Sve tvari možemo podijeliti na jednostavne i složene. Jednostavan To su tvari čije se molekule sastoje od atoma istog elementa. Molekule jednostavne tvari može se sastojati od jednog (na primjer, He, Mg, Kr), dva (na primjer, Cl 2, H 2, N 2) i više atoma (na primjer, O 3, S 8) jednog elementa. Jednostavne tvari mogu biti metali (na primjer željezo, bakar) i nemetali (na primjer sumpor, dušik).
Složene tvari ili kemijski spojevi To su tvari čije se molekule sastoje od atoma dvaju ili više elemenata. Na primjer NO 2, AgCL, NaOH.
VJEŽBA 1 Označite koje su od tvari, čiji se sastav izražava formulama: Na, H 2 S, O 2, H 2 O, jednostavne, a koje složene? Izrazite sastav posljednjeg spoja u postocima (masenim).
ODGOVOR Jednostavne tvari su natrij (Na), kisik (O 2), koji se sastoje od atoma jednog elementa, vodikov sulfid (H 2 S) i voda (H 2 O) - složene tvari, njihove se molekule sastoje od atoma raznih elemenata.
Pomoću formula kemijskih spojeva možete odrediti molarnu masu tvari, njezin kvantitativni sastav, tj. sadržaj (u masenim omjerima ili postocima) svakog elementa u određenoj tvari.
Molarna masa H 2 O je 18 g/mol, što je 100%. Vodik u spoju je 2 mola atoma, a kisik je 1 mol atoma, što je u postocima (težinski): % H 2 = 2 100/ 18 = 11,1
% O2 = 16 100/18 = 88,9
VJEŽBA 1(za samokontrolu)
1.U navedenim primjerima označite jednostavne i složene tvari:
a) dijamant, ugljični dioksid, ozon, sol:
b) grafit, fosforit, sumporovodik, sumpor;
c) kisik, sumporni dioksid, gašeno vapno, magnezij.
Navedite atome od kojih se elemenata sastoji koja tvar.
2. Izrazite sastav kao postotak (težinski) sljedećih spojeva: a) H2S, FeO; b) CuS, CaO; c) Fe203, H2SO4; d) FeCL3, SO3; e) CO 2, Cu 2 S.
3.Navedi koja je od tvari čiji je sastav izražen sljedeće formule, složeni su: S 8, Cu 2 S, SO 3, Na, NH 4 OH? Označite atome od kojih elemenata se sastoje.
4.Koji je od oksida bogatiji sadržajem željeza; FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4?
5.Koji od priključaka: Sadrži li Cu 2 S, CuS, CuSO 4 više sumpora?
OKSIDACIJSKO STANJE I VALENTNOST ATOMA
Oksidacijsko stanje (S.O.) je uvjetni naboj atoma u spoju, izračunat na temelju prijedloga čisto ionskog karaktera kemijska veza. Oksidacijsko stanje može imati negativnu, pozitivnu i nultu vrijednost, što se označava arapskim brojevima sa znakom “+” ili “-” i stavlja iznad simbola elementa, npr.: Cl 2 0, K + 2 O -2, H + N +5 O -2
U prethodnom poglavlju rečeno je da ne samo atomi istog kemijskog elementa mogu međusobno stvarati veze, već i atomi različitih elemenata. Tvari koje tvore atomi jednog kemijskog elementa nazivamo jednostavnim tvarima, a tvari koje tvore atomi različitih kemijskih elemenata nazivamo složenim tvarima. Neke jednostavne tvari imaju molekularnu strukturu, tj. sastoje se od molekula. Na primjer, tvari kao što su kisik, dušik, vodik, fluor, klor, brom, jod imaju molekularnu strukturu. Svaku od ovih tvari tvore dvoatomne molekule, pa se njihove formule mogu napisati kao O 2, N 2, H 2, F 2, Cl 2, Br 2 i I 2. Kao što vidite, jednostavne tvari mogu imati isto ime kao i elementi koji ih tvore. Stoga je potrebno jasno razlikovati situacije kada govorimo o o kemijskom elementu, a kada o jednostavnoj tvari.
