Príklady chemikálií v chémii. Chémia: teoretické základy

Na rozdiel od niektorých typov polí, napríklad elektromagnetických.

Zvyčajne (pri relatívne nízkych teplotách a hustotách) hmotu tvoria častice, medzi ktorými sa najčastejšie stretávame s elektrónmi, protónmi a neutróny. Posledné dva tvoria atómové jadrá a všetky dohromady - atómy (atómová látka), z ktorých - molekuly, kryštály atď. V niektorých podmienkach, ako napríklad v neutrónových hviezdach, môžu existovať celkom neobvyklé typy hmoty. Pojem substancia sa niekedy vo filozofii používa ako ekvivalent latinského termínu podstata .

Vlastnosti hmoty

Všetky látky sa môžu rozpínať, zmršťovať, meniť na plyn, kvapalinu alebo pevnú látku. Môžu byť zmiešané, čím sa získajú nové látky.

Každá látka má súbor špecifických vlastností – objektívnych charakteristík, ktoré určujú individualitu konkrétnej látky a tým umožňujú odlíšiť ju od všetkých ostatných látok. Medzi najcharakteristickejšie fyzikálno-chemické vlastnosti patria konštanty - hustota, teplota topenia, teplota varu, termodynamické charakteristiky, parametre kryštálovej štruktúry, chemické vlastnosti.

Súhrnné stavy

Takmer všetky chemikálie môžu v zásade existovať v troch skupenstvách agregácie - v pevnom, kvapalnom a plynnom stave. Takže ľad, kvapalná voda a vodná para sú pevné, kvapalné a plynné skupenstvo tej istej chemickej látky - vody H 2 O. Pevná, kvapalná a plynná forma nie sú individuálnymi charakteristikami chemikálií, ale zodpovedajú iba rôznym, v závislosti od vonkajších fyzikálnych podmienok až po stavy existencie chemikálií. Preto nie je možné pripísať vode iba znak kvapaliny, kyslíku - znak plynu a chloridu sodnému - znak pevného skupenstva. Každá z týchto látok (a všetky ostatné látky) za meniacich sa podmienok môže prejsť do ktoréhokoľvek iného z troch stavov agregácie.

Pri prechode od ideálnych modelov tuhého, kvapalného a plynného skupenstva k reálnym stavom hmoty sa nachádza niekoľko hraničných medzitypov, z ktorých známe sú amorfný (sklovitý) stav, stav tekutého kryštálu a vysoko elastický (polymérny) stav. V tomto ohľade sa často používa širší pojem „fáza“.

Vo fyzike sa uvažuje o štvrtom agregovanom stave hmoty - plazma, čiastočne alebo úplne ionizovaná hmota, v ktorej je hustota kladných a záporných nábojov rovnaká (plazma je elektricky neutrálna).

Za určitých podmienok (zvyčajne celkom odlišných od bežných) môžu určité látky prejsť do takých špeciálnych stavov, akými sú supratekuté a supravodivé.

Látka v chémii

V chémii je látka druh hmoty s určitými chemickými vlastnosťami – schopnosťou podieľať sa určitým spôsobom na chemických reakciách.

Všetky chemikálie sú tvorené časticami – atómami, iónmi alebo molekulami; zatiaľ čo molekula môže byť definovaná ako najmenšia častica chemickej látky, ktorá má všetky jej chemické vlastnosti. V skutočnosti môžu byť chemické zlúčeniny reprezentované nielen molekulami, ale aj inými časticami, ktoré môžu meniť ich zloženie. Chemické vlastnosti látok, na rozdiel od fyzikálnych vlastností, nezávisia od

Moderný biológ musí poznať princípy práce s DNA. Problém je v tom, že DNA je úplne neviditeľná pri koncentráciách, ktoré používa väčšina ľudí. Ak chcete izolovať fragmenty DNA, musíte ich zafarbiť. Etídium bromid je ideálny ako farbivo na DNA. Krásne fluoreskuje a pevne priľne k DNA. Čo ešte treba ku šťastiu? Možno táto zlúčenina nespôsobuje rakovinu?

Etídium bromid farbí DNA stláčaním medzi pármi báz. To vedie k poškodeniu integrity DNA, pretože prítomnosť etídiumbromidu spôsobuje napätie v štruktúre. Prestávky sa stávajú miestami pre mutácie.

Ale mutácie, ako viete, sú najčastejšie nežiaduce. Aj keď na vizualizáciu farbiva musíte použiť ultrafialové svetlo, ďalšie karcinogénne činidlo, ktoré samozrejme nerobí komponent bezpečnejším. Mnoho vedcov pracujúcich s DNA dáva prednosť použitiu bezpečnejších zlúčenín na farbenie deoxyribonukleovej kyseliny.

Dimetylkadmium


Olovo, ortuť a všetci ich priatelia spôsobujú pri požití rôzne zdravotné problémy. V niektorých formách môžu tieto ťažké kovy prechádzať telom bez toho, aby sa absorbovali. V iných sa dajú ľahko zachytiť. Keď sa dostanú dovnútra, začnú spôsobovať problémy.

Dimetylkadmium spôsobuje vážne poleptanie kože a poškodenie očí. Je to tiež jed, ktorý sa hromadí v tkanivách. Okrem toho, ak fyziologické účinky nestačia, táto chemikália je horľavá v kvapalnej a plynnej forme. Na zapálenie stačí interakcia so vzduchom a voda len zhoršuje proces horenia.

