + NaOH = Na
または融合によって
Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O
Fe(OH) 3 + NaOH = NaFeO 2 + 2H 2 O
酸
- これらは、金属原子と酸性残基で置き換えることができる水素原子からなる複合物質です。
すべての酸に特徴的な反応
1. 酸 + 塩基 = 塩 + 水
2HNO 3 + Cu(OH) 2 = Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O
2HCl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2H 2 O
2. 酸 + 塩基性酸化物 = 塩 + 水
CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O
3CaO + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O
塩
- これらは金属原子と酸残基を含む複合物質です。
塩は次のように分類されます。
平均 - カチオンとして金属原子のみを含み、アニオンとして酸残基のみを含みます。 それらは、酸の水素原子が金属原子で完全に置換された生成物、または塩基性水酸化物分子のヒドロキシル基が酸性残基で完全に置換された生成物と考えることができます。
H 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O
3H 2 SO 4 + 2Fe(OH) 3 = Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O
酸っぱい - 金属原子だけでなく、カチオンとして水素原子も含まれています。 これらは、酸内の水素原子が不完全に置換された生成物と考えることができます。 多塩基酸のみで形成されます。 それらは、中間の塩を形成するのに不十分な量の塩基がある場合に得られます。
H 2 SO 4 + NaOH = NaHSO 4 + H 2 O
基本的な - アニオンとして、酸残基だけでなくヒドロキソ基も含まれています。 これらは、ポリ酸塩基の組成中のヒドロキソ基が酸残基で不完全に置換された生成物と考えることができます。 ポリ酸塩基のみで形成されます。 これらは、中程度の塩を形成するのに十分な酸がない場合に得られます。
H 2 SO 4 + Fe(OH) 3 = FeOHSO 4 + 2H 2 O
中塩の典型的な反応
1. 塩 + 酸 = 別の塩 + 別の酸 (不溶性化合物が形成され、ガスが放出される場合 (二酸化炭素 CO 2、二酸化硫黄 SO 2、硫化水素 H 2 S)、またはわずかに解離する物質 (酢酸 CH 3 COOH など) が形成される場合、反応が起こります。)
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
この反応の結果、揮発性の酸が得られます。固体の塩と強濃酸(できれば硫酸)を使用する場合、硝酸と塩酸が得られます。
2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl
2KNO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2HNO3
2. 塩 + アルカリ = 別の塩 + 別の塩基 (反応は、不溶性化合物が形成されるか、またはわずかに解離する物質 (水酸化アンモニウム NH 4 OH など) が形成される場合に起こります。)
Cu(NO 3) 2 + 2NaOH = 2NaNO 3 + Cu(OH) 2 ↓
NH 4 Cl + NaOH = NaCl + NH 4 OH
3. 塩(1) + 塩(2) = 塩(3) + 塩(4) (不溶性化合物ができれば反応は進む!)
