Esimerkkejä kemian kemikaaleista. Kemia: teoreettiset perusteet

Toisin kuin tietyntyyppiset kentät, kuten sähkömagneettiset.

Yleensä (suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa ja tiheyksissä) aine koostuu hiukkasista, joiden joukossa useimmiten tavataan elektroneja, protoneja ja neutroneja. Kaksi viimeistä muodostavat atomiytimiä ja kaikki yhdessä - atomeja (atomiaine), joista - molekyylejä, kiteitä ja niin edelleen. Joissakin olosuhteissa, kuten neutronitähdissä, voi esiintyä melko epätavallisia aineita. Substanssin käsitettä käytetään joskus filosofiassa latinan sanan vastineena substantia .

Aineen ominaisuudet

Kaikki aineet voivat laajentua, supistua, muuttua kaasuksi, nesteeksi tai kiinteäksi. Niitä voidaan sekoittaa, jolloin saadaan uusia aineita.

Jokaisella aineella on joukko erityisiä ominaisuuksia - objektiivisia ominaisuuksia, jotka määrittävät tietyn aineen yksilöllisyyden ja mahdollistavat siten sen erottamisen kaikista muista aineista. Tyypillisimpiä fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia ovat vakiot - tiheys, sulamispiste, kiehumispiste, termodynaamiset ominaisuudet, kiderakenneparametrit, kemialliset ominaisuudet.

Aggregaattitilat

Lähes kaikki kemikaalit voivat periaatteessa esiintyä kolmessa aggregaatiotilassa - kiinteässä, nestemäisessä ja kaasumaisessa. Jää, nestemäinen vesi ja vesihöyry ovat siis saman kemiallisen aineen - vesi H 2 O - kiinteitä, nestemäisiä ja kaasumaisia ​​tiloja. Kiinteät, nestemäiset ja kaasumaiset muodot eivät ole kemikaalien yksittäisiä ominaisuuksia, vaan ne vastaavat vain erilaisia, riippuen ulkoisista ominaisuuksista. fysikaaliset olosuhteet kemikaalien olemassaolotiloihin. Siksi on mahdotonta pitää vedestä vain merkki nesteestä, hapesta - merkki kaasusta ja natriumkloridista - merkki kiinteästä tilasta. Jokainen näistä (ja kaikista muista aineista) voi muuttuvissa olosuhteissa mennä mihin tahansa muuhun kolmesta aggregaatiotilasta.

Siirtymässä ihanteellisista kiinteiden, nestemäisten ja kaasumaisten tilojen malleista todellisiin aineen tiloihin löytyy useita rajavälityyppejä, joista hyvin tunnetut ovat amorfinen (lasimainen) tila, nestekiteen tila ja erittäin elastinen (polymeerinen) tila. Tässä suhteessa käytetään usein laajempaa "vaiheen" käsitettä.

Fysiikassa tarkastellaan aineen neljättä aggregaattitilaa - plasmaa, osittain tai kokonaan ionisoitua ainetta, jossa positiivisten ja negatiivisten varausten tiheys on sama (plasma on sähköisesti neutraali).

Tietyissä olosuhteissa (yleensä hyvin erilaisissa kuin tavallisissa) tietyt aineet voivat siirtyä sellaisiin erikoistiloihin kuin superneste ja suprajohtava.

Aine kemiassa

Kemiassa aine on eräänlainen aine, jolla on tietyt kemialliset ominaisuudet - kyky osallistua kemiallisiin reaktioihin tietyllä tavalla.

Kaikki kemikaalit koostuvat hiukkasista – atomeista, ioneista tai molekyyleistä; kun taas molekyyli voidaan määritellä kemiallisen aineen pienimmäksi hiukkaseksi, jolla on kaikki sen kemialliset ominaisuudet. Itse asiassa kemiallisia yhdisteitä voivat edustaa paitsi molekyylit, myös muut hiukkaset, jotka voivat muuttaa niiden koostumusta. Aineiden kemialliset ominaisuudet, toisin kuin fysikaaliset ominaisuudet, eivät riipu

Nykyajan biologin on tiedettävä DNA:n kanssa työskentelyn periaatteet. Ongelmana on, että DNA on täysin näkymätön useimpien ihmisten käyttämillä pitoisuuksilla. Jos haluat eristää DNA-fragmentteja, sinun on väritettävä ne. Etidiumbromidi on ihanteellinen DNA-värjäykseksi. Se fluoresoi kauniisti ja tarttuu tiukasti DNA:han. Mitä muuta tarvitaan onneen? Ehkä tämä yhdiste ei aiheuta syöpää?

Etidiumbromidi värjää DNA:ta puristamalla emäsparien väliin. Tämä johtaa DNA:n eheyden vaurioitumiseen, koska etidiumbromidin läsnäolo aiheuttaa stressiä rakenteessa. Katkoista tulee mutaatioiden paikkoja.

Mutta mutaatiot, kuten tiedät, ovat useimmiten ei-toivottuja. Vaikka sinun on käytettävä ultraviolettivaloa, toista syöpää aiheuttavaa ainetta, väriaineen visualisoimiseksi, se ei tietenkään tee komponentista turvallisempaa. Monet DNA:n kanssa työskentelevät tutkijat käyttävät mieluummin turvallisempia yhdisteitä deoksiribonukleiinihapon värjäämiseen.

Dimetyylikadmium


Lyijy, elohopea ja kaikki heidän ystävänsä aiheuttavat erilaisia ​​terveysongelmia nieltynä. Joissakin muodoissa nämä raskasmetallit voivat kulkeutua kehon läpi ilman, että ne imeytyvät. Toisissa ne jäävät helposti kiinni. Sisään päästyään ne alkavat aiheuttaa ongelmia.

Dimetyylikadmium aiheuttaa vakavia ihon palovammoja ja silmävaurioita. Se on myös myrkkyä, joka kerääntyy kudoksiin. Lisäksi, jos fysiologiset vaikutukset eivät riitä, tämä kemikaali on syttyvää nestemäisessä ja kaasumaisessa muodossa. Vuorovaikutus ilman kanssa riittää sytyttämään sen, ja vesi vain pahentaa palamisprosessia.