Pri spaľovaní dimetylkadmium produkuje oxid kademnatý, ďalšiu látku s nepríjemnými vlastnosťami. Oxid kademnatý spôsobuje rakovinu a ochorenie podobné chrípke nazývané zlievarenská horúčka.

VX


VX, ako sa nazýva Venomous Agent X, je chemikália, ktorá nebola použitá mimo chemických zbraní. Táto látka bez zápachu a chuti, vyvinutá britskou vojenskou výskumnou stanicou v Portone, je smrteľná už pri 10 miligramoch. Britská vláda vymenila informácie o VX s USA výmenou za vývoj termonukleárnych zbraní.

VX sa ľahko vstrebáva do pokožky. Navyše sa v prostredí okamžite nedegraduje, takže útok VX bude mať dlhodobé následky. Oblečenie, ktoré sa nosí pri vystavení látke, bude stačiť na otravu každého, kto s ním príde do kontaktu. Vystavenie VX zabíja okamžite, čo spôsobuje kŕče a paralýzu. Smrť nastáva v procese zlyhania dýchacieho systému.

Oxid sírový

Oxid sírový je prekurzorom kyseliny sírovej a je tiež potrebný pre niektoré sulfonačné reakcie. Ak by oxid sírový nebol užitočný, žiadny rozumný vedec by ho neprechovával. Oxid sírový je extrémne žieravý, keď príde do kontaktu s organickou hmotou.

Interakciou s vodou (ktorá tvorí väčšinu nášho tela) vytvára kyselinu sírovú s uvoľňovaním tepla. Aj keby nezasiahla priamo vaše mäso, dokonca aj tesná blízkosť by bola veľmi nebezpečná. Výpary kyseliny sírovej spôsobujú pľúcam zlé veci. Rozliatie oxidu sírového na organický materiál, ako je papier alebo drevo, vytvára toxický požiar.

Batrachotoxín


Batrachotoxín je komplexne vyzerajúca molekula, ktorá je taká smrteľná, že jeden 136 miliónový gram tejto látky by bol smrteľný pre 68-kilogramového človeka. Pre predstavu ide o dve granule soli. Batrachotoxín je jednou z najnebezpečnejších a najjedovatejších chemikálií.

Batrachotoxín sa viaže na sodíkové kanály v nervových bunkách. Úloha týchto kanálov je životne dôležitá pre funkciu svalov a nervov. Tým, že tieto kanály zostávajú otvorené, chemikália eliminuje akúkoľvek kontrolu svalov z tela.

Batrachotoxín sa našiel na koži drobných žiab, ktorých jed sa používal na otrávené šípy. Niektoré kmene Indiánov namáčali hroty šípov do jedu, ktorý vylučovali žaby. Šípky a šípy ochromili korisť a umožnili lovcom pokojne si ju vziať.

Dioxydifluorid


Dioxydifluorid je strašidelná chemikália, ktorá má tiež čarovný názov FOOF, pretože dva atómy kyslíka sú pripojené k dvom atómom fluóru. V roku 1962 chemik A. G. Streng publikoval prácu s názvom „Chemické vlastnosti dioxydifluoridu“. A hoci tento názov nevyzerá odstrašujúco, Strengove experimenty určite boli.

FOOF sa vyrába pri veľmi nízkej teplote, pretože sa rozkladá pri teplote varu okolo -57 stupňov Celzia. Streng počas svojich experimentov zistil, že FOOF exploduje, keď príde do kontaktu s organickými zlúčeninami, dokonca aj pri -183 stupňoch Celzia. Pri interakcii s chlórom FOOF prudko exploduje a kontakt s platinou vedie k rovnakému efektu.

Skrátka, vo výsledkovej časti Strengovej práce bolo veľa slov „blesk“, „iskra“, „výbuch“, „silný“ a „oheň“ v rôznych kombináciách. Majte na pamäti, že toto všetko prebiehalo pri teplotách, pri ktorých je väčšina chemikálií v podstate inertná.

Kyanid draselný


Kyanid je jednoduchá molekula, iba atóm uhlíka naviazaný trikrát na atóm dusíka. Keďže je molekula kyanidu malá, môže preniknúť do proteínov a spôsobiť ich veľké škody. Najmä kyanid sa rád viaže na atómy železa v centre hemoproteínov.

Jeden z hemoproteínov je pre nás mimoriadne užitočný: hemoglobín, proteín, ktorý prenáša kyslík v našej krvi. Kyanid odstraňuje schopnosť hemoglobínu prenášať kyslík.

Keď sa kyanid draselný dostane do kontaktu s vodou, rozkladá sa na kyanovodík, ktorý telo ľahko absorbuje. Tento plyn vonia ako horké mandle, aj keď nie každý ho cíti.

Kvôli svojej rýchlej reakcii sa kyanid draselný často používa ako liek pre mnohých ľudí. Britskí agenti z druhej svetovej vojny nosili kyanidové tablety pre prípad, že by ich chytili, a mnohí vysoko postavení nacisti tiež používali kapsuly kyanidu draselného, ​​aby sa vyhli spravodlivosti.

dimetylortuť


Dve kvapky dimetylortuti - a je to.

