Kemijski spoj

Kemijski spoj , bilo koja tvar sastavljena od identičnih molekula koje se sastoje od atoma dva ili više kemijskih elemenata.

molekula metana

molekula metana Metan, u kojem su četiri atoma vodika vezana za jedan atom ugljika, primjer je osnovnog kemijskog spoja. Na strukture kemijskih spojeva utječu složeni čimbenici, poput kutova veze i duljine veze. Encyclopædia Britannica, Inc.



Sva stvar u svemir sastoji se od atoma više od 100 različitih kemijskih elemenata koji se nalaze u čistom obliku i kombinirani u kemijskim sastojcima spojevi . Uzorak bilo kojeg datog čistog elementa sastoji se samo od atoma karakterističnih za taj element, a atomi svakog elementa su jedinstveni. Na primjer, atomi koji konstituirati ugljik se razlikuje od onih koji čine željezo, a koji se pak razlikuju od ugljika zlato . Svaki je element označen jedinstvenim simbolom koji se sastoji od jednog, dva ili tri slova koja proizlaze ili iz trenutnog naziva elementa ili iz izvornog (često latinskog) naziva. Na primjer, simboli za ugljik, vodik i kisik su jednostavno C, H i O, respektivno. Simbol za željezo je Fe, od izvornog latinskog naziva željezo . Temeljno načelo znanosti o kemija jest da se atomi različitih elemenata mogu međusobno kombinirati da bi stvorili kemijske spojeve. Na primjer, metan, koji nastaje od elemenata ugljik i vodik u omjeru četiri atoma vodika za svaki atom ugljika, sadrži različite CH4molekule. Formula spoja - kao što je CH4—Označava vrste prisutnih atoma, pri čemu indeksi predstavljaju relativni broj atoma (iako broj 1 nikada nije napisan).



molekula vode

molekula vode Molekula vode sastoji se od dva atoma vodika i jednog atoma kisika. Jedan atom kisika sadrži šest elektrona u svojoj vanjskoj ljusci, koji mogu sadržavati ukupno osam elektrona. Kad su dva atoma vodika vezana za atom kisika, vanjska elektronska ovojnica kisika se puni. Encyclopædia Britannica, Inc.

  • Istražite magnetnu ionsku vezu koja nastaje kad se elektroni prebace s jednog atoma na drugi

    Istražite magnetnu ionsku vezu koja nastaje kad se elektroni prebace s jednog atoma na drugi. Joni - atomi s pozitivnim ili negativnim neto nabojem - povezuju se zajedno i tvore ionske spojeve. Encyclopædia Britannica, Inc. Pogledajte sve videozapise za ovaj članak



    gdje je priča o Iliji u Bibliji
  • Pogledajte molekularne veze na djelu dok se dva atoma vodika spajaju s atomom sumpora da bi stvorili sumporovodik

    Pogledajte molekularne veze na djelu dok se dva atoma vodika spajaju s atomom sumpora kako bi stvorili sumporovodik Molekularni spojevi nastaju kada se molekule, poput metana ili vode, spajaju dijeleći elektrone. Encyclopædia Britannica, Inc. Pogledajte sve videozapise za ovaj članak

Voda , koja je kemijska tvar spoj vodika i kisika u omjeru dva atoma vodika za svaki atom kisika, sadrži HdvaO molekule. Natrijev klorid je kemijski spoj nastao iz natrij (Na) i klora (Cl) u omjeru 1: 1. Iako je formula za natrijev klorid NaCl, spoj ne sadrži stvarne molekule NaCl. Umjesto toga, sadrži jednak broj natrijevih iona s a naplatiti pozitivnog (Na+) i kloridni ioni s nabojem negativnog (Cl-). ( Pogledaj ispod Trendovi u kemijskim svojstvima elemenata za raspravu o procesu promjene napunjenih atoma u ione [tj. vrste s pozitivnim ili negativnim neto nabojem].) Gore spomenute tvari predstavljaju dvije osnovne vrste kemijskih spojeva: molekularni (kovalentni) i ionski. Metan i voda sastoje se od molekula; odnosno molekularni su spojevi. Natrijev klorid, s druge strane, sadrži ione; to je ionski spoj.

