Katru dienu cilvēks mijiedarbojas ar lielu skaitu objektu. Tie ir izgatavoti no dažādiem materiāliem, tiem ir sava struktūra un sastāvs. Visu, kas ieskauj cilvēku, var iedalīt organiskajā un neorganiskajā. Rakstā mēs apsvērsim, kas ir šādas vielas, mēs sniegsim piemērus. Mēs arī noteiksim, kuras neorganiskās vielas ir atrodamas bioloģijā.
Apraksts
Neorganiskās vielas sauc par vielām, kas nesatur oglekli. Tie ir pretstats organiskajam. Šajā grupā ietilpst arī vairāki oglekli saturoši savienojumi, piemēram:
- cianīdi;
- oglekļa oksīdi;
- karbonāti;
- karbīdi un citi.
Neorganisko vielu piemēri:
- ūdens;
- dažādas skābes (sālsskābe, slāpekļskābe, sērskābe);
- sāls;
- amonjaks;
- oglekļa dioksīds;
- metāli un nemetāli.
Neorganiskā grupa izceļas ar oglekļa skeleta neesamību, kas ir raksturīgiorganiskajām vielām. Neorganiskās vielas pēc to sastāva parasti iedala vienkāršās un sarežģītās. Vienkāršas vielas veido nelielu grupu. Kopā ir aptuveni 400.
Vienkārši neorganiskie savienojumi: metāli
Metāli ir vienkāršas vielas, kuru atomu savienojuma pamatā ir metāliska saite. Šiem elementiem ir raksturīgas metāliskas īpašības: siltumvadītspēja, elektrovadītspēja, elastība, spožums un citi. Kopumā šajā grupā izšķir 96 elementus. Tie ietver:
- sārmu metāli: litijs, nātrijs, kālijs;
- sārmzemju metāli: magnijs, stroncijs, kalcijs;
- pārejas metāli: varš, sudrabs, zelts;
- vieglie metāli: alumīnijs, alva, svins;
- pusmetāli: polonijs, moskovijs, nihonijs;
- lantanīdi un lantāns: skandijs, itrijs;
- aktinīdi un aktīnijs: urāns, neptūnijs, plutonijs.
Pārsvarā dabā metāli ir sastopami rūdas un savienojumu veidā. Lai iegūtu tīru metālu bez piemaisījumiem, to attīra. Nepieciešamības gadījumā iespējama dopinga lietošana vai cita apstrāde. Tā ir īpaša zinātne - metalurģija. Tas ir sadalīts melnā un krāsainā krāsā.
Vienkārši neorganiskie savienojumi: nemetāli
Nemetāli ir ķīmiski elementi, kuriem nepiemīt metāliskas īpašības. Neorganisko vielu piemēri:
- ūdens;
- slāpeklis;
- sērs;
- skābeklis unciti.
Nemetālus raksturo liels elektronu skaits to atoma ārējā enerģijas līmenī. Tas izraisa dažas īpašības: palielinās spēja piesaistīt papildu elektronus, parādās augstāka oksidatīvā aktivitāte.
Dabā nemetālus var atrast brīvā stāvoklī: skābeklis, hlors, fluors, ūdeņradis. Kā arī cietās formās: jods, fosfors, silīcijs, selēns.
Dažiem nemetāliem ir raksturīga īpašība - allotropija. Tas ir, tie var pastāvēt dažādās modifikācijās un formās. Piemēram:
- gāzveida skābeklim ir modifikācijas: skābeklis un ozons;
- cietais ogleklis var pastāvēt šādos veidos: dimants, grafīts, stiklveida ogleklis un citos veidos.
Sarežģīti neorganiskie savienojumi
Šī vielu grupa ir lielāka. Sarežģītie savienojumi izceļas ar vairāku ķīmisko elementu klātbūtni vielā.
Sīkāk apskatīsim sarežģītas neorganiskās vielas. Piemēri un to klasifikācija ir sniegta zemāk rakstā.
1. Oksīdi ir savienojumi, kuros skābeklis ir viens no elementiem. Grupā ietilpst:
- sāli neveidojošs (piem., oglekļa monoksīds, slāpekļa oksīds);
- sāli veidojoši oksīdi (piemēram, nātrija oksīds, cinka oksīds).
2. Skābes ir vielas, kas satur ūdeņraža jonus un skābes atlikumus. Piemēram, slāpekļskābe, sērskābe, sērūdeņradis.
3. Hidroksīdi ir savienojumi, kas satur -OH grupu. Klasifikācija:
- bāzes - šķīstoši un nešķīstoši sārmi - vara hidroksīds, nātrija hidroksīds;
- skābekli saturošas skābes - dihidrogēntrioksokarbonāts, ūdeņraža trioksonitrāts;
- amfotērisks - hroma hidroksīds, vara hidroksīds.