V roku 1996 Karen Wetterhahn skúmala účinky ťažkých kovov na organizmy. Ťažké kovy vo svojej kovovej forme pomerne zle interagujú so živými organizmami. Aj keď sa to neodporúča, je úplne možné ponoriť ruku do tekutej ortuti a úspešne ju odstrániť.

Takže na zavedenie ortuti do DNA Wetterhahn použil dimetylortuť, atóm ortuti s dvomi pripojenými organickými skupinami. Ako pracovala, Wetterhahn kvapla kvapku, možno dve, na latexovú rukavicu. O šesť mesiacov neskôr zomrela.

Wetterhahn bol skúsený profesor a prijal všetky odporúčané preventívne opatrenia. Ale dimetylortuť prenikla cez rukavice za menej ako päť sekúnd a cez kožu za menej ako pätnásť. Chemikália nezanechala žiadne zjavné stopy a vedľajšie účinky si Wetterhahn všimol až po niekoľkých mesiacoch, keď už bolo na liečbu neskoro.

Fluorid chlóru


Samotný chlór a fluór sú nepríjemné prvky. Ale ak sa spoja do fluoridu chlóru, veci sa ešte zhoršia.

Fluorid chloritý je taká korozívna látka, že sa nedá skladovať ani v skle. Toto je také silné oxidačné činidlo, že dokáže zapáliť veci, ktoré ani v kyslíku nehoria.

Dokonca aj popol z vecí spálených v kyslíkovej atmosfére sa vznieti pôsobením fluoridu chlóru. Nepotrebuje ani zdroj vznietenia. Keď sa pri priemyselnej havárii vylialo 900 kilogramov fluoridu chlóru, chemikália rozpustila 0,3 metra betónu a meter štrku pod ním.

Jediný (relatívne) bezpečný spôsob skladovania tejto látky je v kovovej nádobe, ktorá už bola fluoridovaná. Vznikne tak fluoridová bariéra, s ktorou fluorid chloričitý nereaguje. Pri kontakte s vodou fluorid chloritý okamžite exploduje a uvoľňuje teplo a kyselinu fluorovodíkovú.

Kyselina fluorovodíková

Každý, kto pracoval v chémii, počul príbehy o kyseline fluorovodíkovej. V technickom zmysle je to slabá kyselina, ktorá sa len tak ľahko nerozdeľuje s vodíkovým iónom. Preto je dosť ťažké dostať od nej rýchle chemické popálenie. A to je tajomstvo jej prefíkanosti. Keďže je kyselina fluorovodíková relatívne neutrálna, môže prechádzať kožou bez toho, aby vás upozornila, a dostať sa do tela. A keď je na mieste, kyselina fluorovodíková začne pracovať.

Keď kyselina daruje svoj protón, zostane fluór, ktorý reaguje s inými látkami. Tieto reakcie ako snehová guľa a fluór spôsobuje zmätok. Jedným z obľúbených cieľov fluoridu je vápnik. Preto kyselina fluorovodíková vedie k smrti kostného tkaniva. Ak sa obeť nelieči, smrť bude dlhá a bolestivá.

Klasifikácia anorganických látok a ich nomenklatúra sú založené na najjednoduchších a najstálejších charakteristikách v čase - chemické zloženie, ktorý zobrazuje atómy prvkov, ktoré tvoria danú látku, v ich číselnom pomere. Ak je látka tvorená atómami jedného chemického prvku, t.j. je forma existencie tohto prvku vo voľnej forme, potom sa nazýva jednoduchá látka; ak je látka tvorená atómami dvoch alebo viacerých prvkov, potom sa nazýva komplexná látka. Všetky jednoduché látky (okrem monatomických) a všetky zložité látky sa nazývajú chemické zlúčeniny, keďže v nich sú atómy jedného alebo rôznych prvkov vzájomne prepojené chemickými väzbami.

Nomenklatúra anorganických látok pozostáva zo vzorcov a názvov. Chemický vzorec - zobrazenie zloženia látky pomocou symbolov chemických prvkov, číselných indexov a niektorých ďalších znakov. chemický názov - znázornenie zloženia látky pomocou slova alebo skupiny slov. Konštrukciu chemických vzorcov a názvov určuje systém nomenklatúrne pravidlá.

Symboly a názvy chemických prvkov sú uvedené v Periodickom systéme prvkov D.I. Mendelejev. Prvky sú podmienene rozdelené na kovy a nekovy . Medzi nekovy patria všetky prvky skupiny VIIIA (vzácne plyny) a skupiny VIIA (halogény), prvky skupiny VIA (okrem polónia), prvky dusík, fosfor, arzén (skupina VA); uhlík, kremík (IVA-skupina); bór (IIIA-skupina), ako aj vodík. Zvyšné prvky sú klasifikované ako kovy.

Pri zostavovaní názvov látok sa zvyčajne používajú ruské názvy prvkov, napríklad dikyslík, difluorid xenón, selenan draselný. Podľa tradície sú pre niektoré prvky korene ich latinských názvov zavedené do odvodených termínov:

napríklad: uhličitan, manganistan, oxid, sulfid, kremičitan.

tituly jednoduché látky pozostávajú z jedného slova - názvu chemického prvku s číselnou predponou, napríklad:

Nasledujúci číselné predpony:

Neurčité číslo je označené číselnou predvoľbou n- poly.