Palaessaan dimetyylikadmium tuottaa kadmiumoksidia, toista ainetta, jolla on epämiellyttäviä ominaisuuksia. Kadmiumoksidi aiheuttaa syöpää ja flunssan kaltaista sairautta, jota kutsutaan valimokuumeeksi.

VX


VX, kuten Venomous Agent X:ksi kutsutaan, on kemikaali, jota ei ole käytetty kemiallisten aseiden ulkopuolella. Brittiläisen sotilastutkimusaseman Portonissa kehittämä tämä hajuton, mauton aine on tappava jopa 10 milligrammalla. Britannian hallitus vaihtoi VX-tietoja Yhdysvaltojen kanssa vastineeksi lämpöydinaseiden kehittämisestä.

VX imeytyy helposti ihoon. Lisäksi se ei heti hajoa ympäristössä, joten VX-hyökkäyksellä on pitkäaikaisia ​​seurauksia. Vaatteet, joita käytetään altistuessaan aineelle, riittävät myrkyttämään kaikki sen kanssa kosketuksiin joutuvat. Altistuminen VX:lle tappaa välittömästi aiheuttaen kouristuksia ja halvaantumista. Kuolema tapahtuu hengityselinten toimintahäiriön yhteydessä.

Rikkitrioksidi

Rikkitrioksidi on rikkihapon esiaste, ja sitä tarvitaan myös joissakin sulfonointireaktioissa. Jos rikkitrioksidi ei olisi hyödyllinen, kukaan järkevä tiedemies ei säilyttäisi sitä. Rikkitrioksidi on erittäin syövyttävää, kun se joutuu kosketuksiin orgaanisen aineen kanssa.

Vuorovaikutuksessa veden (joka muodostaa suurimman osan kehostamme) kanssa se muodostaa rikkihappoa vapauttaen lämpöä. Vaikka se ei osuisi suoraan lihaan, jopa läheisyys olisi erittäin vaarallista. Rikkihapon höyryt tekevät pahaa keuhkoihin. Rikkitrioksidin roiskuminen orgaanisten materiaalien, kuten paperin tai puun, päälle aiheuttaa myrkyllisen tulipalon.

Batrakotoksiini


Batrakotoksiini on monimutkaisen näköinen molekyyli, joka on niin tappava, että yksi 136 miljoonasosa grammaa tätä ainetta olisi kohtalokas 68-kiloiselle ihmiselle. Jotta saat käsityksen, kyse on kahdesta suolarakeesta. Batrakotoksiini on yksi vaarallisimmista ja myrkyllisimmistä kemikaaleista.

Batrakotoksiini sitoutuu hermosolujen natriumkanaviin. Näiden kanavien rooli on elintärkeä lihasten ja hermojen toiminnalle. Pitämällä nämä kanavat auki, kemikaali poistaa kaikki lihasten hallinnan kehosta.

Batrakotoksiinia löydettiin pienten sammakoiden ihosta, joiden myrkkyä käytettiin myrkytettyjen nuolien valmistukseen. Jotkut intiaaniheimot kastivat nuolien kärjet sammakoiden erittämästä myrkystä. Tikka ja nuolet halvaansivat saaliin ja antoivat metsästäjien ottaa sen rauhallisesti.

Dioksidifluoridi


Dioksidifluoridi on pelottava kemikaali, jolla on myös lumoava nimi FOOF, koska kaksi happiatomia on kiinnittynyt kahteen fluoriatomiin. Vuonna 1962 kemisti A. G. Streng julkaisi teoksen nimeltä "Dioksidifluoridin kemialliset ominaisuudet". Ja vaikka tämä nimi ei vaikuta pelottavalta, Strengin kokeilut olivat varmasti sitä.

FOOF valmistetaan erittäin alhaisessa lämpötilassa, koska se hajoaa noin -57 celsiusasteen kiehumispisteessä. Kokeissaan Streng havaitsi, että FOOF räjähtää joutuessaan kosketuksiin orgaanisten yhdisteiden kanssa jopa -183 celsiusasteessa. Kun FOOF on vuorovaikutuksessa kloorin kanssa, se räjähtää rajusti, ja kosketus platinaan johtaa samaan vaikutukseen.

Lyhyesti sanottuna Strengin työn tulososiossa oli paljon sanoja "flash", "kipinä", "räjähdys", "voimakas" ja "tuli" eri yhdistelmissä. Muista, että kaikki tämä tapahtui lämpötiloissa, joissa useimmat kemikaalit ovat olennaisesti inerttejä.

Kaliumsyanidi


Syanidi on yksinkertainen molekyyli, vain hiiliatomi, joka on sitoutunut kolme kertaa typpiatomiin. Koska syanidimolekyyli on pieni, se voi imeytyä proteiineihin ja tehdä niistä erittäin huonoja. Erityisesti syanidi haluaa sitoutua rautaatomeihin hemoproteiinien keskellä.

Yksi hemoproteiineista on meille erittäin hyödyllinen: hemoglobiini, proteiini, joka kuljettaa happea veressämme. Syanidi poistaa hemoglobiinin kyvyn kuljettaa happea.

Kun kaliumsyanidi joutuu kosketuksiin veden kanssa, se hajoaa syanidivedyksi, joka imeytyy helposti elimistöön. Tämä kaasu haisee karvaalta manteleilta, vaikka kaikki eivät voikaan haistaa sitä.

Nopean reaktionsa vuoksi kaliumsyanidia on usein käytetty lääkkeenä monille ihmisille. Toisen maailmansodan brittiagentit kantoivat syaniditabletteja siltä varalta, että heidät jäisi kiinni, ja monet korkea-arvoiset natsit käyttivät myös kaliumsyanidikapseleita välttääkseen oikeuden.

dimetyylielohopea


Kaksi tippaa dimetyylielohopeaa - ja siinä se.