4. Sāļi ir vielas, kas satur metālu jonus un skābes atlikumus. Klasifikācija:
- vide: nātrija hlorīds, dzelzs sulfīds;
- skābs: nātrija bikarbonāts, hidrosulfāti;
- pamata: dihidroksohroma nitrāts, hidroksohroma nitrāts;
- komplekss: nātrija tetrahidroksocinkāts, kālija tetrahlorplatināts;
- dubultā: kālija alauns;
- jaukts: kālija alumīnija sulfāts, kālija vara hlorīds.
5. Binārie savienojumi - vielas, kas sastāv no diviem ķīmiskiem elementiem:
- skābekli nesaturošas skābes;
- skābekli nesaturoši sāļi un citi.
Neorganiski savienojumi, kas satur oglekli
Šādas vielas tradicionāli pieder neorganisko vielu grupai. Vielu piemēri:
- Karbonāti - ogļskābes esteri un sāļi - kalcīts, dolomīts.
- Karbīdi - nemetālu un metālu savienojumi ar oglekli - berilija karbīds, kalcija karbīds.
- Cianīdi - ciānūdeņražskābes sāļi - nātrija cianīds.
- Oglekļa oksīdi - oglekļa un skābekļa binārs savienojums - oglekļa monoksīds un oglekļa dioksīds.
- Cianāti - ir ciānskābes atvasinājumi - fulmīnskābe, izociānskābe.
- Karbonilmetāli –metāla un oglekļa monoksīda komplekss - niķeļa karbonilgrupa.
Neorganisko vielu īpašības
Visas aplūkotās vielas atšķiras pēc individuālajām ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām. Kopumā ir iespējams atšķirt katras neorganisko vielu klases atšķirīgās iezīmes:
1. Parastie metāli:
- augsta siltuma un elektriskā vadītspēja;
- metāla spīdums;
- pārredzamības trūkums;
- izturība un elastība;
- istabas temperatūrā saglabā savu cietību un formu (izņemot dzīvsudrabu).
2. Vienkārši nemetāli:
- vienkārši nemetāli var būt gāzveida stāvoklī: ūdeņradis, skābeklis, hlors;
- broms rodas šķidrā stāvoklī;
- cietiem nemetāliem ir nemolekulārs stāvoklis, un tie var veidot kristālus: dimantu, silīciju, grafītu.
3. Savienojumi:
- oksīdi: reaģē ar ūdeni, skābēm un skābiem oksīdiem;
- skābes: reaģē ar ūdeni, bāzes oksīdiem un sārmiem;
- amfotēriski oksīdi: var reaģēt ar skābiem oksīdiem un bāzēm;
- hidroksīdi: šķīst ūdenī, tiem ir plašs kušanas punktu diapazons, tie var mainīt krāsu, mijiedarbojoties ar sārmiem.
Šūnas organiskās un neorganiskās vielas
Jebkura dzīva organisma šūna sastāv no daudzām sastāvdaļām. Daži no tiem ir neorganiski savienojumi:
- Ūdens. Piemēram, ūdens daudzums šūnā ir no 65 līdz 95%. Tas ir nepieciešams ķīmisko reakciju īstenošanai, sastāvdaļu kustībai, termoregulācijas procesam. Tāpat ūdens ir tas, kas nosaka šūnas tilpumu un elastības pakāpi.
- Minerālsāļi. Organismā tie var atrasties gan izšķīdušā, gan neizšķīdinātā veidā. Svarīgu lomu šūnu procesos spēlē katjoni: kālijs, nātrijs, kalcijs, magnijs - un anjoni: hlors, bikarbonāti, superfosfāts. Minerālvielas ir būtiskas osmotiskā līdzsvara uzturēšanai, bioķīmisko un fizisko procesu regulēšanai, nervu impulsu radīšanai, asins recēšanas līmeņa uzturēšanai un daudzām citām reakcijām.
Dzīvības uzturēšanai svarīgas ir ne tikai šūnas neorganiskās vielas. Organiskie komponenti aizņem 20-30% no tā tilpuma.
Klasifikācija:
- vienkāršas organiskas vielas: glikoze, aminoskābes, taukskābes;
- sarežģītas organiskās vielas: olb altumvielas, nukleīnskābes, lipīdi, polisaharīdi.
Organiskās sastāvdaļas ir nepieciešamas, lai veiktu šūnas aizsargājošo, enerģētisko funkciju, tās kalpo kā enerģijas avots šūnu darbībai un uzglabā barības vielas, veic proteīnu sintēzi, pārraida iedzimtības informāciju.
Rakstā tika apskatīta neorganisko vielu būtība un piemēri, to nozīme šūnas sastāvā. Var teikt, ka dzīvo organismu pastāvēšana nebūtu iespējama bez organisko un neorganisko savienojumu grupām. Tie ir svarīgi visās cilvēka dzīves jomās, kā arī katras eksistencēorganisms.