Pre niektoré jednoduché látky tiež použite špeciálne názvy ako O 3 - ozón, P 4 - biely fosfor.

Chemické vzorce komplexné látky sú tvorené označením elektropozitívny(podmienené a reálne katióny) a elektronegatívny(podmienené a reálne anióny) zložky, napríklad CuSO 4 (tu Cu 2+ je skutočný katión, SO 4 2 je skutočný anión) a PCl 3 (tu P + III je podmienený katión, Cl -I je podmienený anión).

tituly komplexné látky vytvorte chemické vzorce sprava doľava. Pozostávajú z dvoch slov - názvov elektronegatívnych zložiek (v nominatívnom prípade) a elektropozitívnych zložiek (v genitívnom prípade), napríklad:

CuSO 4 - síran meďnatý
PCl 3 - chlorid fosforitý
LaCl 3 - chlorid lantanitý
CO - oxid uhoľnatý

Počet elektropozitívnych a elektronegatívnych zložiek v názvoch je označený číselnými predponami uvedenými vyššie (univerzálna metóda), alebo oxidačnými stavmi (ak ich možno určiť podľa vzorca) rímskymi číslicami v zátvorkách (znamienko plus sa vynecháva) . V niektorých prípadoch sa udáva náboj iónu (pre komplexné katióny a anióny) pomocou arabských číslic s príslušným znamienkom.

Pre bežné viacprvkové katióny a anióny sa používajú tieto špeciálne názvy:

H2F+ - fluórnium

C2 2 - - acetylénid

H30+ - oxónium

CN - - kyanid

H3S+ - sulfónium

CNO - - fulminovať

NH4+ - amónny

HF 2 - - hydrodifluorid

N2H5+ - hydrazínium (1+)

HO 2 - - hydroperoxid

N2H6+ - hydrazínium (2+)

HS - - hydrosulfid

NH 3 OH + - hydroxylamínium

N3-azid

NO + - nitrozyl

NCS - - tiokyanát

N02+ - nitroyl

O 2 2 - - peroxid

02+ - dioxygenyl

O 2 - - superoxid

PH 4+ - fosfónium

O 3 - - ozonid

VO 2 + - vanadyl

OCN - - kyanát

UO2+ - uranyl

OH-hydroxid

Pre malý počet známych látok tiež použiť špeciálne tituly:

1. Kyslé a zásadité hydroxidy. soľ

Hydroxidy - typ komplexných látok, ktoré zahŕňajú atómy určitého prvku E (okrem fluóru a kyslíka) a hydroxoskupinu OH; všeobecný vzorec hydroxidov E (OH) n, kde n= 1÷6. Hydroxidová forma E(OH) n volal orto-forma; pri n> 2 hydroxid možno nájsť aj v meta-forma, vrátane, okrem atómov E a OH skupín, atómy kyslíka O, napríklad E (OH) 3 a EO (OH), E (OH) 4 a E (OH) 6 a EO 2 (OH) 2 .

Hydroxidy sa delia na dve chemicky opačné skupiny: kyslé a zásadité hydroxidy.

Kyslé hydroxidy obsahujú atómy vodíka, ktoré môžu byť nahradené atómami kovu, s výhradou pravidla stechiometrickej valencie. Väčšina kyslých hydroxidov sa nachádza v meta-forma, a atómy vodíka vo vzorcoch kyslých hydroxidov sú na prvom mieste, napríklad H 2 SO 4, HNO 3 a H 2 CO 3, a nie SO 2 (OH) 2, NO 2 (OH) a CO (OH) 2. Všeobecný vzorec kyslých hydroxidov je H X EO pri, kde je elektronegatívna zložka EO y x - nazývaný zvyšok kyseliny. Ak nie sú všetky atómy vodíka nahradené kovom, potom zostávajú v zložení zvyšku kyseliny.

Názvy bežných kyslých hydroxidov pozostávajú z dvoch slov: ich vlastného názvu s koncovkou „aya“ a skupinového slova „kyselina“. Tu sú vzorce a vlastné názvy bežných kyslých hydroxidov a ich kyslých zvyškov (pomlčka znamená, že hydroxid nie je známy vo voľnej forme alebo v kyslom vodnom roztoku):