Često jednostavne tvari nemaju molekularne, već atomska struktura. U takvim tvarima, atomi mogu međusobno formirati veze različitih vrsta, o čemu će se detaljnije raspravljati malo kasnije. Tvari slične strukture su svi metali, na primjer, željezo, bakar, nikal, kao i neki nemetali - dijamant, silicij, grafit itd. Ove tvari obično karakterizira ne samo podudarnost naziva kemijskog elementa s njegovim imenom formirana tvar, ali istovjetni su i zapis formule tvari i oznaka kemijskog elementa. Na primjer, kemijski elementi željezo, bakar i silicij, označeni Fe, Cu i Si, tvore jednostavne tvari čije su formule Fe, Cu i Si. Postoji i mala skupina jednostavnih tvari koje se sastoje od izoliranih atoma koji nisu ni na koji način povezani. Takve tvari su plinovi, koji se zbog svoje izrazito niske kemijske aktivnosti nazivaju plemenitim plinovima. Tu spadaju helij (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe), radon (Rn).
Budući da postoji samo oko 500 poznatih jednostavnih tvari, logičan zaključak slijedi da mnoge kemijske elemente karakterizira pojava koja se naziva alotropija.
Alotropija je pojava kada jedan kemijski element mogu tvoriti nekoliko jednostavnih tvari. Drugačiji kemijske tvari koje tvori jedan kemijski element nazivaju se alotropske modifikacije ili alotropi.
Tako, na primjer, kemijski element kisik može tvoriti dvije jednostavne tvari, od kojih jedna ima naziv kemijskog elementa - kisik. Kisik kao tvar sastoji se od dvoatomnih molekula, tj. njegova formula je O2. Upravo je taj spoj dio zraka koji nam je potreban za život. Još jedna alotropska modifikacija kisika je troatomni plin ozon, čija je formula O 3 . Unatoč činjenici da su i ozon i kisik formirani od istog kemijskog elementa, oni kemijsko ponašanje vrlo različite: ozon je mnogo aktivniji od kisika u reakcijama s istim tvarima. Osim toga, ove se tvari međusobno razlikuju po fizičkim svojstvima, barem zbog činjenice da molekularna masa ozona je 1,5 puta više od kisika. To dovodi do činjenice da je njegova gustoća u plinovitom stanju također 1,5 puta veća.
Mnogi kemijski elementi teže stvaranju alotropskih modifikacija koje se međusobno razlikuju po strukturnim značajkama kristalna rešetka. Tako, na primjer, na slici 5 možete vidjeti shematske slike fragmenata kristalnih rešetki dijamanta i grafita, koji su alotropske modifikacije ugljika.
Slika 5. Fragmenti kristalnih rešetki dijamanta (a) i grafita (b)
Osim toga, ugljik također može imati molekularnu strukturu: takva se struktura opaža u vrsti tvari kao što su fulereni. Tvari ovog tipa tvore sferne molekule ugljika. Slika 6 prikazuje 3D modele molekule c60 fulerena i nogometne lopte za usporedbu. Uočite njihove zanimljive sličnosti.
Slika 6. Molekula fulerena C60 (a) i nogometna lopta (b)
Složene tvari su tvari koje se sastoje od atoma različitih elemenata. Oni, baš kao i jednostavne tvari, mogu imati molekularne i nemolekularna struktura. Nemolekularni tip strukture složenih tvari može biti raznolikiji od strukture jednostavnih. Sve složene kemijske tvari mogu se dobiti ili izravnom interakcijom jednostavnih tvari ili nizom njihovih međusobnih interakcija. Važno je shvatiti jednu činjenicu, a to je da su svojstva složenih tvari, fizikalna i kemijska, vrlo različita od svojstava jednostavnih tvari od kojih su dobivene. Na primjer, kuhinjska sol, koja ima NaCl forum i bezbojne su prozirne kristale, može se dobiti reakcijom natrija, metala svojstvenih metalima (sjaj i električna vodljivost), s klorom Cl2, žutozelenim plinom.
