Як утворюються складні хімічні речовини? Складні речовини

Усі речовини поділяються на прості та складні.

Прості речовини- Це речовини, які складаються з атомів одного елемента.

У деяких простих речовин атоми одного елемента з'єднуються один з одним і утворюють молекули. Такі прості речовини мають молекулярна будова. До них відносяться: , . Усі ці речовини складаються з двоатомних молекул. (Зверніть увагу, що назви простих речовин збігаються із назвами елементів!)

Інші прості речовини мають атомна будова, Т. е. складаються з атомів, між якими існують певні зв'язки. Прикладами таких простих речовин є всі ( , і т. д.) та деякі ( , та ін). Не лише назви, а й формули цих простих речовин збігаються із символами елементів.

Існує також група простих речовин, які називаються . До них відносяться: гелій Не, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr, ксенон Хе, радон Rn. Ці прості речовини складаються з не пов'язаних один з одним атомів.

Кожен елемент утворює як мінімум одну просту речовину. Деякі елементи можуть утворювати не одну, а дві чи кілька простих речовин. Це називається алотропией.

Алотропія- це утворення декількох простих речовин одним елементом.

Різні прості речовини, які утворюються тим самим хімічним елементом, називаються алотропними видозмінами (модифікаціями).

Алотропні модифікації можуть відрізнятися одна від одної складом молекул. Наприклад, елемент кисень утворює дві прості речовини. Одне з них складається з двоатомних молекул 2 і має таку ж назву, як і елемент- . Інша проста речовина складається з триатомних молекул 3 і має власну назву - озон.

Кисень О 2 і озон О 3 мають різні фізичні та хімічні властивості.

Алотропні модифікації можуть бути твердими речовинами, які мають різну будову кристалів. Прикладом є алотропні модифікації вуглецю С – алмаз та графіт.

Число відомих простих речовин (приблизно 400) значно більше, ніж число хімічних елементів, оскільки багато елементів можуть утворювати дві або кілька алотропних модифікацій.

Складні речовини- Це речовини, які складаються з атомів різних елементів.

Приклади складних речовин: НCl, Н 2 O, NaCl, 2 , H 2 SO 4 і т. д.

Складні речовини часто називають хімічними сполуками. У хімічних сполуках властивості простих речовин, у тому числі утворюються ці сполуки, не зберігаються. Властивості складної речовини відрізняються від властивостей простих речовин, у тому числі вона утворюється.

Наприклад, хлорид натрію NaCl може утворитися з простих речовин - металевого натрію Na і газоподібного хлору Сl Фізичні та хімічні властивості NaCl відрізняються від властивостей Na і Cl 2 .

У природі, зазвичай, зустрічаються не чисті речовини, а суміші речовин. У практичній діяльності ми зазвичай використовуємо суміші речовин. Будь-яка суміш складається з двох або більшої кількості речовин, які називаються компонентами суміші.

Наприклад, повітря є сумішшю кількох газоподібних речовин: кисню Про 2 (21 % за обсягом), (78%), та інших. Сумішами є розчини багатьох речовин, сплави деяких металів тощо.

Суміші речовин бувають гомогенними (однорідними) та гетерогенними (неоднорідними).

Гомогенні суміші- це суміші, у яких між компонентами немає поверхні поділу.

Гомогенними є суміші газів (зокрема повітря), рідкі розчини (наприклад, розчин цукру у воді).

Гетерогенні суміші- це суміші, у яких компоненти поділяються поверхнею розділу.

До гетерогенних відносяться суміші твердих речовин (пісок + порошок крейди), суміші нерозчинних одна в одній рідин (вода + олія), суміші рідин і нерозчинних у ньому твердих речовин (вода + крейда).

Найважливіші відмінності сумішей від хімічних сполук:

1. У сумішах властивості окремих речовин (компонентів) зберігаються.
2. Склад сумішей не є незмінним.