kyslý hydroxid

zvyšok kyseliny

HASO 2 - metaarzén

AsO 2 - - metaarsenit

H 3 AsO 3 - ortoarzén

AsO 3 3 - - ortoarsenit

H 3 AsO 4 - arzén

AsO 4 3 - - arzeničnan

B 4 O 7 2 - - tetraboritan

ВiО 3 - - bizmutát

HBrO - bróm

BrO - - brómnan

HBr03 - bróm

BrO3 - - bromičnan

H 2 CO 3 - uhlie

CO 3 2 - - uhličitan

HClO - chlórna

ClO- - chlórnan

HCl02 - chlorid

ClO 2 - - chloritan

HClO 3 - chlór

ClO 3 - - chlorečnan

HClO 4 - chlór

ClO 4 - - chloristan

H 2 CrO 4 - chróm

CrO 4 2 - - chróman

НCrO 4 - - hydrochróman

H 2 Cr 2 O 7 - dichrómny

Cr 2 O 7 2 - - dvojchróman

FeO 4 2 - - ferrate

HIO 3 - jód

IO3- - jodičnan

HIO 4 - metajód

IO 4 - - metaperiodát

H 5 IO 6 - ortoiodický

IO 6 5 - - ortoperiodát

HMnO 4 - mangán

MnO4- - manganistan

MnO 4 2 - - manganistan

MoO 4 2 - - molybdenan

HNO 2 - dusíkaté

NIE 2 - - dusitany

HNO 3 - dusík

NIE 3 - - dusičnan

HPO 3 - metafosforečná

PO 3 - - metafosfát

H 3 PO 4 - ortofosforečná

PO 4 3 - - ortofosfát

HPO 4 2 - - hydrogenortofosfát

H 2 PO 4 - - dihydrootofosfát

H4P207 - difosforečná

P 2 O 7 4 - - difosfát

ReO 4 - - perrhenate

SO 3 2 - - siričitan

HSO 3 - - hydrosiričitan

H 2 SO 4 - sírová

SO 4 2 - - sulfát

НSO 4 - - hydrosulfát

H2S207 - dispergovaná

S 2 O 7 2 - - disulfát

H 2 S 2 O 6 (O 2) - peroxodisír

S206 (02)2 - - peroxodisulfát

H 2 SO 3 S - tiosírová

SO 3 S 2 - - tiosíran

H 2 SeO 3 - selén

SeO 3 2 - - seleničitan

H 2 SeO 4 - selén

SeO 4 2 - - selenát

H 2 SiO 3 - metakremík

SiO 3 2 - - metasilikát

H 4 SiO 4 - ortokremičitý

SiO 4 4 - - ortokremičitan

H 2 TeO 3 - telurová

TeO 3 2 - - telurit

H 2 TeO 4 - metatelúrium

TeO 4 2 - - metatelurát

H 6 TeO 6 - orthotellurik

TeO 6 6 - - orthotellurát

VO3- - metavanadát

VO 4 3 - - ortovanadát

WO 4 3 - - volfrámu

Menej bežné kyslé hydroxidy sú pomenované podľa pravidiel nomenklatúry pre komplexné zlúčeniny, napríklad:

Názvy zvyškov kyselín sa používajú pri konštrukcii názvov solí.

Zásadité hydroxidy obsahujú hydroxidové ióny, ktoré môžu byť nahradené kyslými zvyškami, s výhradou pravidla stechiometrickej valencie. Všetky zásadité hydroxidy sa nachádzajú v orto-forma; ich všeobecný vzorec je M(OH) n, kde n= 1,2 (zriedka 3,4) a M n+ - katión kovu. Príklady vzorcov a názvov zásaditých hydroxidov:

Najdôležitejšou chemickou vlastnosťou zásaditých a kyslých hydroxidov je ich vzájomná interakcia za vzniku solí ( reakcia tvorby soli), Napríklad:

Ca (OH)2 + H2S04 \u003d CaS04 + 2H20

Ca (OH)2 + 2H2S04 \u003d Ca (HS04)2 + 2H20

2Ca(OH)2 + H2S04 = Ca2S04 (OH)2 + 2H20

Soli - typ komplexných látok, ktoré zahŕňajú katióny M n+ a zvyšky kyselín*.

Soli so všeobecným vzorcom M X(EO pri)n volal priemer soli a soli s nesubstituovanými atómami vodíka - kyslé soli. Niekedy soli obsahujú aj hydroxidové a/alebo oxidové ióny; takéto soli sa nazývajú Hlavná soli. Tu sú príklady a názvy solí:

ortofosforečnan vápenatý

Dihydroortofosforečnan vápenatý

Hydrogenfosforečnan vápenatý

Uhličitan meďnatý

Cu2C03(OH)2

Hydroxiduhličitan dimeďnatý

Dusičnan lantanitý (III).

Oxid titaničitý dinitrát

Kyslé a zásadité soli možno premeniť na stredné soli reakciou so zodpovedajúcim zásaditým a kyslým hydroxidom, napríklad:

Ca (HS04)2 + Ca (OH) \u003d CaS04 + 2H20

Ca2S04 (OH)2 + H2S04 \u003d Ca2S04 + 2H20

Existujú aj soli obsahujúce dva rôzne katióny: často sa nazývajú podvojné soli, Napríklad:

2. Kyslé a zásadité oxidy

Oxidy E X O pri- produkty úplnej dehydratácie hydroxidov:

Hydroxidy kyselín (H 2 SO 4, H 2 CO 3) stretnúť kyslé oxidy(SO 3, CO 2) a zásadité hydroxidy (NaOH, Ca (OH) 2) - Hlavnáoxidy(Na 2 O, CaO) a oxidačný stav prvku E sa pri prechode z hydroxidu na oxid nemení. Príklad vzorcov a názvov oxidov:

Kyslé a zásadité oxidy si zachovávajú solitvorné vlastnosti zodpovedajúcich hydroxidov pri interakcii s hydroxidmi opačných vlastností alebo navzájom:

N2O5 + 2NaOH \u003d 2NaNO3 + H20

3CaO + 2H3P04 = Ca3(P04)2 + 3H20

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

3. Amfotérne oxidy a hydroxidy

Amfoterný hydroxidy a oxidy - chemická vlastnosť spočívajúca v ich tvorbe dvoch radov solí, napríklad pre hydroxid a oxid hlinitý:

