Visa pasaule mums apkārt sastāv no mikroskopiskām daļiņām. Savienojoties, tie veido vienkāršas un sarežģītas vielas ar dažādām īpašībām un raksturu. Kā atšķirt vienu no otra? Kas raksturo sarežģītas ķīmiskas vielas?
Vielas būtība
Zinātne zina 118 ķīmiskos elementus. Tie visi pārstāv atomus, mazākās daļiņas, kas var reaģēt. Elementu ķīmiskās īpašības ir atkarīgas no to struktūras. Neatkarīgi tie nevar pastāvēt dabā un noteikti apvienosies ar citiem atomiem. Tātad tie veido vienkāršas un sarežģītas vielas.
Tos sauc par vienkāršiem, ja tie sastāv tikai no viena veida atomiem. Piemēram, skābeklis (O) ir elements. Divi no tā atomi, savienoti kopā, veido vienkāršas vielas skābekļa molekulu ar formulu O2. Kad trīs skābekļa atomi tiek apvienoti molekulā, tiek iegūts ozons - O3.
Sarežģīta viela ir dažādu elementu kombinācija. Piemēram, ūdenim ir formula H2O. Katra tā molekula sastāv no diviem ūdeņraža atomiem (H) un viena skābekļa atoma. Dabā šādu vielu ir daudz vairāk nekā vienkāršu. Tajos ietilpst cukurs, sāls,smiltis utt.
Sarežģītas vielas
Kompleksi savienojumi veidojas ķīmisku reakciju rezultātā, izdaloties vai absorbējot enerģiju. Šādu reakciju gaitā pasaulē notiek simtiem dažādu procesu, daudzi no tiem ir tieši svarīgi dzīvo organismu dzīvībai.
Atkarībā no sastāva kompleksās vielas iedala organiskās un neorganiskās. Visiem tiem ir molekulāra vai nemolekulāra struktūra. Ja vielas struktūrvienība ir atomi un joni, tie ir nemolekulāri savienojumi. Normālos apstākļos tie ir cieti, kūst un vārās augstā temperatūrā. Tie var būt sāļi vai dažādi minerāli.
Cita veida struktūrā divi vai vairāki atomi apvienojas, veidojot molekulu. Tās iekšpusē saites ir ļoti spēcīgas, bet tas vāji mijiedarbojas ar citām molekulām. Tiem ir trīs agregācijas stāvokļi, parasti gaistoši, bieži vien ar smaržu.
Organiskie savienojumi
Dabā ir aptuveni trīs miljoni organisko savienojumu. Tie satur oglekli. Papildus tam savienojumi bieži satur dažus metālus, ūdeņradi, fosforu, sēru, slāpekli un skābekli. Lai gan principā ogleklis spēj apvienoties gandrīz ar jebkuru elementu.
Šīs vielas ir dzīvo organismu sastāvdaļa. Tie ir vērtīgi proteīni, tauki, ogļhidrāti, nukleīnskābes un vitamīni. Tie ir atrodami pārtikā, krāsās, degvielā, spirtos, polimēros un citos savienojumos.
Organiskajām vielām, kā likums, ir molekulāra struktūra. Šajā sakarā tie bieži pastāv šķidrā un gāzveida stāvoklī. Tiem ir zemāka kušanas un viršanas temperatūra nekā neorganiskiem savienojumiem, un tie veido kovalentās saites.
Ogleklis savienojas ar citiem elementiem, veidojot slēgtas vai atvērtas ķēdes. Tās galvenā iezīme ir homoloģijas un izomērijas spēja. Homologi veidojas, kad CH2 (metāna) pārim pievieno citus CH2 pārus, veidojot jaunus savienojumus. Metānu var pārveidot par etānu, propānu, butānu, pentānu utt.
Izomēri ir savienojumi ar vienādu masu un sastāvu, taču atšķiras atomu savienojuma veids. Šajā ziņā arī to īpašības atšķiras.
Neorganiskie savienojumi
Neorganiskie savienojumi nesatur oglekli. Vienīgie izņēmumi ir karbīdi, karbonāti, cianīdi un oglekļa oksīdi, piemēram, krīts, soda, oglekļa dioksīds un oglekļa monoksīds un daži citi savienojumi.
Dabā ir mazāk sarežģītu neorganisko savienojumu nekā organisko. Tiem ir raksturīga nemolekulāra struktūra un jonu saišu veidošanās. Tie veido iežus un minerālus, un tie atrodas ūdenī, augsnē un dzīvos organismos.
Pamatojoties uz vielu īpašībām, tās var iedalīt:
- oksīdi - elementa saite ar skābekli ar oksidācijas pakāpi mīnus divi (hematīts, alumīnija oksīds, magnetīts);
- sāļi - metālu jonu saite ar skābu atlikumu (akmens sāls, lapis, magnija sāls);
- skābes - ūdeņraža un skābes atlikuma (sērskābe, silīcija, hromskābe) saite;
- bāzes - metālu jonu un hidroksīda jonu saite (kaustiskā soda, dzēstie kaļķi).