Sumporna kiselina H 2 SO 4 može nastati nizom uzastopnih transformacija iz jednostavnih tvari - vodika H 2, sumpora S i kisika O 2. Vodik je plin lakši od zraka koji sa zrakom stvara eksplozivne smjese; sumpor je kruta tvar. žuta boja, sposoban za gorenje, a kisik je plin nešto teži od zraka u kojem mogu gorjeti mnoge tvari. Sumporna kiselina, koja se može dobiti iz ovih jednostavnih tvari, teška je uljasta tekućina s jakim svojstvima uklanjanja vode, zbog čega pougljuje mnoge tvari organskog podrijetla.
Očito, osim pojedinačnih kemikalija, postoje i njihove mješavine. To su prije svega mješavine raznih tvari koje tvore svijet oko nas: metalne legure, hrana, piće, razni materijali od kojih se sastoje predmeti oko nas.
Na primjer, zrak koji udišemo sastoji se uglavnom od dušika N2 (78%), kisika (21%) koji nam je od vitalnog značaja, a preostalih 1% čine nečistoće drugih plinova (ugljični dioksid, plemeniti plinovi itd.) .
Smjese tvari dijelimo na homogene i heterogene. Homogene smjese su one smjese koje nemaju fazne granice. Homogene smjese su smjese alkohola i vode, legure metala, otopina soli i šećera u vodi, smjese plinova i dr. Heterogene smjese To su smjese koje imaju faznu granicu. Mješavine ove vrste uključuju mješavine pijeska i vode, šećera i soli, mješavine ulja i vode itd.
Tvari koje čine smjese nazivaju se komponente.
Smjese jednostavnih tvari, za razliku od kemijskih spojeva koji se mogu dobiti iz tih jednostavnih tvari, zadržavaju svojstva svake komponente.
Sve što nas okružuje ima svoju fizikalnu i kemijsku prirodu. Kako se zove tvar i koje vrste postoje? To je fizikalna tvar koja ima specifičan kemijski sastav. Na latinskom je riječ za "supstanciju" Substantia, koju znanstvenici također često koriste. Što to predstavlja?
Danas je poznato više od 20 milijuna različitih tvari. U zraku ima svih vrsta plinova, au oceanima, morima i rijekama vode s mineralima i solima. Čvrsti površinski sloj našeg planeta sastoji se od brojnih stijena. Velika količina razne tvari prisutne su u svakom živom organizmu.
Opći pojmovi
U modernoj kemiji tvar se definira kao tvar koja ima masu mirovanja. Sastoji se od elementarne čestice odnosno kvazičestice. Sastavni dio svake tvari je njezina masa. U pravilu se pri relativno niskim gustoćama i temperaturama u njegovom sastavu najčešće nalaze elementarne čestice poput elektrona, neutrona i protona. Posljednje dvije se sastoje atomske jezgre. Sve te elementarne čestice tvore tvari kao što su molekule i kristali. U svojoj srži, njihova atomska tvar (atomi) sastoji se od elektrona, protona i neutrona.
S gledišta biologije, "materija" je koncept materije koja tvori tkiva bilo kojeg organizma. Dio je organela koji se nalaze u stanicama. U u općem smislu"supstanca" je oblik materije od kojega su stvorena sva fizička tijela.
Svojstva materije
Svojstva tvari su skup objektivnih karakteristika koje određuju individualnost. Oni omogućuju razlikovanje jedne tvari od druge. Najkarakterističniji tjelesni Kemijska svojstva tvari:
Gustoća;
Vrelište i talište;
Termodinamičke karakteristike;
Kemijska svojstva;
Vrijednosti kristalne strukture.
Svi navedeni parametri su nepromjenjive konstante. Budući da se sve tvari razlikuju jedna od druge, imaju određene karakteristike. Što se podrazumijeva pod tim pojmom? Svojstva tvari su njezina svojstva određena mjerenjem ili opažanjem, bez pretvaranja u drugu tvar. Najvažniji od njih su:
agregatno stanje;
Boja i sjaj;
Prisutnost mirisa;
Netopljivost ili topljivost u vodi;
Tališta i vrelišta;
Gustoća;
Električna provodljivost;
Toplinska vodljivost;
Tvrdoća;
krhkost;
Plastični.