(a) 2Al(OH)3 + 3S03 = Al2(S04)3 + 3H20

Al203 + 3H2S04 \u003d Al2(SO4)3 + 3H20

(b) 2Al(OH)3 + Na20 = 2NaAl02 + 3H20

Al203 + 2NaOH \u003d 2NaAl02 + H20

Hydroxid a oxid hlinitý v reakciách (a) teda vykazujú vlastnosti hlavný hydroxidy a oxidy, t.j. reagujú s kyslými hydroxidmi a oxidom za vzniku zodpovedajúcej soli - síranu hlinitého Al 2 (SO 4) 3, pričom pri reakciách (b) vykazujú aj vlastnosti kyslý hydroxidy a oxidy, t.j. reagovať so zásaditým hydroxidom a oxidom za vzniku soli - dioxoaluminát sodný (III) NaAlO 2 . V prvom prípade hliníkový prvok vykazuje vlastnosť kovu a je súčasťou elektropozitívnej zložky (Al 3+), v druhom prípade je vlastnosťou nekovu a je súčasťou elektronegatívnej zložky vzorca soli ( Al02-).

Ak tieto reakcie prebiehajú vo vodnom roztoku, zmení sa zloženie výsledných solí, ale prítomnosť hliníka v katióne a anióne zostáva:

2Al(OH)3 + 3H2S04 = 2 (S04) 3

Al(OH)3 + NaOH = Na

Hranaté zátvorky tu označujú komplexné ióny 3+ - hexaaquaalumínium(III) katión, - - tetrahydroxoaluminát(III)-ión.

Prvky, ktoré v zlúčeninách vykazujú kovové a nekovové vlastnosti, sa nazývajú amfotérne, patria sem prvky A-skupín periodického systému - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po atď. ako aj väčšina prvkov skupín B - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au atď. Amfotérne oxidy sa nazývajú rovnako ako hlavné, napr.

Amfotérne hydroxidy (ak oxidačný stav prvku presahuje + II) môžu byť v orto- alebo (a) meta- forma. Tu sú príklady amfotérnych hydroxidov:

Amfotérne oxidy nie vždy zodpovedajú amfotérnym hydroxidom, pretože pri pokuse o ich získanie sa vytvárajú hydratované oxidy, napríklad:

Ak amfotérnemu prvku v zlúčeninách zodpovedá niekoľko oxidačných stavov, potom bude amfoterita zodpovedajúcich oxidov a hydroxidov (a následne amfoterita samotného prvku) vyjadrená odlišne. Pre nízke oxidačné stavy majú hydroxidy a oxidy prevahu zásaditých vlastností a samotný prvok má vlastnosti kovové, takže je takmer vždy súčasťou katiónov. Pre vysoké oxidačné stavy majú naopak hydroxidy a oxidy prevahu kyslých vlastností a samotný prvok má nekovové vlastnosti, takže je takmer vždy zahrnutý v zložení aniónov. Oxid a hydroxid manganatý teda dominujú zásaditými vlastnosťami a samotný mangán je súčasťou katiónov typu 2+, zatiaľ čo kyslé vlastnosti sú dominantné pri oxide a hydroxide mangánu (VII) a samotný mangán je súčasťou aniónu Mn04-. Amfotérnym hydroxidom s veľkou prevahou kyslých vlastností sa priraďujú vzorce a názvy podľa modelu kyslých hydroxidov, napríklad HMn VII O 4 - kyselina mangánová.

Rozdelenie prvkov na kovy a nekovy je teda podmienené; medzi prvkami (Na, K, Ca, Ba atď.) s čisto kovovými vlastnosťami a prvkami (F, O, N, Cl, S, C atď.) s čisto nekovovými vlastnosťami je veľká skupina prvkov s amfotérnymi vlastnosťami.

4. Binárne spojenia

Rozsiahlym typom komplexných anorganických látok sú binárne zlúčeniny. Patria sem predovšetkým všetky dvojprvkové zlúčeniny (okrem zásaditých, kyslých a amfotérnych oxidov), napríklad H 2 O, KBr, H 2 S, Cs 2 (S 2), N 2 O, NH 3, HN 3 CaC2, SiH4. Elektropozitívne a elektronegatívne zložky vzorcov týchto zlúčenín zahŕňajú jednotlivé atómy alebo viazané skupiny atómov toho istého prvku.

Za binárne zlúčeniny sa považujú viacprvkové látky, v ktorých vzorcoch jedna zo zložiek obsahuje atómy viacerých prvkov, ktoré nie sú vzájomne prepojené, ako aj jednoprvkové alebo viacprvkové skupiny atómov (okrem hydroxidov a solí), napríklad CSO, IO2F3, SBr02F, CrO(02)2, PSI3, (CaTi)03, (FeCu)S2, Hg(CN)2, (PF 3)20, VCl2 (NH2). CSO teda môže byť reprezentovaný ako CS2 zlúčenina, v ktorej je jeden atóm síry nahradený atómom kyslíka.

Názvy binárnych zlúčenín sú zostavené podľa obvyklých pravidiel nomenklatúry, napríklad:

OF 2 - difluorid kyslíka

K 2 O 2 - peroxid draselný

HgCl2 - chlorid ortutnatý

Na2S - sulfid sodný

Hg 2 Cl 2 - dirtuti dichlorid

Mg 3 N 2 - nitrid horečnatý

SBr 2 O - oxid-dibromid sírový

NH4Br - bromid amónny

N20 - oxid dusný

Pb (N 3) 2 - azid olovnatý (II).

