โลกทั้งใบรอบตัวเราประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กมาก เมื่อรวมกันแล้วจะสร้างสารที่เรียบง่ายและซับซ้อนพร้อมคุณสมบัติและลักษณะที่แตกต่างกัน จะแยกความแตกต่างจากที่อื่นได้อย่างไร? สารเคมีที่ซับซ้อนมีลักษณะอย่างไร
สาระสำคัญของสาร
วิทยาศาสตร์รู้ 118 องค์ประกอบทางเคมี พวกมันทั้งหมดเป็นตัวแทนของอะตอม ซึ่งเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดที่สามารถทำปฏิกิริยาได้ คุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบขึ้นอยู่กับโครงสร้าง โดยอิสระแล้ว พวกมันไม่สามารถดำรงอยู่ในธรรมชาติได้ และจะรวมเข้ากับอะตอมอื่นๆ อย่างแน่นอน พวกมันจึงสร้างสารที่ง่ายและซับซ้อน
จะเรียกว่าง่ายถ้าประกอบด้วยอะตอมเพียงชนิดเดียว ตัวอย่างเช่น ออกซิเจน (O) เป็นองค์ประกอบ อะตอมสองอะตอมที่เชื่อมต่อกัน ก่อตัวเป็นโมเลกุลของสารออกซิเจนอย่างง่ายด้วยสูตร O2 เมื่อออกซิเจนสามอะตอมรวมกันเป็นโมเลกุล จะได้รับโอโซน - O3.
สารที่ซับซ้อนคือการรวมกันขององค์ประกอบต่างๆ ตัวอย่างเช่น น้ำมีสูตร H2O แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยไฮโดรเจน 2 อะตอม (H) และออกซิเจน 1 อะตอม ในธรรมชาติมีสารดังกล่าวมากกว่าสารธรรมดา ได้แก่ น้ำตาล เกลือทราย เป็นต้น
สารที่ซับซ้อน
สารประกอบเชิงซ้อนเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเคมี โดยมีการปลดปล่อยหรือดูดซับพลังงาน ในกระบวนการของปฏิกิริยาดังกล่าว มีการดำเนินการหลายร้อยกระบวนการในโลก หลายกระบวนการมีความสำคัญโดยตรงต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิต
สารที่ซับซ้อนแบ่งออกเป็นสารอินทรีย์และอนินทรีย์ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ ทั้งหมดมีโครงสร้างโมเลกุลหรือไม่ใช่โมเลกุล ถ้าหน่วยโครงสร้างของสสารเป็นอะตอมและไอออน สิ่งเหล่านี้คือสารประกอบที่ไม่ใช่โมเลกุล ภายใต้สภาวะปกติจะเป็นของแข็ง ละลายและเดือดที่อุณหภูมิสูง อาจเป็นเกลือหรือแร่ธาตุต่างๆ
ในโครงสร้างอีกประเภทหนึ่ง อะตอมตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไปรวมกันเป็นโมเลกุล ข้างในนั้น พันธะนั้นแข็งแกร่งมาก แต่มันมีปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นเล็กน้อย พวกเขามาในสามสถานะของการรวมตัว มักจะระเหย มักจะมีกลิ่น
สารประกอบอินทรีย์
มีสารประกอบอินทรีย์ประมาณสามล้านชนิดในธรรมชาติ พวกมันมีคาร์บอน นอกจากนี้ สารประกอบมักประกอบด้วยโลหะ ไฮโดรเจน ฟอสฟอรัส กำมะถัน ไนโตรเจน และออกซิเจน แม้ว่าโดยหลักการแล้ว คาร์บอนสามารถรวมเข้ากับองค์ประกอบได้เกือบทุกชนิด
สารเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิต เหล่านี้เป็นโปรตีนที่มีคุณค่า ไขมัน คาร์โบไฮเดรต กรดนิวคลีอิก และวิตามิน พบได้ในอาหาร สีย้อม เชื้อเพลิง แอลกอฮอล์ โพลีเมอร์ และสารประกอบอื่นๆ
สารอินทรีย์มีโครงสร้างโมเลกุล ในเรื่องนี้มักมีอยู่ในสถานะของเหลวและก๊าซ มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำกว่าสารประกอบอนินทรีย์และสร้างพันธะโควาเลนต์
คาร์บอนรวมกับองค์ประกอบอื่นๆ กลายเป็นโซ่ปิดหรือเปิด คุณสมบัติหลักคือความสามารถในการคล้ายคลึงกันและไอโซเมอร์ ความคล้ายคลึงกันจะเกิดขึ้นเมื่อมีการเพิ่มคู่ CH2 อื่น ๆ ลงในคู่ CH2 (มีเทน) สร้างสารประกอบใหม่ มีเทนสามารถแปลงเป็นอีเทน โพรเพน บิวเทน เพนเทน ฯลฯ
ไอโซเมอร์เป็นสารประกอบที่มีมวลและองค์ประกอบเหมือนกัน แต่วิธีเชื่อมต่ออะตอมต่างกัน ในแง่นี้คุณสมบัติของพวกมันก็ต่างกัน
สารประกอบอนินทรีย์
สารประกอบอนินทรีย์ไม่มีคาร์บอน ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือ คาร์ไบด์ คาร์บอเนต ไซยาไนด์ และออกไซด์ของคาร์บอน เช่น ชอล์ก โซดา คาร์บอนไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์ และสารประกอบอื่นๆ
ธรรมชาติมีสารประกอบอนินทรีย์ที่ซับซ้อนน้อยกว่าสารประกอบอินทรีย์ มีลักษณะเป็นโครงสร้างที่ไม่ใช่โมเลกุลและการก่อตัวของพันธะไอออนิก พวกมันก่อตัวเป็นหินและแร่ธาตุ และมีอยู่ในน้ำ ดิน และสิ่งมีชีวิต
ตามคุณสมบัติของสาร แบ่งออกเป็น:
- ออกไซด์ - พันธะของธาตุที่มีออกซิเจนซึ่งมีสถานะออกซิเดชันลบ 2 (เฮมาไทต์ อลูมินา แมกเนไทต์)
- เกลือ - พันธะของไอออนโลหะที่มีสารตกค้างที่เป็นกรด (เกลือหิน ลาพิส เกลือแมกนีเซียม);
- กรด - พันธะของไฮโดรเจนและสารตกค้างที่เป็นกรด (ซัลฟิวริก ซิลิซิก กรดโครมิก);
- เบส - พันธะของไอออนโลหะและไฮดรอกไซด์ไอออน (โซดาไฟ ปูนขาว)