Također ga karakterizira takvo fizičko svojstvo kao oblik. Boja, okus, miris određuju se vizualno i pomoću osjetila. Takav fizički parametri, poput gustoće, tališta i vrelišta, električna vodljivost izračunava se pomoću razna mjerenja. Informacije o fizička svojstva ah većina tvari predstavljena je u posebnim referentnim knjigama. Ovise o agregatnom stanju tvari. Tako su gustoće vode, leda i pare potpuno različite. Kisik u plinovitom stanju je bezbojan, ali u tekućem stanju ima plavu nijansu. Zbog razlika u fizikalnim svojstvima mogu se razlikovati mnoge tvari. Dakle, bakar je jedini metal koji ima crvenkastu nijansu. Samo ima slan okus. U većini slučajeva, za identifikaciju tvari, potrebno je uzeti u obzir nekoliko njezinih poznatih svojstava.
Odnos pojmova
Mnogi ljudi brkaju pojmove "kemijski element", "atom", "jednostavna tvar". Zapravo, razlikuju se jedni od drugih. Dakle, atom je konkretan pojam jer stvarno postoji. Kemijski element - apstraktna (zbirna) definicija. U prirodi postoji samo u obliku vezanih ili slobodnih atoma. Drugim riječima, to je jednostavna ili složena tvar. Svaki kemijski element ima svoj simbol – znak (simbol). U nekim slučajevima izražava i sastav jednostavne tvari (B, C, Zn). Ali često ovaj simbol označava samo kemijski element. To jasno pokazuje formula kisika. Dakle, O je samo kemijski element, a jednostavna tvar kisik označava se formulom O 2.
Postoje i druge razlike između ovih pojmova. Potrebno je razlikovati karakteristike (svojstva) jednostavnih tvari, koje su skup čestica, i kemijskog elementa, koji je atom određene vrste. Postoje određene razlike u imenima. Najčešće je oznaka kemijskog elementa i jednostavne tvari ista. Međutim, postoje iznimke od ovog pravila.
Klasifikacija tvari
Kako se tvar naziva sa znanstvenog stajališta? Broj različitih tvari je vrlo velik. Prirodna tvar, čija se definicija odnosi na njezino prirodno podrijetlo, može biti organska ili anorganska. Čovjek je mnoge spojeve naučio sintetizirati umjetno. Definicija "tvari" podrazumijeva podjelu na jednostavne (pojedinačne) tvari i smjese. Odnos prema klasifikaciji ovisi o tome koliko ih je u nju uključeno.
Definicija jednostavne tvari razumije apstraktni pojam, što znači skup atoma koji su međusobno povezani prema određenim fizikalnim i kemijskim zakonima. Unatoč tome, granica između njega i smjese je vrlo nejasna, jer neke tvari imaju promjenjiv sastav. Za njih još nije predložena točna formula. Zbog činjenice da je za jednostavnu tvar moguća samo njezina konačna čistoća, ovaj koncept ostaje apstrakcija. Drugim riječima, u bilo kojem od njih postoji mješavina kemijskih elemenata u kojoj jedan prevladava. Često, čistoća tvari izravno utječe na njezina svojstva. U općem smislu, jednostavna tvar sastoji se od atoma jednog kemijskog elementa. Na primjer, molekula plinovitog kisika sadrži 2 identična atoma (O 2).
Što se naziva složena tvar? Takav kemijski spoj uključuje različite atome koji čine molekule. Ponekad se naziva miješana kemijska tvar. Složene tvari su smjese čije su molekule sastavljene od atoma dvaju ili više elemenata. Na primjer, u molekuli vode postoji jedan atom kisika i 2 atoma vodika (H 2 O). Pojam složene tvari je molekula koja sadrži različite kemijske elemente. Postoji mnogo više takvih tvari nego jednostavnih. Mogu biti prirodne i umjetne.
Jednostavni, čiji je koncept donekle konvencionalan, razlikuju se po svojstvima. Na primjer, titan postaje jak tek kada se oslobodi atoma kisika na manje od stotinke postotka. Složena i jednostavna tvar kemijska definicijašto je malo teško uočiti, mogu biti dvije vrste: anorganske i organske.
