Cijeli svijet oko nas sastoji se od mikroskopskih čestica. Kombinirajući se, tvore jednostavne i složene tvari različitih svojstava i karaktera. Kako razlikovati jedno od drugog? Što karakterizira složene kemikalije?
Essencija supstance
Znanost poznaje 118 kemijskih elemenata. Svi oni predstavljaju atome, najmanje čestice koje mogu reagirati. Kemijska svojstva elemenata ovise o njihovoj strukturi. Neovisno, ne mogu postojati u prirodi i sigurno će se ujediniti s drugim atomima. Tako tvore jednostavne i složene tvari.
Zovu se jednostavnima ako se sastoje od samo jedne vrste atoma. Na primjer, kisik (O) je element. Dva njegova atoma, povezana zajedno, tvore molekulu jednostavne tvari kisika formule O2. Kada se tri atoma kisika spoje u molekulu, dobije se ozon - O3.
Složena tvar je kombinacija različitih elemenata. Na primjer, voda ima formulu H2O. Svaka njegova molekula sastoji se od dva atoma vodika (H) i jednog atoma kisika. U prirodi je mnogo više takvih tvari nego jednostavnih. To uključuje šećer, sol,pijesak, itd.
Složene tvari
Složeni spojevi nastaju kao rezultat kemijskih reakcija, uz oslobađanje ili apsorpciju energije. Tijekom takvih reakcija u svijetu se odvijaju stotine različitih procesa, mnogi od njih su izravno važni za život živih organizama.
Ovisno o sastavu, složene tvari se dijele na organske i anorganske. Svi oni imaju molekularnu ili nemolekularnu strukturu. Ako su strukturna jedinica tvari atomi i ioni, to su nemolekularni spojevi. U normalnim uvjetima su čvrsti, tope se i kuhaju na visokim temperaturama. To mogu biti soli ili razni minerali.
U drugoj vrsti strukture, dva ili više atoma se spajaju u molekulu. Unutar njega, veze su vrlo jake, ali slabo komunicira s drugim molekulama. Dolaze u tri agregirana stanja, obično hlapljiva, često smrdljiva.
Organski spojevi
U prirodi postoji oko tri milijuna organskih spojeva. Oni sadrže ugljik. Osim njega, spojevi često sadrže i neke metale, vodik, fosfor, sumpor, dušik i kisik. Iako se, u principu, ugljik može kombinirati s gotovo svim elementima.
Ove tvari su dio živih organizama. To su vrijedni proteini, masti, ugljikohidrati, nukleinske kiseline i vitamini. Nalaze se u hrani, bojama, gorivima, alkoholima, polimerima i drugim spojevima.
Organske tvari u pravilu imaju molekularnu strukturu. U tom smislu, oni često postoje u tekućem i plinovitom stanju. Imaju niže točke taljenja i vrelišta od anorganskih spojeva i formiraju kovalentne veze.
Ugljik se kombinira s drugim elementima, tvoreći zatvorene ili otvorene lance. Njegova glavna značajka je sposobnost homologije i izomerizma. Homolozi nastaju kada se drugi CH2 parovi dodaju CH2 (metan) paru, tvoreći nove spojeve. Metan se može pretvoriti u etan, propan, butan, pentan, itd.
Izomeri su spojevi iste mase i sastava, ali različiti u načinu na koji su atomi povezani. U tom smislu, njihova su svojstva također različita.
Anorganski spojevi
Anorganski spojevi ne sadrže ugljik. Jedina iznimka su karbidi, karbonati, cijanidi i ugljikovi oksidi, na primjer, kreda, soda, ugljični dioksid i ugljični monoksid i neki drugi spojevi.
U prirodi je manje složenih anorganskih spojeva od organskih. Karakterizira ih nemolekularna struktura i stvaranje ionskih veza. Oni tvore stijene i minerale i prisutni su u vodi, tlu i živim organizmima.
Na temelju svojstava tvari, mogu se podijeliti na:
- oksidi - veza elementa s kisikom s oksidacijskim stanjem minus dva (hematit, aluminij, magnetit);
- soli - veza metalnih iona s kiselim ostatkom (kamena sol, lapis, magnezijeva sol);
- kiseline - veza vodika i kiselog ostatka (sumporna, silicijska, kromna kiselina);
- baze - veza metalnih iona i hidroksidnih iona (kaustična soda, gašeno vapno).