Vuonna 1996 Karen Wetterhahn tutki raskasmetallien vaikutuksia organismeihin. Raskasmetallit metallimuodossaan ovat melko huonosti vuorovaikutuksessa elävien organismien kanssa. Vaikka ei suositella, on täysin mahdollista upottaa kätesi nestemäiseen elohopeaan ja poistaa se onnistuneesti.

Joten lisätäkseen elohopeaa DNA:han Wetterhahn käytti dimetyylielohopeaa, elohopeaatomia, johon oli kiinnittynyt kaksi orgaanista ryhmää. Työskennellessään Wetterhahn pudotti tippaa, ehkä kaksi, lateksihansikkaansa. Hän kuoli kuusi kuukautta myöhemmin.

Wetterhahn oli kokenut professori ja otti kaikki suositellut varotoimenpiteet. Mutta dimetyylielohopea tihkui käsineiden läpi alle viidessä sekunnissa ja ihon läpi alle viidessätoista. Kemikaalista ei jäänyt selviä jälkiä, ja Wetterhahn huomasi sivuvaikutukset vasta muutaman kuukauden kuluttua, jolloin hoitoon oli liian myöhäistä.

Klooritrifluoridi


Pelkästään kloori ja fluori ovat epämiellyttäviä alkuaineita. Mutta jos ne yhdistetään klooritrifluoridiksi, asiat pahenevat entisestään.

Klooritrifluoridi on niin syövyttävä aine, ettei sitä voi säilyttää edes lasissa. Tämä on niin voimakas hapetin, että se voi sytyttää tuleen asioita, jotka eivät edes hapessa pala.

Jopa happiilmakehässä poltettujen esineiden tuhkat syttyvät klooritrifluoridin vaikutuksesta. Hän ei tarvitse edes sytytyslähdettä. Kun teollisuusonnettomuudessa roiskui 900 kiloa klooritrifluoridia, kemikaali liuotti 0,3 metriä betonia ja metrin soraa sen alle.

Ainoa (suhteellisen) turvallinen tapa säilyttää tätä ainetta on metallisäiliössä, joka on jo fluorattu. Tämä luo fluoridisulun, jonka kanssa klooritrifluoridi ei reagoi. Joutuessaan kosketuksiin veden kanssa, klooritrifluoridi räjähtää välittömästi vapauttaen lämpöä ja fluorivetyhappoa.

Fluorivetyhappoa

Jokainen kemian parissa työskennellyt on kuullut tarinoita fluorivetyhaposta. Teknisessä mielessä se on heikko happo, joka ei helposti erotu vetyioninsa kanssa. Siksi häneltä on melko vaikea saada nopea kemiallinen palovamma. Ja tämä on hänen oveluutensa salaisuus. Suhteellisen neutraalina fluorivetyhappo voi kulkeutua ihon läpi ilman ilmoitusta ja päästä kehoon. Ja kun fluorivetyhappo on paikallaan, se alkaa toimia.

Kun happo luovuttaa protoninsa, jäljelle jää fluoria, joka reagoi muiden aineiden kanssa. Nämä reaktiot ovat lumipalloja, ja fluori aiheuttaa tuhoa. Yksi fluorin suosikkikohteista on kalsium. Siksi fluorivetyhappo johtaa luukudoksen kuolemaan. Jos uhri jätetään hoitamatta, kuolema on pitkä ja tuskallinen.

Epäorgaanisten aineiden luokitus ja niiden nimikkeistö perustuvat yksinkertaisimpiin ja pysyvimpiin ajan mittaan - kemiallinen koostumus, joka näyttää tietyn aineen muodostavien alkuaineiden atomit niiden numeerisessa suhteessa. Jos aine koostuu yhden kemiallisen alkuaineen atomeista, ts. on tämän elementin olemassaolon muoto vapaassa muodossa, niin sitä kutsutaan yksinkertaiseksi aine; jos aine koostuu kahden tai useamman alkuaineen atomeista, niin sitä kutsutaan monimutkainen aine. Kaikkia yksinkertaisia ​​aineita (paitsi monoatomisia) ja kaikkia kompleksisia aineita kutsutaan kemialliset yhdisteet, koska niissä yhden tai eri alkuaineiden atomit ovat yhteydessä toisiinsa kemiallisilla sidoksilla.

Epäorgaanisten aineiden nimikkeistö koostuu kaavoista ja nimistä. Kemiallinen kaava - aineen koostumuksen kuvaaminen kemiallisten alkuaineiden symbolien, numeeristen indeksien ja joidenkin muiden merkkien avulla. kemiallinen nimi - esitys aineen koostumuksesta käyttämällä sanaa tai sanaryhmää. Kemiallisten kaavojen ja nimien rakenne määräytyy järjestelmän mukaan nimikkeistön säännöt.

Kemiallisten alkuaineiden symbolit ja nimet on annettu D.I.:n jaksollisessa elementtijärjestelmässä. Mendelejev. Elementit jaetaan ehdollisesti metallit ja epämetallit . Epämetallit sisältävät kaikki VIIIA-ryhmän (jalokaasut) ja VIIA-ryhmän (halogeenit) alkuaineet, VIA-ryhmän alkuaineet (paitsi polonium), alkuaineet typpi, fosfori, arseeni (VA-ryhmä); hiili, pii (IVA-ryhmä); boori (IIIA-ryhmä), samoin kuin vety. Loput elementit luokitellaan metalleiksi.

Aineiden nimiä laadittaessa käytetään yleensä alkuaineiden venäläisiä nimiä, esimerkiksi dihappi, ksenondifluoridi, kaliumselenaatti. Perinteisesti joidenkin elementtien latinalaisten nimien juuret sisällytetään johdannaisiin:

Esimerkiksi: karbonaatti, manganaatti, oksidi, sulfidi, silikaatti.