Anorganske tvari
Svi su anorganski kemijski spojevi, koji ne sadrži ugljik. U ovu skupinu spadaju i neke tvari koje sadrže ovaj element (cijanidi, karbonati, karbidi, ugljikovi oksidi i nekoliko drugih tvari). Nemaju kostur karakterističan za organske tvari. Svatko može imenovati tvar prema njenoj formuli zahvaljujući Mendeljejevom periodnom sustavu i školskom tečaju kemije. Svi su oni naznačeni latiničnim slovima. Kako se tvar naziva u ovom slučaju? Sve anorganske tvari dijele se u sljedeće skupine:
Jednostavne tvari: metali (Mg, Na, Ca); nemetali (P, S); plemeniti plinovi (He, Ar, Xe); amfoterne tvari (Al, Zn, Fe);
Kompleks: soli, oksidi, kiseline, hidroksidi.
Organska tvar
Definicija organskih tvari vrlo je jednostavna. Te tvari uključuju kemijske spojeve koji sadrže ugljik. Ova klasa tvari je najopsežnija. Istina, postoje iznimke od ovog pravila. Dakle, u organske tvari ne spadaju: ugljikovi oksidi, karbidi, karbonati, ugljična kiselina, cijanidi i tiocijanati.
Odgovor na pitanje "naziv uključuje niz složenih spojeva. To uključuje: amine, amide, ketone, anhidride, aldehide, nitrile, karboksilne kiseline, organosumporni spojevi, ugljikovodici, alkoholi, jednostavni i esteri, aminokiseline.
Glavne klase bioloških organskih tvari uključuju lipide, proteine, nukleinske kiseline i ugljikohidrate. Osim ugljika, sadrže vodik, kisik, fosfor, sumpor i dušik. Koji karakterne osobine u organskoj tvari? Njihova raznolikost i raznolikost strukture objašnjavaju se karakteristikama atoma ugljika, koji su sposobni stvarati jake veze kada su povezani u lance. To rezultira vrlo stabilnim molekulama. Atomi ugljika tvore cik-cak lanac, što je karakteristično za organske tvari. U ovom slučaju struktura molekula izravno utječe na kemijska svojstva. Ugljik u organska tvar mogu se kombinirati u otvorene i cikličke (zatvorene) krugove.
Agregatna stanja
Definicija "tvari" u kemiji ne daje detaljan koncept njezinog agregacijskog stanja. Razlikuju se po ulozi međudjelovanja molekula u njihovom postojanju. Postoje 3 agregatna stanja:
Krutina u kojoj su molekule čvrsto povezane. Između njih se uspostavlja snažna privlačnost. U čvrstom stanju molekule tvari ne mogu se slobodno kretati. Oni mogu samo učiniti oscilatorna kretanja. Time čvrste tvari savršeno zadržavaju oblik i volumen.
Tekućina, u kojoj su molekule slobodnije i mogu se kretati s jednog mjesta na drugo. Zahvaljujući tim svojstvima svaka tekućina može poprimiti oblik posude i teći.
Plinovito, u kojem se elementarne čestice tvari kreću slobodno i kaotično. Molekularne veze u ovom stanju su toliko slabe da mogu biti daleko jedna od druge. U plinovitom stanju tvar je sposobna ispuniti velike količine.
Koristeći vodu kao primjer, vrlo je lako razumjeti razliku između leda, tekućine i pare. Sva ova agregacijska stanja ne odnose se na individualna svojstva kemijske tvari. Oni odgovaraju samo stanjima postojanja tvari koja ovise o vanjskim fizičkim uvjetima. Zato se vodi ne može jednoznačno pripisati znak tekućine. Kada se vanjski uvjeti promijene, mnoge kemijske tvari prelaze iz jednog agregatnog stanja u drugo. Tijekom ovog procesa otkrivaju se srednji (granični) tipovi. Najpoznatije od njih je amorfno stanje koje se naziva staklasto. Ova definicija "supstancije" u kemiji povezana je s njenom strukturom (u prijevodu s grčkog amorphos - bezobličan).