Класифікація неорганічних речовин та їх номенклатура засновані на найбільш простій та постійній у часі характеристиці. хімічному складі, Що показує атоми елементів, що утворюють дану речовину, в їх числовому відношенні. Якщо речовина з атомів хімічного елемента, тобто. є формою існування цього елемента у вільному вигляді, то його називають простим речовиною; якщо ж речовина з атомів двох або більшого числа елементів, то її називають складною речовиною. Усі прості речовини (крім одноатомних) та всі складні речовини прийнято називати хімічними сполуками, оскільки атоми одного чи різних елементів з'єднані між собою хімічними зв'язками.

Номенклатура неорганічних речовин складається з формул та назв. Хімічна формула - Зображення складу речовини за допомогою символів хімічних елементів, числових індексів та деяких інших знаків. Хімічна назва - Зображення складу речовини за допомогою слова або групи слів. Побудова хімічних формул та назв визначається системою номенклатурних правил.

Символи та найменування хімічних елементів наведені у Періодичній системі елементів Д.І. Менделєєва. Елементи умовно поділяють на метали і неметали . До неметалів відносять усі елементи VIIIА-групи (благородні гази) та VIIА-групи (галогени), елементи VIА-групи (крім полонію), елементи азот, фосфор, миш'як (VА-група); вуглець, кремній (IVА-група); бір (ІІІА-група), а також водень. Інші елементи відносять до металів.

При складанні назв речовин зазвичай застосовують російські найменування елементів, наприклад дикислород, дифторид ксенону, селенат калію. За традицією для деяких елементів похідні терміни вводять коріння їх латинських найменувань:

Наприклад: карбонат, манганат, оксид, сульфід, силікат.

Назви простих речовинскладаються з одного слова - найменування хімічного елемента з числовою приставкою, наприклад:

Використовуються такі числові приставки:

Невизначена кількість вказується числовою приставкою n- Полі.

Для деяких простих речовин використовують також спеціальніназви, такі як О 3 - озон, Р 4 - білий фосфор.

Хімічні формули складних речовинскладають із позначення електропозитивної(умовних та реальних катіонів) та електронегативний(Умовних і реальних аніонів) складових, наприклад, CuSO 4 (тут Cu 2+ - реальний катіон, SO 4 2 - - реальний аніон) і PCl 3 (тут P +III - умовний катіон, Cl -I - умовний аніон).

Назви складних речовинскладають за хімічними формулами справа наліво. Вони складаються з двох слів - назв електронегативних складових (в називному відмінку) та електропозитивних складових (у родовому відмінку), наприклад:

CuSO 4 - сульфат міді(II)
PCl 3 - трихлорид фосфору
LaCl 3 - хлорид лантану(III)
СО - монооксид вуглецю

Число електропозитивних та електронегативних складових у назвах вказують числовими приставками, наведеними вище (універсальний спосіб), або ступенями окислення (якщо вони можуть бути визначені за формулою) за допомогою римських цифр у круглих дужках (символ плюс опускається). У ряді випадків наводять заряд іонів (для складних за складом катіонів та аніонів), використовуючи арабські цифри з відповідним знаком.

Для поширених багатоелементних катіонів та аніонів застосовують такі спеціальні назви:

Для невеликої кількості добре відомих речовин також використовують спеціальніназви:

1. Кислотні та основні гідроксиди. Солі

Гідроксиди - тип складних речовин, до складу яких входять атоми деякого елемента Е (крім фтору та кисню) та гідроксогрупи ВІН; загальна формула гідроксидів Е(ОН) n, де n= 1÷6. Форма гідроксидів Е(ОН) nназивається орто-Формою; при n> 2 гідроксид може бути також мета-формі, що включає крім атомів Е та груп ВІН ще атоми кисню Про, наприклад Е(ОН) 3 і ЕО(ОН), Е(ОН) 4 і Е(ОН) 6 і ЕО 2 (ОН) 2 .

Гідроксиди ділять на дві протилежні за хімічними властивостями групи: кислотні та основні гідроксиди.