Otsikot yksinkertaiset aineet koostuvat yhdestä sanasta - kemiallisen elementin nimi numeerisella etuliitteellä, esimerkiksi:

Seuraavat numeeriset etuliitteet:

Epämääräinen numero osoitetaan numeerisella etuliitteellä n- poly.

Käytä myös joihinkin yksinkertaisiin aineisiin erityistä nimet, kuten O 3 - otsoni, P 4 - valkoinen fosfori.

Kemialliset kaavat monimutkaiset aineet koostuvat nimityksestä sähköpositiivinen(ehdolliset ja todelliset kationit) ja elektronegatiivinen(ehdolliset ja todelliset anionit) komponentit, esimerkiksi CuSO 4 (tässä Cu 2+ on todellinen kationi, SO 4 2 on todellinen anioni) ja PCl 3 (tässä P + III on ehdollinen kationi, Cl -I on ehdollinen kationi anioni).

Otsikot monimutkaiset aineet muodosta kemialliset kaavat oikealta vasemmalle. Ne koostuvat kahdesta sanasta - elektronegatiivisten komponenttien nimistä (nomitiivisessa tapauksessa) ja sähköpositiivisista komponenteista (genitiivissä), esimerkiksi:

CuSO 4 - kupari(II)sulfaatti
PCl3 - fosforitrikloridi
LaCl3 - lantaani(III)kloridi
CO - hiilimonoksidi

Sähköpositiivisten ja elektronegatiivisten komponenttien lukumäärä nimissä ilmaistaan ​​yllä annetuilla numeerisilla etuliitteillä (yleinen menetelmä) tai hapetustiloilla (jos ne voidaan määrittää kaavalla) käyttämällä roomalaisia ​​numeroita suluissa (plus-merkki jätetään pois). . Joissakin tapauksissa ionivaraus on annettu (monimutkaisille kationeille ja anioneille) käyttämällä arabialaisia ​​numeroita vastaavalla merkillä.

Seuraavia erikoisnimiä käytetään yleisille monielementtisille kationeille ja anioneille:

H2F+ - fluoronium

C22--asetylenidi

H30+-oksonium

CN - syanidi

H3S+- sulfonium

CNO - - fulminaatti

NH4+-ammonium

HF 2 - - hydrodifluoridi

N 2 H 5 + - hydratsinium (1+)

HO 2 - - hydroperoksidi

N 2 H 6 + - hydratsinium (2+)

HS - - hydrosulfidi

NH3OH + - hydroksyyliamiini

N3 - - atsidi

NO + - nitrosyyli

NCS - - tiosyanaatti

N02+-nitroyyli

O 2 2 - - peroksidi

02+-dioksenyyli

O 2 - - superoksidi

PH 4 + - fosfonium

O 3 - - otsonidi

VO 2 + - vanadyyli

OCN - - syanaatti

UO 2 + - uranyyli

OH - - hydroksidi

Käytä myös muutamille hyvin tunnetuille aineille erityistä otsikot:

1. Happamat ja emäksiset hydroksidit. suola

Hydroksidit - monimutkaisten aineiden tyyppi, joka sisältää tietyn alkuaineen E atomeja (lukuun ottamatta fluoria ja happea) ja hydroksoryhmää OH; hydroksidien yleinen kaava E (OH) n, missä n= 1÷6. Hydroksidin muoto E(OH) n nimeltään orto-muoto; klo n> 2-hydroksidia löytyy myös meta-muoto, sisältäen E-atomien ja OH-ryhmien lisäksi happiatomit O, esimerkiksi E (OH) 3 ja EO (OH), E (OH) 4 ja E (OH) 6 ja EO 2 (OH) 2 .

Hydroksidit jaetaan kahteen kemiallisesti vastakkaiseen ryhmään: happamiin ja emäksisiin hydroksideihin.

Happohydroksidit sisältävät vetyatomeja, jotka voidaan korvata metalliatomeilla stökiömetrisen valenssin säännön mukaisesti. Suurin osa happohydroksideista löytyy mm meta-muodossa, ja vetyatomit happohydroksidien kaavoissa asetetaan etusijalle, esimerkiksi H 2 SO 4, HNO 3 ja H 2 CO 3, eikä SO 2 (OH) 2, NO 2 (OH) ja CO (OH) 2. Happohydroksidien yleinen kaava on H X EO klo, jossa elektronegatiivinen komponentti EO y x - kutsutaan happojäännökseksi. Jos kaikkia vetyatomeja ei korvata metallilla, ne jäävät happojäännöksen koostumukseen.

Tavallisten happohydroksidien nimet koostuvat kahdesta sanasta: heidän omasta nimestään päätteellä "aya" ja ryhmäsanasta "happo". Tässä ovat yleisten happohydroksidien ja niiden happojäämien kaavat ja oikeat nimet (viiva tarkoittaa, että hydroksidia ei tunneta vapaassa muodossa tai happamassa vesiliuoksessa):

