Մեզ շրջապատող ամբողջ աշխարհը բաղկացած է մանրադիտակային մասնիկներից։ Միավորվելով նրանք կազմում են տարբեր հատկություններով և բնավորությամբ պարզ և բարդ նյութեր։ Ինչպե՞ս տարբերակել մեկը մյուսից: Ի՞նչն է բնութագրում բարդ քիմիական նյութերը:
Նյութի էություն
Գիտությունը գիտի 118 քիմիական տարր: Նրանք բոլորը ներկայացնում են ատոմները՝ ամենափոքր մասնիկները, որոնք կարող են արձագանքել: Տարրերի քիմիական հատկությունները կախված են դրանց կառուցվածքից։ Անկախ, նրանք չեն կարող գոյություն ունենալ բնության մեջ և անպայման կմիավորվեն այլ ատոմների հետ։ Այսպիսով, նրանք ձևավորում են պարզ և բարդ նյութեր։
Դրանք կոչվում են պարզ, եթե բաղկացած են միայն մեկ տեսակի ատոմներից: Օրինակ՝ թթվածինը (O) տարր է։ Նրա ատոմներից երկուսը, միացված իրար, կազմում են պարզ նյութի մոլեկուլ թթվածնի O2 բանաձևով: Երբ թթվածնի երեք ատոմները միավորվում են մոլեկուլի մեջ, ստացվում է օզոն - O3.
Բարդ նյութը տարբեր տարրերի համակցություն է: Օրինակ՝ ջուրն ունի H2O բանաձեւը: Նրա մոլեկուլներից յուրաքանչյուրը բաղկացած է երկու ջրածնի ատոմից (H) և մեկ թթվածնի ատոմից։ Բնության մեջ նման նյութերը շատ ավելի շատ են, քան պարզերը։ Դրանք ներառում են շաքար, աղ,ավազ և այլն։
Բարդ նյութեր
Բարդ միացություններն առաջանում են քիմիական ռեակցիաների արդյունքում՝ էներգիայի արտազատմամբ կամ կլանմամբ։ Նման ռեակցիաների ընթացքում աշխարհում հարյուրավոր տարբեր գործընթացներ են իրականացվում, որոնցից շատերն ուղղակիորեն կարևոր են կենդանի օրգանիզմների կյանքի համար։
Կախված բաղադրությունից՝ բարդ նյութերը բաժանվում են օրգանականի և անօրգանականի։ Դրանք բոլորն ունեն մոլեկուլային կամ ոչ մոլեկուլային կառուցվածք։ Եթե նյութի կառուցվածքային միավորը ատոմներն ու իոններն են, ապա դրանք ոչ մոլեկուլային միացություններ են։ Նորմալ պայմաններում դրանք պինդ են, հալչում են և եռում բարձր ջերմաստիճանում։ Դրանք կարող են լինել աղեր կամ տարբեր հանքանյութեր։
Կառուցվածքի մեկ այլ տիպում երկու կամ ավելի ատոմներ միավորվում են՝ առաջացնելով մոլեկուլ: Նրա ներսում կապերը շատ ամուր են, բայց այն թույլ է փոխազդում այլ մոլեկուլների հետ։ Նրանք գալիս են երեք միավորման վիճակներով, սովորաբար ցնդող, հաճախ հոտավետ:
Օրգանական միացություններ
Բնության մեջ կա մոտ երեք միլիոն օրգանական միացություն: Նրանք իսկապես պարունակում են ածխածին: Բացի դրանից, միացությունները հաճախ պարունակում են որոշ մետաղներ, ջրածին, ֆոսֆոր, ծծումբ, ազոտ և թթվածին: Չնայած, սկզբունքորեն, ածխածինը կարող է համակցվել գրեթե ցանկացած տարրի հետ։
Այս նյութերը կենդանի օրգանիզմների մի մասն են։ Սրանք արժեքավոր սպիտակուցներ, ճարպեր, ածխաջրեր, նուկլեինաթթուներ և վիտամիններ են: Դրանք հայտնաբերված են սննդամթերքում, ներկանյութերում, վառելանյութերում, սպիրտներում, պոլիմերներում և այլ միացություններում։
Օրգանական նյութերը, որպես կանոն, ունեն մոլեկուլային կառուցվածք։ Այս առումով դրանք հաճախ գոյություն ունեն հեղուկ և գազային վիճակներում։ Նրանք ունեն հալման և եռման ավելի ցածր ջերմաստիճան, քան անօրգանական միացությունները և ձևավորում են կովալենտային կապեր։
Ածխածինը միանում է այլ տարրերի հետ՝ ձևավորելով փակ կամ բաց շղթաներ։ Նրա հիմնական առանձնահատկությունը հոմոլոգիայի և իզոմերիզմի ունակությունն է: Հոմոլոգները ձևավորվում են, երբ CH2 (մեթան) զույգին ավելացվում են այլ CH2 զույգեր՝ առաջացնելով նոր միացություններ։ Մեթանը կարող է փոխարկվել էթանի, պրոպանի, բութանի, պենտանի և այլնի։
Իզոմերները միացություններ են միևնույն զանգվածով և բաղադրությամբ, բայց տարբեր ատոմների միացման ձևով։ Այս առումով նրանց հատկությունները նույնպես տարբեր են։
Անօրգանական միացություններ
Անօրգանական միացությունները չեն պարունակում ածխածին։ Բացառություն են կազմում միայն կարբիդները, կարբոնատները, ցիանիդները և ածխածնի օքսիդները, օրինակ՝ կավիճը, սոդան, ածխաթթու գազը և ածխածնի երկօքսիդը և որոշ այլ միացություններ։
Բնության մեջ ավելի քիչ բարդ անօրգանական միացություններ կան, քան օրգանականները: Դրանք բնութագրվում են ոչ մոլեկուլային կառուցվածքով և իոնային կապերի ձևավորմամբ։ Նրանք կազմում են ապարներ և հանքանյութեր և առկա են ջրում, հողում և կենդանի օրգանիզմներում:
Ելնելով նյութերի հատկություններից՝ դրանք կարելի է բաժանել՝.
- օքսիդներ - տարրի կապը թթվածնի հետ մինուս երկու օքսիդացման աստիճանով (հեմատիտ, կավահող, մագնետիտ);
- աղեր - մետաղական իոնների կապը թթվային մնացորդի հետ (ժայռերի աղ, լապիս, մագնեզիումի աղ);
- թթուներ - ջրածնի և թթվային մնացորդի (ծծմբական, սիլիցիումային, քրոմաթթու) կապ;
- հիմքեր - մետաղի իոնների և հիդրօքսիդի իոնների կապը (կաուստիկ սոդա, խարխլված կրաքար):