U fizici se razmatra još jedna stvar agregatno stanje, nazvana plazma. Potpuno je ili djelomično ioniziran i karakterizira ga ista gustoća negativnih i pozitivnih naboja. Drugim riječima: plazma je električki neutralna. Ovo agregatno stanje javlja se samo pri ekstremno visokim temperaturama. Ponekad dosežu tisuće kelvina. Po nekim svojim svojstvima plazma je suprotna plinu. Potonji ima nizak električna provodljivost. Plin se sastoji od čestica koje su međusobno slične. Međutim, rijetko se sudaraju. Plazma ima visoku električnu vodljivost. Sastoji se od elementarnih čestica koje se razlikuju električno punjenje. Stalno su u interakciji jedni s drugima.
Postoje i međuagregatna stanja, poput polimera (visoko elastično). Zbog prisutnosti ovih prijelaznih oblika, stručnjaci često šire koriste koncept "faze". Pod određenim uvjetima, sasvim različitim od uobičajenih, neke tvari prelaze u posebna stanja, na primjer, supravodljiva i supertekuća.
Kristali
Kristali su čvrste tvari koje prirodno imaju oblik pravilnih poliedara. Temelji se na njihovoj unutarnjoj strukturi i ovisi o rasporedu njegovih sastavnih atoma, molekula i iona. U kemiji se naziva kristalna rešetka. Ova struktura je individualna za svaku tvar, pa je to jedan od glavnih fizikalno-kemijskih parametara.
Udaljenosti između čestica koje čine kristale nazivaju se parametri rešetke. Definiraju se korištenjem fizikalne metode strukturalna analiza. Nije neuobičajeno da čvrste tvari imaju više od jednog oblika kristalne rešetke. Takve se strukture nazivaju polimorfne modifikacije. Među jednostavnim tvarima česti su rombični i monoklinski oblici. Takve tvari uključuju grafit, dijamant, sumpor, koji su heksagonalne i kubične modifikacije ugljika. Ovaj oblik je također uočen u složenim tvarima kao što su kvarc, kristobalit, tridimit, koje su modifikacije silicijevog dioksida.
Supstanca kao oblik materije
Unatoč činjenici da su pojmovi "supstancija" i "materija" vrlo bliski u značenju, oni nisu potpuno ekvivalentni. To potvrđuju mnogi znanstvenici. Dakle, kada se spomene pojam “materija”, najčešće se misli na grubu, inertnu i mrtvu stvarnost, podložnu dominaciji mehanički zakoni. Definicija “supstancije” više se shvaća kao materijal koji svojom formom evocira ideju vitalnosti i oblika.
Danas znanstvenici razmatraju materiju objektivna stvarnost, koji postoji u prostoru i mijenja se u vremenu. Može se predstaviti u dva oblika:
Prvi ima valnu prirodu. To uključuje bestežinsko stanje, propusnost i kontinuitet. Može putovati brzinom svjetlosti.
Drugi je korpuskularni, ima masu mirovanja. Sastoji se od elementarnih čestica koje se razlikuju po svojoj lokalizaciji. Slabo je propusna ili neprobojna i ne može putovati brzinom svjetlosti.
Prvi oblik postojanja materije naziva se polje, a drugi - supstancija. Imaju mnogo toga zajedničkog, jer čak i elektroni imaju svojstva čestice i vala. Manifestiraju se na razini mikrokozmosa. Zato je podjela na polje i tvar vrlo zgodna.
Jedinstvo materije i polja
Znanstvenici su odavno utvrdili da što je elementarna čestica tvari masivnija i veća, to je njezina individualnost i razgraničenje oštrije izraženo. Pritom je jasnije vidljiva suprotnost materije i polja koju karakterizira kontinuitet. Što su elementarne čestice neke tvari manje, to je njena masa manja. U ovom slučaju postaje teže kontrastirati ga s poljem. U raznim mikrovalovima općenito gubi smisao, budući da su različite elementarne čestice kvanti pobuđeni stanjima različitih polja (elektromagnetsko - fotoni, nuklearno - mezoni).