happohydroksidi

happojäännös

HAsO 2 - metaarsenic

AsO 2 - - metaarseniitti

H 3 AsO 3 - ortoarseeninen

AsO 3 3 - - ortoarseniitti

H 3 AsO 4 - arseeni

AsO 4 3 - - arsenaatti

B4072--tetraboraatti

ВiО 3 - - vismutaatti

HBrO - bromi

BrO - - hypobromiitti

HBr03 - bromi

BrO 3 - - bromaatti

H 2 CO 3 - kivihiili

CO 3 2 - - karbonaatti

HClO - hypokloorinen

ClO- - hypokloriitti

HClO 2 - kloridi

ClO 2 - - kloriitti

HClO 3 - kloori

ClO 3 - - kloraatti

HClO 4 - kloori

ClO 4 - - perkloraatti

H 2 CrO 4 - kromi

CrO 4 2 - - kromaatti

НCrO 4 - - hydrokromaatti

H 2 Cr 2 O 7 - kaksivärinen

Cr 2 O 7 2 - - dikromaatti

FeO 4 2 - - ferraatti

HIO 3 - jodi

IO3- - jodaatti

HIO 4 - metaiodiini

IO 4 - - metaperiodaatti

H 5 IO 6 - ortojodinen

IO 6 5 - - ortopperiodaatti

HMnO 4 - mangaani

MnO4- - permanganaatti

MnO 4 2 - - manganaatti

MoO 4 2 - - molybdaatti

HNO 2 - typpipitoinen

NO 2 - - nitriitti

HNO 3 - typpi

NO 3 - - nitraatti

HPO 3 - metafosfori

PO 3 - - metafosfaatti

H 3 PO 4 - ortofosfori

PO 4 3 - - ortofosfaatti

HPO 4 2 - - vetyortofosfaatti

H 2 PO 4 - - dihydrootofosfaatti

H4P2O7 - difosfori

P 2 O 7 4 - - difosfaatti

ReO 4 - - perrenaatti

SO 3 2 - - sulfiitti

HSO 3 - - hydrosulfiitti

H 2SO 4 - rikkihappo

SO 4 2 - - sulfaatti

НSO 4 - - hydrosulfaatti

H2S207 - dispergoitu

S 2 O 7 2 - - disulfaatti

H 2S 2O 6 (O 2) - peroksodirikki

S 2 O 6 (O 2) 2 - - peroksodisulfaatti

H 2SO 3S - tiorikkihappo

SO 3 S 2 - - tiosulfaatti

H 2 SeO 3 - seleeni

SeO 3 2 - - seleniitti

H 2 SeO 4 - seleeni

SeO 4 2 - - selenaatti

H 2 SiO 3 - metapii

SiO 3 2 - - metasilikaatti

H 4 SiO 4 - ortosilikoni

SiO 4 4 - - ortosilikaatti

H 2 TeO 3 - telluuri

TeO 3 2 - - telluriitti

H 2 TeO 4 - metatellirium

TeO 4 2 - - metatelloitua

H 6 TeO 6 - orthotelluric

TeO 6 6 - - orthotellurate

VO3- - metavanadaatti

VO 4 3 - - ortovanadaatti

WO 4 3 - - volframaatti

Harvemmat happohydroksidit on nimetty monimutkaisten yhdisteiden nimikkeistön sääntöjen mukaan, esimerkiksi:

Happotähteiden nimiä käytetään suolojen nimien muodostamisessa.

Emäksiset hydroksidit sisältävät hydroksidi-ioneja, jotka voidaan korvata happamilla jäännöksillä stökiömetrisen valenssin säännön mukaisesti. Kaikki emäksiset hydroksidit löytyvät orto-muoto; niiden yleinen kaava on M(OH) n, missä n= 1,2 (harvoin 3,4) ja M n+ - metallikationi. Esimerkkejä emäksisten hydroksidien kaavoista ja nimistä:

Emäksisten ja happamien hydroksidien tärkein kemiallinen ominaisuus on niiden vuorovaikutus toistensa kanssa suolojen muodostumisen kanssa ( suolanmuodostusreaktio), esimerkiksi:

Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d CaSO 4 + 2H 2 O

Ca (OH) 2 + 2H 2 SO 4 \u003d Ca (HSO 4) 2 + 2 H 2 O

2Ca(OH)2 + H2SO4 = Ca2SO4(OH)2 + 2H2O

Suolat - eräänlainen monimutkainen aine, joka sisältää kationeja M n+ ja happojäämät*.

Suolat, joilla on yleinen kaava M X(EO klo)n nimeltään keskiverto suolat ja suolat, joissa on substituoimattomia vetyatomeja - hapan suolat. Joskus suolat sisältävät myös hydroksidi- ja/tai oksidi-ioneja; tällaisia ​​suoloja kutsutaan pää suolat. Tässä on esimerkkejä ja nimiä suoloista:

kalsiumortofosfaatti

Kalsiumdihydroortofosfaatti

Kalsiumvetyfosfaatti

Kupari(II)karbonaatti

Cu 2CO 3 (OH) 2

Dikuparidihydroksidikarbonaatti

Lantaani(III)nitraatti

Titaanioksididinitraatti

Happamat ja emäksiset suolat voidaan muuttaa keskisuoloiksi reaktiolla vastaavan emäksisen ja happohydroksidin kanssa, esimerkiksi:

Ca (HSO 4) 2 + Ca (OH) \u003d CaSO 4 + 2H 2 O

Ca 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d Ca 2 SO 4 + 2 H 2 O

On myös suoloja, jotka sisältävät kaksi erilaista kationia: niitä kutsutaan usein kaksoissuolat, esimerkiksi:

2. Happamat ja emäksiset oksidit

Oksidit E X O klo- hydroksidien täydellisen dehydraation tuotteet:

Happohydroksidit (H2SO4, H2CO3) tavata happamia oksideja(SO 3, CO 2) ja emäksiset hydroksidit (NaOH, Ca (OH) 2) - pääoksideja(Na 2 O, CaO), ja alkuaineen E hapetusaste ei muutu siirtyessään hydroksidista oksidiksi. Esimerkki kaavoista ja oksidien nimistä:

Happo- ja emäksiset oksidit säilyttävät vastaavien hydroksidien suolaa muodostavat ominaisuudet, kun ne ovat vuorovaikutuksessa ominaisuuksiltaan vastakkaisten hydroksidien kanssa tai keskenään:

N 2 O 5 + 2NaOH \u003d 2NaNO 3 + H 2 O

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

La 2 O 3 + 3SO 3 \u003d La 2 (SO 4) 3

3. Amfoteeriset oksidit ja hydroksidit

Amfoteerinen hydroksidit ja oksidit - kemiallinen ominaisuus, joka koostuu kahden rivin suolan muodostumisesta niiden avulla, esimerkiksi hydroksidia ja alumiinioksidia varten:

(a) 2Al(OH)3 + 3SO3 = Al 2(SO 4) 3 + 3H 2O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3 H 2 O

(b) 2Al(OH)3 + Na20 = 2NaAlO2 + 3H20

Al 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O

Siten hydroksidilla ja alumiinioksidilla reaktioissa (a) on ominaisuuksia suuri hydroksidit ja oksidit, so. reagoivat happohydroksidien ja oksidin kanssa muodostaen vastaavan suolan - alumiinisulfaatti Al 2 (SO 4) 3, kun taas reaktioissa (b) niillä on myös ominaisuuksia hapan hydroksidit ja oksidit, so. reagoida emäksisen hydroksidin ja oksidin kanssa muodostaen suolan - natriumdioksoaluminaattia (III) NaAlO 2 . Ensimmäisessä tapauksessa alumiinielementillä on metallin ominaisuus ja se on osa sähköpositiivista komponenttia (Al 3+), toisessa - ei-metallin ominaisuus ja on osa suolakaavan elektronegatiivista komponenttia ( Al02-).