NO 2 - oxid dusičitý

CaC 2 - acetylenid vápenatý

Pre niektoré binárne zlúčeniny sa používajú špeciálne názvy, ktorých zoznam bol uvedený skôr.

Chemické vlastnosti binárnych zlúčenín sú značne rôznorodé, preto sa často delia do skupín podľa názvu aniónov, t.j. samostatne sa posudzujú halogenidy, chalkogenidy, nitridy, karbidy, hydridy atď.. Medzi binárnymi zlúčeninami sú aj také, ktoré majú niektoré znaky iných typov anorganických látok. Takže zlúčeniny CO, NO, NO 2 a (Fe II Fe 2 III) O 4, ktorých názvy sú vytvorené pomocou slova oxid, nemožno priradiť k typu oxidov (kyslé, zásadité, amfotérne). Oxid uhoľnatý CO, oxid dusnatý NO a oxid dusičitý NO 2 nemajú zodpovedajúce kyslé hydroxidy (aj keď tieto oxidy sú tvorené nekovmi C a N), netvoria soli, medzi ktorých anióny by patrili atómy C II, N II a N IV. Dvojitý oxid (Fe II Fe 2 III) O 4 - oxid dvojželeza (III) - železa (II), obsahuje síce v zložení elektropozitívnej zložky atómy amfotérneho prvku - železa, ale v dvoch rôznych oxidačných stupňoch, v dôsledku čoho pri interakcii s kyslými hydroxidmi vytvára nie jednu, ale dve rôzne soli.

Binárne zlúčeniny ako AgF, KBr, Na 2 S, Ba (HS) 2, NaCN, NH 4 Cl a Pb (N 3) 2 sú postavené podobne ako soli z reálnych katiónov a aniónov, preto sa nazývajú fyziologický roztok binárne zlúčeniny (alebo len soli). Možno ich považovať za produkty substitúcie atómov vodíka v zlúčeninách HF, HCl, HBr, H2S, HCN a HN3. Posledne menované vo vodnom roztoku majú kyslú funkciu, a preto sa ich roztoky nazývajú kyseliny, napríklad HF (aqua) - kyselina fluorovodíková, H 2 S (aqua) - kyselina sulfidová. Nepatria však do typu kyslých hydroxidov a ich deriváty nepatria medzi soli v klasifikácii anorganických látok.

  • Látka- forma hmoty určitého zloženia, pozostávajúca z molekúl, atómov, iónov.
  • Molekula- najmenšia častica určitej látky, ktorá si zachováva svoje chemické vlastnosti.
  • Atóm Najmenšia častica, ktorá sa nedá chemicky oddeliť.
  • A on- elektricky nabitý atóm (skupina atómov).

Svet okolo nás sa skladá z mnohých rôznych predmetov (fyzických tiel): stoly, stoličky, domy, autá, stromy, ľudia... Všetky tieto fyzické telá zase pozostávajú z jednoduchších zlúčenín tzv. látok: sklo, voda, kov, hlina, plast atď.

Z tej istej látky môžu byť vyrobené rôzne fyzické telá, napríklad zo zlata sa vyrábajú rôzne šperky (prstene, náušnice, prstene), riad, elektródy, mince.

Moderná veda pozná viac ako 10 miliónov rôznych látok. Pretože na jednej strane môže byť z jednej látky vyrobených niekoľko fyzických tiel a na druhej strane zložité fyzické telá pozostávajú z niekoľkých látok, je vo všeobecnosti ťažké započítať počet rôznych fyzických tiel.

Každá látka môže byť charakterizovaná určitými vlastnosťami, ktoré sú jej vlastné, ktoré umožňujú rozlíšiť jednu látku od druhej - je to vôňa, farba, stav agregácie, hustota, tepelná vodivosť, krehkosť, tvrdosť, rozpustnosť, body topenia a varu, atď.

Rôzne fyzikálne telesá pozostávajúce z rovnakých látok za rovnakých podmienok prostredia (teplota, tlak, vlhkosť atď.) majú rovnaké fyzikálne a chemické vlastnosti.

Látky menia svoje vlastnosti v závislosti od vonkajších podmienok. Najjednoduchším príkladom je známa voda, ktorá má pri mínusových teplotách v stupňoch Celzia formu pevného telesa (ľadu), v rozsahu teplôt od 0 do 100 stupňov je kvapalná a nad 100 stupňov pri normálnom atmosférickom tlaku sa otáča do pary (plynu), pri Zároveň v každom z týchto stavov agregácie má voda inú hustotu.

Jednou z najzaujímavejších a najprekvapivejších vlastností látok je ich schopnosť za určitých podmienok interagovať s inými látkami, v dôsledku čoho sa môžu objaviť nové látky. Takéto interakcie sú tzv chemické reakcie.

Taktiež pri zmene vonkajších podmienok môžu látky podliehať zmenám, ktoré sa delia do dvoch skupín – fyzikálne a chemické.

o fyzické zmeny látka zostáva rovnaká, menia sa len jej fyzikálne vlastnosti: tvar, stav agregácie, hustota atď. Napríklad, keď sa topí ľad, tvorí sa voda a keď voda vrie, mení sa na paru, ale všetky premeny sa vzťahujú na jednu látku - vodu.

o chemické zmeny látka môže interagovať s inými látkami, napríklad pri zahrievaní dreva začne interagovať s kyslíkom obsiahnutým v atmosférickom vzduchu, čo vedie k tvorbe vody a oxidu uhličitého.