NaCl + AgNO 3 = NaNO 3 + AgCl↓
CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2NaCl
4. 塩 + 金属 = 別の塩 + 別の金属 (金属は、一連の金属応力においてその右側にある他のすべての金属を塩溶液から置き換えます。両方の塩が可溶性であり、金属自体が水と相互作用しない場合、反応が発生します。)
CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu
2AgNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2Ag
5. 分解反応:
a) 炭酸塩。 二価金属の不溶性炭酸塩は、主に加熱すると酸化物と二酸化炭素に分解します。 アルカリ金属の中でも、不活性環境下での炭酸リチウムの反応は典型的です。
b) 重炭酸塩は炭酸塩、二酸化炭素、水に分解します。
c) 硝酸塩: スキームによれば、マグネシウムを含む最大で、電圧の数に応じて、金属は亜硝酸塩と酸素に分解します。 マグネシウムから銅まで、金属酸化物(多くの場合、金属はより高い酸化状態に変化します)、一酸化窒素(IV)、酸素を含みます。 銅の後に金属、一酸化窒素 (IV)、酸素が生成されます。
酸性塩の典型的な反応
1. 酸性塩 + アルカリ性 = 中塩 + 水
NaHSO4 + NaOH = Na2SO4 + H2O
塩基性塩の典型的な反応
1.塩基性塩+アルカリ=中塩+水
(CuOH) 2 CO 3 + H 2 CO 3 = CuCO 3 ↓ + 2H 2 O
毎日、人は多数のオブジェクトと対話します。 それらはさまざまな材料で作られており、独自の構造と構成を持っています。 人の周りにあるものはすべて有機物と無機物に分けられます。 この記事では、そのような物質が何であるかを見て、例を示します。 また、生物学的にどのような無機物質が存在するのかも明らかにします。
説明
無機物質とは、炭素を含まない物質のことです。 それらはオーガニックの反対です。 このグループには、次のようないくつかの炭素含有化合物も含まれます。
- シアン化物;
- 炭素酸化物。
- 炭酸塩;
- 炭化物など。
- 水;
- さまざまな酸(塩酸、硝酸、硫酸)。
- 塩;
- アンモニア;
- 二酸化炭素;
- 金属と非金属。
無機基は、有機物質の特徴である炭素骨格が存在しないことが特徴です。 それらの構成に従って、それらは通常、単純なものと複雑なものに分けられます。 単体の物質は小さなグループを構成します。 全部で約400個あります。
単純な無機化合物: 金属
金属は金属結合に基づく単純な原子です。 これらの要素は、熱伝導性、電気伝導性、延性、光沢などの特徴的な金属特性を持っています。 このグループには合計 96 個の要素があります。 これらには次のものが含まれます。
- アルカリ金属:リチウム、ナトリウム、カリウム。
- アルカリ土類金属:マグネシウム、ストロンチウム、カルシウム。
- 銅、銀、金。
- 軽金属:アルミニウム、錫、鉛。
- 半金属:ポロニウム、モスコビウム、ニホニウム。
- ランタニドおよびランタン: スカンジウム、イットリウム。
- アクチニドとアクチニウム: ウラン、ネプツニウム、プルトニウム。
金属は主に鉱石や化合物の形で自然界に存在します。 不純物のない純粋な金属を得るために、金属を精製します。 必要に応じて合金化等の加工を施すことも可能です。 これは特別な科学である冶金学によって行われます。 黒と色に分かれています。
単純な無機化合物: 非金属
非金属は、金属の性質を持たない化学元素です。 無機物質の例:
- 水;
- 窒素;
- 硫黄;
- 酸素など。
非金属は、原子あたりの電子の数が多いという特徴があります。 これによりいくつかの特性が決定されます。追加の電子を結合する能力が増加し、より高い酸化活性が現れます。
自然界には、酸素、塩素などの遊離状態の非金属と、ヨウ素、リン、シリコン、セレンなどの固体の状態の非金属が存在します。
一部の非金属には、同素性という独特の特性があります。 つまり、様々な変形や形態で存在することができる。 例えば:
- 気体酸素には、酸素とオゾンという修飾があります。
- 固体炭素は、ダイヤモンド、グラファイト、ガラス状炭素などの形で存在します。
複雑な無機化合物
このグループの物質はさらに多数あります。 複雑な化合物は、物質中に複数の化学元素が存在することによって区別されます。