Jedinstvo materije i polja i nepostojanje jasne granice između njih izražava se u činjenici da pod određenim uvjetima čestice nastaju zbog polja, au drugim slučajevima - obrnuto. Čist primjer To može biti posljedica takvog fenomena kao što je anihilacija (fenomen transformacije elementarnih čestica). Svako materijalno tijelo je stabilna cjelina, omogućena povezivanjem njegovih elemenata kroz polja.
Tvari se mogu sastojati od atoma jednog ili različitih kemijskih elemenata. Na temelju toga sve se tvari dijele na jednostavne i složene.
Tvari koje se sastoje od atoma jednog kemijskog elementa nazivaju se jednostavnim. Jednostavne tvari dijele se na metale (tvore ih atomi metala: Na, K, Ca, Mg) i nemetale (tvore ih atomi nemetala H2, N2, O2, Cl2, F2, S, P, Si) prema njihovoj fizička i kemijska svojstva.
Tvari koje se sastoje od atoma različitih kemijskih elemenata nazivamo složenim tvarima. Glavnim klasama kompleksa anorganske tvari uključuju okside, baze, kiseline i soli.
Oksidi su binarni spojevi (spojevi koji se sastoje od dva kemijska elementa), koji uključuju element kisik u oksidacijskom stanju -2.
Oksidi se dijele na bazične, amfoterne, kisele i one koji ne tvore soli:
1. Bazične okside tvore atomi tipični metali i atomi kisika. Na primjer, Na2O, CaO, LiO. Odgovaraju hidroksidima – bazama.
2. Amfoterne okside tvore atomi prijelazni metali i atomi kisika. Na primjer, BeO, ZnO, Al2O3. Odgovaraju amfoternim hidroksidima.
3. Kisele okside tvore atomi nemetala i atomi kisika. Na primjer, CO2, SiO2, N2O3, NO2, N2O5, P2O3, P2O5, SO2, SO3, Cl2O7, itd. Odgovaraju hidroksidima – kiselinama.
4. Okside koji ne tvore soli tvore atomi nemetala i kisik. U okside koji ne tvore soli spadaju 4 oksida: CO, SiO, N2O, NO.
Baze su spojevi koji sadrže metalni (ili amonijev) kation i jednu ili više hidroksilnih skupina. Na primjer, NaOH, Ca(OH)2, KOH, NH4OH.
Osobito se ističu topive baze, koje se nazivaju lužine. To uključuje hidrokside alkalnih i zemnoalkalijskih metala.
Baze se prema broju hidroksilnih skupina dijele na jedno-, dvo- i trokisele.
Amfoterne hidrokside tvore kationi berilija, cinka ili aluminija i hidroksidanioni: Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.
Kiseline su spojevi koji sadrže katione vodika i anione kiselinskog ostatka. Prema broju vodikovih kationa kiseline se dijele na jednobazne, dvobazne i trobazične. Na temelju prisutnosti kisika u kiselinskom ostatku, kiseline se dijele na bezkisikove i one koje sadrže kisik.
HF - fluorovodična (ili fluorovodična) kiselina
HCl - klorovodična (ili klorovodična) kiselina
HBr - bromovodična kiselina
HI - jodovodična kiselina
H2S - hidrosulfidna kiselina
HNO3 - dušična kiselina (odgovara kiseli oksid N2O5)
HNO2 - dušikova kiselina (odgovara kiselom oksidu N2O3)
H2SO4 - sumporne kiseline(odgovara kiselom oksidu SO3)
H2SO3 - sumporna kiselina (odgovara kiselom oksidu SO2)
H2CO3 - ugljična kiselina (odgovara kiselom oksidu CO2)
H2SiO3 - silicijeva kiselina (odgovara kiselinskom oksidu SiO2)
H3PO4 - fosforna kiselina (odgovara kiselom oksidu P2O5).
Soli su spojevi koji sadrže metalni (ili amonijev) kation i anion kiselinskog ostatka.
Prema sastavu kiseline se dijele na:
1. Medij - sastoji se od metalnog kationa i kiselinskog ostatka - to je proizvod potpune zamjene vodikovih atoma kiseline metalnim (ili amonijevim) kationima. Na primjer, Na2SO4, K3PO4.