Atomi različitih kemijskih elemenata mogu se usporediti sa slovima abecede: baš kao što se slova abecede kombiniraju u tisuće riječi, atomi elemenata mogu se kombinirati na razne načine da tvore bezbroj spojeva. Zapravo su poznati milijuni kemijskih spojeva, a moguće je i mnogo više milijuna, ali još uvijek nisu otkriveni ili sintetizirani. Većina tvari koje se nalaze u prirodi - poput drva, tla i stijena - smjese su kemijskih spojeva. Te se tvari mogu razdvojiti u svoje konstituirati spojevi fizikalnim metodama, a to su metode koje ne mijenjaju način na koji su atomi agregirani unutar spojeva. Spojevi se kemijskim promjenama mogu rastaviti na sastavne elemente. Kemijska promjena (odnosno kemijska reakcija) je ona u kojoj se mijenja organizacija atoma. Primjer kemijske reakcije je sagorijevanje metana u prisutnosti molekularnog kisika (Odva) da nastane ugljični dioksid (COdva) i vode.CH4+ 2Odva→ COdva+ 2HdvaILIU ovoj reakciji, koja je primjer a reakcija izgaranja dolazi do promjena na način na koji su atomi ugljika, vodika i kisika povezani u spojevima.



Kemijski spojevi pokazuju zbunjujući niz karakteristika. Pri uobičajenim temperaturama i pritiscima neke su krute tvari, neke tekućine, a neke plinovi. Boje različitih spojeva prelaze u dugine boje. Neki su spojevi vrlo toksični za ljude, dok su drugi neophodni za život. Zamjena samo jednog atoma u spoju može biti odgovorna za promjenu boje, mirisa ili toksičnosti tvari. Tako da se iz ovog sjajnog može stvoriti neki smisao raznolikost , razvijeni su klasifikacijski sustavi. Gore navedeni primjer klasificira spojeve kao molekularne ili ionske. Spojevi su također klasificirani kao organski ili anorganske. Organski spojevi ( Pogledaj ispod Organski spojevi ), tzv. jer su mnogi od njih izvorno bili izolirani od živih organizama, obično sadrže lance ili prstenove ugljikovih atoma. Zbog velike raznolikosti načina na koje se ugljik može povezati sa sobom i drugim elementima, postoji više od devet milijuna organskih spojeva. Spojevi koji se ne smatraju organskim nazivaju se anorganskim spojevima ( Pogledaj ispod Anorganski spojevi ).

živa (Hg)

živa (Hg) Živa (kemijski simbol: Hg) jedini je metalni element koji je tekući na sobnoj temperaturi. marcel / Fotolia

Unutar široke klasifikacije organskog i anorganskog nalazi se mnogo potklasa, uglavnom temeljenih na određenim elementima ili skupinama elemenata koji su prisutni. Na primjer, među anorganskim spojevima, oksidi sadrže O2−ioni ili atomi kisika, hidridi sadrže H-ioni ili atomi vodika, sulfidi sadrže S2−ioni, i tako dalje. Podrazred organskih spojeva uključuje alkohole (koji sadrže skupinu OH), karboksilne kiseline (karakterizira skupina OOCOOH), amini (koji imaju ―NHdvagrupa) i tako dalje.



Periodni sustav

Različite sposobnosti različitih atoma da se kombiniraju i tvore spojeve najbolje se mogu razumjeti u terminološkom sustavu. Periodni sustav izvorno je konstruiran da predstavlja obrasce uočene u kemijskim svojstvima elemenata ( vidjeti kemijsko vezivanje). Odnosno, kako se razvijala znanost o kemiji, primijećeno je da se elementi mogu grupirati prema kemijskoj reaktivnosti. Elementi sa sličnim svojstvima navedeni su u vertikalnim stupcima periodnog sustava i nazivaju se skupinama. Kako su otkriveni detalji atomske strukture, postalo je jasno da položaj elementa u periodnom sustavu korelira s rasporedom elektrona koji posjeduju atomi tog elementa ( vidjeti atom). Posebno je uočeno da su elektroni koji određuju kemijsko ponašanje atoma oni u njegovoj najudaljenijoj ljusci. Takvi se elektroni nazivaju valentni elektroni.

periodni sustav elemenata

periodni sustav Periodni sustav elemenata. Encyclopædia Britannica, Inc.