Jos nämä reaktiot etenevät vesiliuoksessa, tuloksena olevien suolojen koostumus muuttuu, mutta alumiinin läsnäolo kationissa ja anionissa säilyy:

2Al(OH)3 + 3H 2SO 4 = 2 (SO 4) 3

Al(OH)3 + NaOH = Na

Tässä hakasulkeet tarkoittavat kompleksisia ioneja 3+ - heksaaakvaalumiini(III)-kationi, - - tetrahydroksoaluminaatti(III)-ioni.

Alkuaineita, joilla on metallisia ja ei-metallisia ominaisuuksia yhdisteissä, kutsutaan amfoteerisiksi, näihin kuuluvat jaksollisen järjestelmän A-ryhmien alkuaineet - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po jne. samoin kuin useimmat B-ryhmien alkuaineet - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au jne. Amfoteerisia oksideja kutsutaan samoilla nimillä kuin pääoksideja, esimerkiksi:

Amfoteerisia hydroksideja (jos alkuaineen hapetusaste ylittää + II) voi olla orto- tai (ja) meta- muoto. Tässä on esimerkkejä amfoteerisista hydroksideista:

Amfoteeriset oksidit eivät aina vastaa amfoteerisia hydroksideja, koska yritettäessä saada jälkimmäistä muodostuu hydratoituja oksideja, esimerkiksi:

Jos useat hapetustilat vastaavat yhdisteiden amfoteeristä alkuainetta, niin vastaavien oksidien ja hydroksidien amfoteerisuus (ja siten itse alkuaineen amfoteerisuus) ilmaistaan ​​eri tavalla. Alhaisissa hapetusasteissa hydroksidit ja oksidit hallitsevat emäksisiä ominaisuuksia, ja itse alkuaineella on metallisia ominaisuuksia, joten se on lähes aina osa kationeja. Korkeissa hapetustiloissa päinvastoin hydroksideilla ja oksideilla on hallitseva osa happamista ominaisuuksista, ja itse elementillä on ei-metallisia ominaisuuksia, joten se sisältyy melkein aina anionien koostumukseen. Siten mangaani(II)oksidia ja -hydroksidia hallitsevat emäksiset ominaisuudet, ja mangaani itsessään on osa 2+-tyypin kationeja, kun taas happamat ominaisuudet ovat hallitsevia mangaani(VII)oksidissa ja -hydroksidissa ja mangaani itse on osa anionia. Mn04-. Amfoteerisille hydroksideille, joilla on suuri happamien ominaisuuksien hallitsevuus, annetaan kaavat ja nimet happohydroksidien mallin perusteella, esimerkiksi HMn VII O 4 - mangaanihappo.

Siten alkuaineiden jako metalleihin ja ei-metalleihin on ehdollista; elementtien (Na, K, Ca, Ba jne.), joilla on puhtaasti metallisia ominaisuuksia, ja elementtien (F, O, N, Cl, S, C jne.), joilla on puhtaasti ei-metallisia ominaisuuksia, välillä on suuri joukko alkuaineita joilla on amfoteerisia ominaisuuksia.

4. Binääriyhteydet

Laaja tyyppi epäorgaanisista monimutkaisista aineista on binääriyhdisteet. Näitä ovat ennen kaikkea kaikki kaksialkuaineyhdisteet (paitsi emäksiset, happamat ja amfoteeriset oksidit), esimerkiksi H 2 O, KBr, H 2 S, Cs 2 (S 2), N 2 O, NH 3, HN 3 , CaC2, SiH4. Näiden yhdisteiden kaavojen sähköpositiiviset ja elektronegatiiviset komponentit sisältävät saman alkuaineen yksittäisiä atomeja tai sidottuja atomiryhmiä.

Monialkuaineaineita, joiden kaavoissa yksi komponenteista sisältää useiden alkuaineiden atomeja, jotka eivät ole yhteydessä toisiinsa, sekä yksi- tai monialkuaineryhmiä atomiryhmiä (paitsi hydroksideja ja suoloja), pidetään binääriyhdisteinä, esimerkiksi CSO, IO 2 F 3, SBrO 2 F, CrO (O 2) 2, PSI 3, (CaTi)O 3, (FeCu)S 2, Hg(CN) 2, (PF 3) 2 O, VCl 2 (NH2). Siten CSO voidaan esittää CS2-yhdisteenä, jossa yksi rikkiatomi on korvattu happiatomilla.

Binääriyhdisteiden nimet rakennetaan tavallisten nimistösääntöjen mukaan, esimerkiksi:

OF 2 - happidifluoridi

K 2 O 2 - kaliumperoksidi

HgCl 2 - elohopea(II)kloridi

Na2S - natriumsulfidi

Hg 2 Cl 2 - likadikloridi

Mg 3 N 2 - magnesiumnitridi

SBr2O - rikkioksidi-dibromidi

NH4Br - ammoniumbromidi

N 2 O - typpioksidi

Pb (N 3) 2 - lyijy(II)atsidi

NO 2 - typpidioksidi

CaC2 - kalsiumsetylenidi

Joillekin binääriyhdisteille käytetään erityisiä nimiä, joiden luettelo annettiin aiemmin.