Soli fluorovodične kiseline - fluoridi,
soli klorovodične kiseline - kloridi,
soli bromovodične kiseline - bromidi,
soli jodovodične kiseline - jodidi,
soli hidrosulfidne kiseline - sulfidi,
soli dušične kiseline - nitrati,
soli dušične kiseline - nitriti,
soli sumporne kiseline - sulfati,
soli sumporaste kiseline - sulfiti,
soli ugljične kiseline - karbonati,
soli silicijeve kiseline - silikati,
soli fosforne kiseline – fosfati.
2. Kisele soli - sastoje se od metalnog (ili amonijevog) kationa, vodikovog kationa i aniona kiselinskog ostatka - to je proizvod nepotpune zamjene vodikovih atoma kiseline metalnim kationima. Kisele soli mogu tvoriti samo dibazične i trobazične kiseline. Nazivu soli dodaje se prefiks hidro- (ili digdro). Na primjer, NaHSO4 (natrijev hidrogensulfat), KH2PO4 (kalijev dihidrogenfosfat).
3. Bazične soli – sastoje se od metalnog kationa (ili amonija), hidroksidaniona i aniona kiselinskog ostatka – to je proizvod nepotpune zamjene hidroksilnih skupina baze s kiselim ostacima. Bazične soli mogu tvoriti samo dvo- i trokisele baze. Nazivu soli dodaje se prefiks hidrokso-. Na primjer, (CuOH)2CO3 je bakrov (II) hidroksikarbonat.
Sve tvari o kojima govorimo u školski tečaj Kemija se obično dijeli na jednostavnu i složenu. Jednostavne tvari su one tvari čije molekule sadrže atome istog elementa. Atomski kisik (O), molekularni kisik (O2) ili jednostavno kisik, ozon (O3), grafit, dijamant primjeri su jednostavnih tvari koje tvore kemijske elemente kisik i ugljik. Složene tvari dijelimo na organske i anorganske. Među anorganskim tvarima prvenstveno se razlikuju sljedeće četiri klase: oksidi (ili oksidi), kiseline (s kisikom i bez kisika), baze (baze topive u vodi nazivaju se lužinama) i soli. Spojevi nemetala (isključujući kisik i vodik) nisu uključeni u ove četiri klase; konvencionalno ćemo ih zvati "i druge složene tvari".
Jednostavne tvari obično se dijele na metale, nemetale i inertne plinove. U metale spadaju svi kemijski elementi u kojima se popunjavaju d- i f-podrazine, a to su elementi u 4. periodi: Sc - Zn, u 5. periodi: Y - Cd, u 6. periodi: La - Hg, Ce - Lu, u 7. razdoblju Ac - Th - Lr. Ako sada povučemo liniju od Be do At među preostalim elementima, tada će lijevo i ispod biti metali, a desno i iznad - nemetali. U grupi 8 Periodni sustav elemenata nalaze se inertni plinovi. Elementi koji se nalaze na dijagonali: Al, Ge, Sb, Po (i neki drugi. Na primjer, Zn) u slobodnom stanju imaju svojstva metala, a hidroksidi imaju svojstva i baza i kiselina, tj. su amfoterni hidroksidi. Stoga se ovi elementi mogu smatrati metal-nemetalima, zauzimajući srednji položaj između metala i nemetala. Dakle, klasifikacija kemijskih elemenata ovisi o tome kakva će svojstva imati njihovi hidroksidi: bazična - što znači da je metal, kisela - nemetal i oba (ovisno o uvjetima) - metal-nemetal. Isti kemijski element u spojevima s najnižim pozitivnim oksidacijskim stupnjem (Mn+2, Cr+2) pokazuje izražena “metalna” svojstva, a u spojevima s maksimalnim pozitivnim oksidacijskim stupnjem (Mn+7, Cr+6) pokazuje svojstva tipičan nemetal. Kako bismo vidjeli odnos između jednostavnih tvari, oksida, hidroksida i soli, donosimo zbirnu tablicu.
