Visas mus supantis pasaulis susideda iš mikroskopinių dalelių. Susijungę jie sudaro paprastas ir sudėtingas medžiagas, turinčias skirtingas savybes ir charakterį. Kaip atskirti vieną nuo kito? Kas būdinga sudėtingoms cheminėms medžiagoms?
Medžiagos esmė
Mokslas žino 118 cheminių elementų. Visi jie simbolizuoja atomus, mažiausias daleles, kurios gali reaguoti. Elementų cheminės savybės priklauso nuo jų struktūros. Nepriklausomai jie negali egzistuoti gamtoje ir tikrai susijungs su kitais atomais. Taigi jie sudaro paprastas ir sudėtingas medžiagas.
Jie vadinami paprastais, jei juos sudaro tik vienos rūšies atomai. Pavyzdžiui, deguonis (O) yra elementas. Du jo atomai, sujungti kartu, sudaro paprastos medžiagos deguonies molekulę, kurios formulė O2. Kai trys deguonies atomai sujungiami į molekulę, gaunamas ozonas - O3.
Sudėtinga medžiaga yra skirtingų elementų derinys. Pavyzdžiui, vandens formulė H2O. Kiekviena jo molekulė susideda iš dviejų vandenilio atomų (H) ir vieno deguonies atomo. Gamtoje tokių medžiagų daug daugiau nei paprastų. Tai cukrus, druska,smėlis ir kt.
Sudėtingos medžiagos
Sudėtingi junginiai susidaro vykstant cheminėms reakcijoms, kai išsiskiria arba sugeria energiją. Vykstant tokioms reakcijoms pasaulyje vyksta šimtai skirtingų procesų, daugelis jų yra tiesiogiai svarbūs gyvų organizmų gyvenimui.
Priklausomai nuo sudėties, sudėtingos medžiagos skirstomos į organines ir neorganines. Visi jie turi molekulinę arba nemolekulinę struktūrą. Jei medžiagos struktūrinis vienetas yra atomai ir jonai, tai yra nemolekuliniai junginiai. Normaliomis sąlygomis jie būna kieti, lydosi ir verda aukštoje temperatūroje. Tai gali būti druskos arba įvairūs mineralai.
Kito tipo struktūroje du ar daugiau atomų susijungia ir sudaro molekulę. Jo viduje ryšiai yra labai stiprūs, tačiau jis silpnai sąveikauja su kitomis molekulėmis. Jie būna trijų agregavimo būsenų, dažniausiai lakūs, dažnai kvapnūs.
Organiniai junginiai
Gamtoje yra apie tris milijonus organinių junginių. Juose yra anglies. Be jo, junginiuose dažnai yra kai kurių metalų, vandenilio, fosforo, sieros, azoto ir deguonies. Nors iš esmės anglis gali derėti su beveik bet kokiu elementu.
Šios medžiagos yra gyvų organizmų dalis. Tai vertingi b altymai, riebalai, angliavandeniai, nukleino rūgštys ir vitaminai. Jų yra maiste, dažuose, degaluose, alkoholiuose, polimeruose ir kituose junginiuose.
Organinės medžiagos, kaip taisyklė, turi molekulinę struktūrą. Šiuo atžvilgiu jie dažnai būna skystos ir dujinės būsenos. Jie turi žemesnę lydymosi ir virimo temperatūrą nei neorganinių junginių ir sudaro kovalentinius ryšius.
Anglis jungiasi su kitais elementais, sudarydama uždaras arba atviras grandines. Pagrindinis jo bruožas yra homologiškumas ir izomerizmas. Homologai susidaro, kai prie CH2 (metano) poros pridedamos kitos CH2 poros ir susidaro nauji junginiai. Metanas gali būti paverstas etanu, propanu, butanu, pentanu ir kt.
Izomerai yra junginiai, kurių masė ir sudėtis vienoda, tačiau skiriasi atomų prijungimo būdas. Šiuo atžvilgiu jų savybės taip pat skiriasi.
Neorganiniai junginiai
Neorganiniuose junginiuose nėra anglies. Vienintelės išimtys yra karbidai, karbonatai, cianidai ir anglies oksidai, pavyzdžiui, kreida, soda, anglies dioksidas ir anglies monoksidas bei kai kurie kiti junginiai.
Gamtoje yra mažiau sudėtingų neorganinių junginių nei organinių. Jiems būdinga nemolekulinė struktūra ir joninių ryšių susidarymas. Jie sudaro uolienas ir mineralus, jų yra vandenyje, dirvožemyje ir gyvuose organizmuose.
Pagal medžiagų savybes jas galima suskirstyti į:
- oksidai – elemento ryšys su deguonimi, kurio oksidacijos būsena yra minus du (hematitas, aliuminio oksidas, magnetitas);
- druskos – metalo jonų ryšys su rūgštine liekana (akmens druska, lapis, magnio druska);
- rūgštys – vandenilio ir rūgštinės liekanos (sieros, silicio, chromo rūgšties) ryšys;
- bazės – metalo jonų ir hidroksido jonų (kaustinės sodos, gesintų kalkių) ryšys.