Binääriyhdisteiden kemialliset ominaisuudet ovat varsin monipuoliset, joten ne jaetaan usein ryhmiin anionien nimen mukaan, ts. Halogenidit, kalkogenidit, nitridit, karbidit, hydridit jne. tarkastellaan erikseen. Joten yhdisteitä CO, NO, NO 2 ja (Fe II Fe 2 III) O 4, joiden nimet on rakennettu käyttämällä sanaa oksidi, ei voida katsoa kuuluvan oksidien tyyppiin (hapan, emäksinen, amfoteerinen). Hiilimonoksidi CO, typpimonoksidi NO ja typpidioksidi NO 2 eivät sisällä vastaavia happohydroksideja (vaikka näitä oksideja muodostavat epämetallit C ja N), ne eivät muodosta suoloja, joiden anioneihin kuuluisivat atomit C II, N II ja N IV. Kaksoisoksidi (Fe II Fe 2 III) O 4 - diraudan (III) - raudan (II) oksidi, vaikka se sisältää amfoteerisen alkuaineen - raudan atomeja, sähköpositiivisen komponentin koostumuksessa, mutta kahdessa eri hapetustilassa, jonka seurauksena se ei muodosta vuorovaikutuksessa happohydroksidien kanssa yhtä, vaan kahta erilaista suolaa.

Binääriyhdisteet, kuten AgF, KBr, Na 2 S, Ba (HS) 2, NaCN, NH 4 Cl ja Pb (N 3) 2, muodostuvat suolojen tavoin todellisista kationeista ja anioneista, joten niitä kutsutaan ns. suolaliuosta binääriset yhdisteet (tai vain suolat). Niitä voidaan pitää vetyatomien substituution tuotteina yhdisteissä HF, HCl, HBr, H2S, HCN ja HN3. Jälkimmäisillä vesiliuoksessa on hapan funktio, ja siksi niiden liuoksia kutsutaan hapoiksi, esimerkiksi HF (aqua) - fluorivetyhappo, H 2 S (aqua) - vetysulfidihappo. Ne eivät kuitenkaan kuulu happohydroksidien tyyppiin, eivätkä niiden johdannaiset kuulu epäorgaanisten aineiden luokituksen suoloihin.

  • Aine- tietyn koostumuksen omaava aineen muoto, joka koostuu molekyyleistä, atomeista, ioneista.
  • Molekyyli- tietyn aineen pienin hiukkanen, joka säilyttää kemialliset ominaisuutensa.
  • Atomi Pienin hiukkanen, jota ei voida erottaa kemiallisesti.
  • Ja hän- sähköisesti varautunut atomi (atomiryhmä).

Ympäröivä maailma koostuu monista erilaisista esineistä (fyysisistä kappaleista): pöydistä, tuoleista, taloista, autoista, puista, ihmisistä... Kaikki nämä fyysiset kappaleet puolestaan ​​koostuvat yksinkertaisemmista yhdisteistä ns. aineet: lasi, vesi, metalli, savi, muovi jne.

Samasta aineesta voidaan valmistaa erilaisia ​​fyysisiä kappaleita, esimerkiksi kullasta valmistetaan erilaisia ​​koruja (sormuksia, korvakoruja, sormuksia), astioita, elektrodeja, kolikoita.

Nykytiede tuntee yli 10 miljoonaa erilaista ainetta. Koska toisaalta yhdestä aineesta voidaan valmistaa useita fyysisiä kappaleita ja toisaalta monimutkaiset fyysiset kappaleet koostuvat useista aineista, erilaisten fyysisten kappaleiden lukumäärää on yleensä vaikea selittää.

Mitä tahansa ainetta voidaan luonnehtia tietyillä vain sille ominaisilla ominaisuuksilla, jotka mahdollistavat aineen erottamisen toisesta - tämä on haju, väri, aggregaatiotila, tiheys, lämmönjohtavuus, hauraus, kovuus, liukoisuus, sulamis- ja kiehumispisteet, jne.

Erilaisilla samoista aineista koostuvilla fysikaalisilla kappaleilla samoissa ympäristöolosuhteissa (lämpötila, paine, kosteus jne.) on samat fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet.

Aineet muuttavat ominaisuuksiaan ulkoisten olosuhteiden mukaan. Yksinkertaisin esimerkki on tunnettu vesi, joka negatiivisissa celsiuslämpötiloissa on kiinteän kappaleen (jää) muodossa, lämpötila-alueella 0-100 astetta se on nestettä ja yli 100 astetta normaalissa ilmanpaineessa se kääntyy. höyryksi (kaasuksi), at Samaan aikaan jokaisessa näistä aggregaatiotiloista vedellä on erilainen tiheys.

Yksi aineiden mielenkiintoisimmista ja yllättävimmistä ominaisuuksista on niiden kyky tietyissä olosuhteissa olla vuorovaikutuksessa muiden aineiden kanssa, minkä seurauksena uusia aineita voi ilmaantua. Tällaisia ​​vuorovaikutuksia kutsutaan kemialliset reaktiot.

Myös ulkoisten olosuhteiden muuttuessa aineissa voi tapahtua muutoksia, jotka on jaettu kahteen ryhmään - fysikaalisiin ja kemiallisiin.

klo fyysisiä muutoksia aine pysyy samana, vain sen fysikaaliset ominaisuudet muuttuvat: muoto, aggregaatiotila, tiheys jne. Esimerkiksi jään sulaessa muodostuu vettä, ja kun vesi kiehuu, se muuttuu höyryksi, mutta kaikki muutokset viittaavat yhteen aineeseen - veteen.

klo kemiallisia muutoksia aine voi olla vuorovaikutuksessa muiden aineiden kanssa, esimerkiksi puuta kuumennettaessa se alkaa olla vuorovaikutuksessa ilmakehän ilman sisältämän hapen kanssa, jolloin muodostuu vettä ja hiilidioksidia.