Chemické reakcie sú sprevádzané vonkajšími zmenami: zmena farby, objavenie sa zápachu, zrážanie, uvoľňovanie svetla, plynu, tepla atď. vlastnosti východiskových látok.

Nech v škole liečime chémia ako jeden z najkomplexnejších, a preto „nemilovaných“ predmetov, ale nemá cenu argumentovať, že chémia je dôležitá a významná, pretože argument je odsúdený na neúspech. Chémia, podobne ako fyzika, nás obklopuje: to molekuly, atómov, Z ktorých látok, kovy, nekovy, spojenia atď. Preto chémia- jedna z najdôležitejších a najrozsiahlejších oblastí prírodných vied.

Chémiaje to náuka o látkach, ich vlastnostiach a premenách.

Predmet chémiaformy existencie predmetov hmotného sveta. Podľa toho, na aké predmety (látky) sa chémia študuje, sa chémia zvyčajne delí anorganické a organické. Príklady anorganických látok sú kyslík, voda, oxid kremičitý, amoniak a sóda, príklady organických látok - metán, acetylén, etanol, kyselina octová a sacharóza.

Všetky látky, ako sú budovy, sú postavené z tehál - častice a sú charakterizované určitý súbor chemických vlastností- schopnosť látok zúčastňovať sa chemických reakcií.

Chemické reakcie - sú to procesy vzniku zložitých látok z jednoduchších, prechod jednej zložitej látky na druhú, rozklad zložitých látok na viacero látok, ktoré sú zložením jednoduchšie. Inými slovami, chemické reakcie je premena jednej látky na druhú.

V súčasnosti známe mnoho miliónov látok, neustále do nich pribúdajú nové látky – objavené v prírode aj syntetizované človekom, t.j. získané umelo. Počet chemických reakcií nie je obmedzený, t.j. neskutočne skvelé.

Spomeňte si na základné pojmy chémie - hmota, chemické reakcie atď.

Ústredným pojmom chémie je pojem látka. Každá látka má jedinečný súbor funkcií- fyzikálne vlastnosti, ktoré určujú individualitu každej konkrétnej látky, napr. hustota, farba, viskozita, prchavosť, bod topenia a bod varu.

Všetky látky môžu byť tri súhrnné stavypevný (ľad), kvapalina (voda) a plynný (para) v závislosti od vonkajších fyzikálnych podmienok. Ako vidíme, voda H2O prezentované vo všetkých deklarovaných štátoch.

Chemické vlastnosti látky nezávisia od stavu agregácie, ale naopak, fyzikálne vlastnosti. Takže v akomkoľvek stave agregácie síra S tvorí sa pri horení oxid siričitý SO2, t.j. vykazuje rovnaké chemické, ale fyzikálne vlastnosti síra sú veľmi odlišné v rôznych stavoch agregácie: napríklad hustota kvapalnej síry je 1,8 g / cm3, tuhá síra 2,1 g/cm3 a plynná síra 0,004 g/cm3.

Chemické vlastnosti látok sa odhaľujú a charakterizujú chemickými reakciami. Reakcie môžu prebiehať tak v zmesiach rôznych látok, ako aj v rámci jednej látky. Keď dôjde k chemickej reakcii, vždy vznikajú nové látky.

Chemické reakcie sú znázornené všeobecne reakčná rovnica: Činidlá → Produkty, kde činidlá sú východiskové materiály použité pre reakciu a Produkty - Sú to nové látky, ktoré vznikajú ako výsledok reakcie.

Vždy sú sprevádzané chemické reakcie fyzické účinky- to môže byť absorpcia alebo uvoľňovanie tepla, zmeny stavu agregácie a farby látok; priebeh reakcií sa často posudzuje podľa prítomnosti týchto účinkov. Áno, rozklad zelený minerál malachit sprevádzaný absorpcia tepla(preto reakcia prebieha pri zahrievaní) a v dôsledku rozkladu, pevný čierny oxid meďnatý a bezfarebné látky oxid uhličitý CO 2 a kvapalná voda H 2 O.

Chemické reakcie treba odlíšiť od fyzikálnych procesov, ktoré menia len vonkajšiu formu alebo stav agregácie látka (nie však jej zloženie); najčastejšie fyzikálne procesy ako napr drvenie, lisovanie, kofúzia, miešanie, rozpúšťanie, filtrovanie sedimentov, destilácia.

Pomocou chemických reakcií je možné získať prakticky dôležité látky, ktoré sa v prírode vyskytujú v obmedzenom množstve ( dusíkaté hnojivá) alebo sa nevyskytujú vôbec ( syntetické drogy, chemické vlákna, plasty). Inými slovami, chémia umožňuje syntetizovať látky potrebné pre ľudský život. No chemická výroba prináša svetu okolo nás aj veľa zla – v podobe znečistenie, škodlivé emisie, otravy flóry a fauny, Preto používanie chémie by malo byť racionálne, opatrné a účelné.

stránky, s úplným alebo čiastočným kopírovaním materiálu, je potrebný odkaz na zdroj.