複雑な無機物質を詳しく見てみましょう。 例とその分類は、この記事の以下に示されています。
1. 酸化物は、元素の 1 つである酸素を含む化合物です。 グループには次のものが含まれます。
- 塩を形成しない(窒素など)。
- 塩を形成する酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化亜鉛)。
2. 酸とは、水素イオンと酸性残留物を含む物質です。 例えば、窒素硫化水素。
3. 水酸化物は、-OH 基を含む化合物です。 分類:
- 塩基 - 可溶性および不溶性アルカリ - 水酸化銅、水酸化ナトリウム;
- 酸素含有酸 - トリオキソ炭酸二水素、トリオキソ硝酸水素;
- 両性 - 水酸化クロム、水酸化銅。
4. 塩は、金属イオンと酸性残留物を含む物質です。 分類:
- 媒体:塩化ナトリウム、硫化鉄。
- 酸性: 重炭酸ナトリウム、硫酸水素塩;
- 主なもの:硝酸ジヒドロキソクロム、硝酸ヒドロキソクロム;
- 錯体:テトラヒドロキシ亜鉛酸ナトリウム、テトラクロロ白金酸カリウム。
- ダブル:カリウムミョウバン。
- 混合物:硫酸アルミニウムカリウム、塩化銅カリウム。
5. 二元化合物は、2 つの化学元素から構成される物質です。
- 無酸素酸。
- 無酸素塩など。
炭素を含む無機化合物
このような物質は伝統的に無機物質のグループに属します。 物質の例:
- 炭酸塩 - 炭酸のエステルおよび塩 - 方解石、ドロマイト。
- 炭化物は、非金属と金属と炭素の化合物です - 炭化ベリリウム、炭化カルシウム。
- シアン化物 - 青酸の塩 - シアン化ナトリウム。
- 炭素酸化物は、炭素と酸素の二元化合物、一酸化炭素と二酸化炭素です。
- シアン酸塩はシアン酸、フルミン酸、イソシアン酸の誘導体です。
- カルボニル金属 - 金属と一酸化炭素の複合体 - ニッケルカルボニル。
考慮されるすべての物質は、個々の化学的および物理的特性が異なります。 一般的に、無機物質の各クラスの特有の特徴は次のように識別できます。
1. 単純な金属:
- 高い熱伝導性と電気伝導性。
- 金属的な輝き。
- 透明性の欠如。
- 強度と延性。
- 室温では、その硬度と形状が維持されます (水銀を除く)。
2. 単純な非金属:
- 単純な非金属は、水素、酸素、塩素などの気体状態になることがあります。
- 臭素は液体状態で発生します。
- 固体の非金属は非分子状態を持ち、ダイヤモンド、シリコン、グラファイトなどの結晶を形成できます。
3. 複合物質:
- 酸化物: 水、酸、酸酸化物と反応します。
- 酸: 水およびアルカリと反応します。
- 両性酸化物: 酸性酸化物および塩基と反応する可能性があります。
- 水酸化物: 水に可溶で、幅広い融点を持ち、アルカリと相互作用すると変色する可能性があります。
あらゆる生物の細胞は多くの構成要素から構成されています。 それらの一部は無機化合物です。
- 水。 たとえば、細胞内の水の量は 65 ~ 95% の範囲です。 これは、化学反応の実行、コンポーネントの移動、温度調節のプロセスに必要です。 細胞の体積とその弾力性の程度を決定するのも水です。
- ミネラル塩。 それらは溶解した形でも溶解しない形でも体内に存在します。 細胞プロセスにおける重要な役割は、カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウムなどのカチオンと、塩素、重炭酸塩、過リン酸塩などのアニオンによって演じられます。 ミネラルは、浸透圧バランスの維持、生化学的および物理的プロセスの調節、神経インパルスの形成、血液凝固レベルの維持、およびその他の多くの反応に必要です。
生命の維持に重要なのは細胞の無機物質だけではありません。 有機成分が体積の20~30%を占めます。
分類:
- 単純な有機物質:グルコース、アミノ酸、脂肪酸。
- 複雑な有機物質: タンパク質、核酸、脂質、多糖類。
有機成分は細胞の保護的でエネルギー的な機能を実行するために必要であり、細胞活動のエネルギー源として機能し、栄養素を貯蔵し、タンパク質合成を実行し、遺伝情報を伝達します。
この記事では、無機物質の本質と例、細胞の構成におけるそれらの役割について検討しました。 有機化合物と無機化合物のグループがなければ、生物の存在は不可能であると言えます。 それらは人間の生活のあらゆる分野だけでなく、あらゆる生物の存在においても重要です。