Kemiallisiin reaktioihin liittyy ulkoisia muutoksia: värin muutos, hajun esiintyminen, saostuminen, valon vapautuminen, kaasu, lämpö jne. lähtöaineiden ominaisuudet.

Annetaan koulussa hoitaa kemia yhtenä monimutkaisimmista ja siksi "ei rakastetuimmista" aiheista, mutta ei kannata väittää, että kemia on tärkeä ja merkittävä, koska argumentti on tuomittu epäonnistumaan. Kemia, kuten fysiikka, ympäröi meitä: se molekyylejä, atomeja, minkä aineet, metallit, ei-metallit, yhteyksiä jne. Siksi kemia- yksi tärkeimmistä ja laajimmista luonnontieteen aloista.

KemiaSe on tiedettä aineista, niiden ominaisuuksista ja muunnoksista.

Aiheena kemia ovat aineellisen maailman esineiden olemassaolon muodot. Kemia yleensä jaetaan sen mukaan, mihin esineisiin (aineisiin) kemiaa opiskellaan epäorgaaninen ja Luomu. Esimerkkejä epäorgaanisista aineista ovat happi, vesi, piidioksidi, ammoniakki ja sooda, esimerkkejä orgaanisista aineista - metaani, asetyleeni, etanoli, etikkahappo ja sakkaroosi.

Kaikki aineet, kuten rakennukset, on rakennettu tiilistä - hiukkasia ja niille on tunnusomaista tietyt kemialliset ominaisuudet- aineiden kyky osallistua kemiallisiin reaktioihin.

Kemialliset reaktiot - nämä ovat monimutkaisten aineiden muodostumisprosesseja yksinkertaisemmista, monimutkaisen aineen siirtymistä toiseen, monimutkaisten aineiden hajoamista useiksi aineiksi, jotka ovat koostumukseltaan yksinkertaisempia. Toisin sanoen, kemialliset reaktiot on yhden aineen muuttuminen toiseksi.

Tällä hetkellä tiedossa monia miljoonia aineita, niihin lisätään jatkuvasti uusia aineita - sekä luonnosta löydettyjä että ihmisen syntetisoimia, ts. saatu keinotekoisesti. Kemiallisten reaktioiden määrää ei ole rajoitettu, eli mittaamattoman hieno.

Muista kemian peruskäsitteet - aine, kemialliset reaktiot jne.

Kemian keskeinen käsite on käsite aine. Jokaisella aineella on ainutlaatuisia ominaisuuksia- fyysiset ominaisuudet, jotka määräävät kunkin aineen yksilöllisyyden, esim. tiheys, väri, viskositeetti, haihtuvuus, sulamispiste ja kiehumispiste.

Kaikki aineet voivat olla kolme aggregaattitilaakiinteä (jää), nestettä (vesi) ja kaasumaista (höyry) ulkoisista fyysisistä olosuhteista riippuen. Kuten näemme, vesi H2O esitetään kaikissa ilmoitetuissa valtioissa.

Aineen kemialliset ominaisuudet eivät riipu aggregaatiotilasta, vaan fysikaaliset ominaisuudet päinvastoin riippuvat. Siis missä tahansa aggregaatiotilassa rikki S muodostuu palaessaan rikkidioksidi SO 2, eli sillä on sama kemiallinen ominaisuus, mutta fysikaaliset ominaisuudet rikki ovat hyvin erilaisia ​​eri aggregaatiotiloissa: esimerkiksi nestemäisen rikin tiheys on 1,8 g / cm3, kiinteä rikki 2,1 g/cm3 ja kaasumainen rikki 0,004 g/cm3.

Aineiden kemialliset ominaisuudet paljastetaan ja karakterisoidaan kemiallisilla reaktioilla. Reaktiot voivat tapahtua sekä eri aineiden seoksissa että yhden aineen sisällä. Kun kemiallinen reaktio tapahtuu, syntyy aina uusia aineita.

Kemialliset reaktiot esitetään yleisesti reaktioyhtälö: Reagenssit → Tuotteet, missä reagenssit ovat reaktioon otettuja lähtöaineita ja Tuotteet - Nämä ovat uusia aineita, jotka muodostuvat reaktion seurauksena.

Aina liittyy kemiallisia reaktioita fyysisiä vaikutuksia- se voisi olla lämmön imeytyminen tai vapautuminen, muutokset aineiden aggregaatiotilassa ja värissä; reaktioiden kulkua arvioidaan usein näiden vaikutusten perusteella. Kyllä, hajoaminen vihreä mineraalimalakiitti mukana lämmön imeytyminen(siksi reaktio etenee kuumennettaessa), ja hajoamisen seurauksena kiinteä musta kupari(II)oksidi ja värittömiä aineita hiilidioksidi CO 2 ja nestemäinen vesi H 2 O.

Kemialliset reaktiot on erotettava toisistaan fyysisiä prosesseja, jotka muuttavat vain ulkoista aggregaatiomuotoa tai -tilaa aine (mutta ei sen koostumus); yleisimmät fysikaaliset prosessit, kuten murskaus, puristus, yhteisfuusio, sekoitus, liuotus, sedimentin suodatus, tislaus.

Kemiallisten reaktioiden avulla on mahdollista saada käytännöllisesti katsoen tärkeitä aineita, joita esiintyy luonnossa rajoitetusti ( typpilannoitteet) tai ei esiinny ollenkaan ( synteettiset huumeet, kemialliset kuidut, muovit). Toisin sanoen, kemian avulla voit syntetisoida ihmisen elämään tarvittavia aineita. Mutta kemiallinen tuotanto tuo myös paljon haittaa ympäröivälle maailmalle - muodossa saastuminen, haitalliset päästöt, kasviston ja eläimistön myrkytykset, siksi kemian käytön tulee olla järkevää, huolellista ja tarkoituksenmukaista.

Sivusto, jossa materiaali kopioidaan kokonaan tai osittain, linkki lähteeseen vaaditaan.