Na primjer, atomi elemenata u 1. skupina periodnog sustava svi imaju jedan valentni elektron, atomi elemenata iz skupine 2 imaju dva valentna elektrona i tako dalje, sve dok se ne dosegne skupina 18 čiji elementi sadrže osam valentnih elektrona. Najjednostavnije i najvažnije pravilo za predviđanje kako atomi tvore spojeve jest da se atomi teže kombinirati na načine koji im omogućavaju ili isprazniti valentnu ljusku ili je dovršiti (tj. Napuniti), u većini slučajeva s ukupno osam elektrona . Elementi na lijevoj strani periodnog sustava imaju tendenciju da gube valentne elektrone u kemijskim reakcijama. Natrij (u skupini 1), na primjer, nastoji izgubiti usamljeni valentni elektron da bi stvorio ion s nabojem od +1. Svaki atom natrija ima 11 elektrona ( je -), svaki s nabojem od -1, da samo uravnoteži +11 naboj na svojoj jezgri. Gubitkom jednog elektrona ostaje 10 negativnih naboja i 11 pozitivnih naboja dajući neto +1 naboj: Na → Na++ je -. Kalij koji se nalazi neposredno ispod natrija u skupini 1, također tvori +1 ione (K+) u svojim reakcijama, kao i preostali članovi skupine 1: rubidij (Rb), cezij (Cs) i francij (Fr). Atomi elemenata prema desnom kraju periodnog sustava teže podvrgavati se reakcijama tako da stječu (ili dijele) dovoljno elektrona da završe svoju valentnu ljusku. Primjerice, kisik u skupini 16 ima šest valentnih elektrona i zato su mu potrebna još dva elektrona da dovrši svoju najudaljeniju ljusku. Kisik postiže ovaj raspored reagirajući s elementima koji mogu izgubiti ili dijeliti elektrone. Na primjer, atom kisika može reagirati s magnezij (Mg) atom (u skupini 2) uzimajući dva valentna elektrona magnezija, proizvodeći Mg2+i O2−ioni. (Kada neutralni atom magnezija izgubi dva elektrona, on tvori Mg2+ion i, kad neutralni atom kisika dobije dva elektrona, tvori O2−ion.) Rezultirajući Mg2+i O2−zatim se kombiniraju u omjeru 1: 1 dajući ionski spoj MgO ( magnezijev oksid ). (Iako spoj magnezijev oksid sadrži nabijene vrste, on nema neto naboj, jer sadrži jednak broj Mg2+i O2−ioni.) Isto tako, kisik reagira s kalcijem (nešto ispod magnezija u skupini 2) stvarajući CaO (kalcijev oksid). Kisik na sličan način reagira s berilijem (Be), stroncij (Sr), barij (Ba) i radij (Ra), preostali elementi u skupini 2. Ključna je stvar da, budući da svi elementi u određenoj skupini imaju jednak broj valentnih elektrona, oni tvore slične spojeve.

koliko ima smrtnih grijeha

Kemijski elementi mogu se klasificirati na mnogo različitih načina. Najosnovnija podjela elemenata je na metale koji čine većinu elemenata i nemetale. Tipična fizička svojstva metala su sjajan izgled, podatnost (sposobnost nabijanja u tanki lim), žilavost (sposobnost uvlačenja u žicu) i učinkovita toplinska i električna vodljivost. Najvažnije kemijsko svojstvo metala je sklonost odricanju elektrona da bi stvorili pozitivne ione. Na primjer, bakar (Cu) je tipičan metal. Sjajan je, ali se lako ocrni; izvrstan je vodič električne energije i obično se koristi za električne žice; i lako se oblikuje u proizvode različitih oblika, poput cijevi za vodne sustave. Bakar se nalazi u mnogim ionskim spojevima u obliku Cu+ili Cu2+ion.



Metalni elementi nalaze se na lijevoj strani i u središtu periodnog sustava. Metali iz skupina 1 i 2 nazivaju se reprezentativni metali; oni u središtu periodnog sustava nazivaju se prijelazni metali . Lantanoidi i aktinoidi prikazani ispod periodnog sustava posebne su klase prijelaznih metala.

metalni elementi u periodnom sustavu

metalni elementi u periodnom sustavu Metali, nemetali i metaloidi zastupljeni su u različitim regijama periodnog sustava. Encyclopædia Britannica, Inc.



Nemetali, kojih je relativno malo, nalaze se u gornjem desnom kutu periodnog sustava - osim vodika, jedinog nemetalnog člana Grupe 1. Fizička svojstva svojstvena metalima u nemetala nedostaju. U kemijskim reakcijama s metalima nemetali dobivaju elektrone da bi stvorili negativne ione. Nemetalni elementi također reagiraju s drugim nemetalima, u ovom slučaju tvoreći molekularne spojeve. Klor je tipični nemetal. Na uobičajenim temperaturama elementarni klor sadrži Cldvamolekule i reagira s drugim nemetalima stvarajući molekule poput HCl, CCl4i PCI3. Klor reagira s metalima stvarajući ionske spojeve koji sadrže Cl-ioni.

Podjela elemenata na metale i nemetale samo je približna. Nekoliko elemenata duž crte razdvajanja pokazuju i metalna i nemetalna svojstva i nazivaju se metaloidima ili polumetalima.