Кислотні гідроксидимістять атоми водню, які можуть заміщатися на атоми металу за дотримання правила стехіометричної валентності. Більшість кислотних гідроксидів знаходиться в мета-формі, причому атоми водню у формулах кислотних гідроксидів ставлять на перше місце, наприклад H 2 SO 4 , HNO 3 і H 2 CO 3 , а не SO 2 (OH) 2 , NO 2 (OH) та CO(OH) 2 . Загальна формула кислотних гідроксидів - Н хЕО у, де електронегативну складову ЕО у х - називають кислотним залишком. Якщо всі атоми водню заміщені на метал, всі вони залишаються у складі кислотного залишку.

Назви поширених кислотних гідроксидів складаються з двох слів: власної назви із закінченням "ая" та групового слова "кислота". Наведемо формули та власні назви поширених кислотних гідроксидів та їх кислотних залишків (прочерк означає, що гідроксид не відомий у вільному вигляді або у кислому водному розчині):

Менш поширені кислотні гідроксиди називають за номенклатурними правилами для комплексних сполук, наприклад:

Назви кислотних залишків використовують при побудові назв солей.

Основні гідроксидимістять гідроксид-іони, які можуть заміщатися на кислотні залишки за дотримання правила стехіометричної валентності. Всі основні гідроксиди знаходяться в орто-формі; їх загальна формула М(ОН) n, де n= 1,2 (рідше 3,4) та М n+ - Катіон металу. Приклади формул та назв основних гідроксидів:

Найважливішою хімічною властивістю основних і кислотних гідроксидів є їх взаємодія між собою з утворенням солей ( реакція солеутворення), наприклад:

Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2H 2 O

Ca(OH) 2 + 2H 2 SO 4 = Ca(HSO 4) 2 + 2H 2 O

2Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = Ca 2 SO 4 (OH) 2 + 2H 2 O

Солі - тип складних речовин, до складу яких входять катіони М n+ та кислотні залишки*.

Солі із загальною формулою М х(ЕО у)nназивають середніми солями, а солі з незаміщеними атомами водню, - кислимисолями. Іноді солі містять у своєму складі також гідроксид - або (і) оксид - іони; такі солі називають основнимисолями. Наведемо приклади та назви солей:

Кислі та основні солі можуть бути перетворені на середні солі взаємодією з відповідним основним і кислотним гідроксидом, наприклад:

Ca(HSO 4) 2 + Ca(OH) = CaSO 4 + 2H 2 O

Ca 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 = Ca 2 SO 4 + 2H 2 O

Зустрічаються також солі, що містять два різних катіони: їх часто називають подвійними солями, наприклад:

2. Кислотні та основні оксиди

Оксиди Е хПро у- продукти повної дегідратації гідроксидів:

Кислотним гідроксидам (H 2 SO 4 H 2 CO 3) відповідають кислотні оксиди(SO 3 , CO 2), а основним гідроксидам (NaOH, Ca(OH) 2) - основніоксиди(Na 2 O, CaO), причому ступінь окислення елемента Е не змінюється під час переходу від гідроксиду до оксиду. Приклад формул та назв оксидів:

Кислотні та основні оксиди зберігають солеутворюючі властивості відповідних гідроксидів при взаємодії з протилежними за властивостями гідроксидами або між собою:

N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2 O

3CaO + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O

La 2 O 3 + 3SO 3 = La 2 (SO 4) 3

3. Амфотерні оксиди та гідроксиди

Амфотерністьгідроксидів та оксидів - хімічна властивість, що полягає в утворенні ними двох рядів солей, наприклад, для гідроксиду та оксиду алюмінію:

(а) 2Al(OH) 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

(б) 2Al(OH) 3 + Na 2 O = 2NaAlO 2 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O

Так, гідроксид та оксид алюмінію в реакціях (а) виявляють властивості основнихгідроксидів та оксидів, тобто. реагують з кислотними гідроксидам і оксидом, утворюючи відповідну сіль - сульфат алюмінію Al 2 (SO 4) 3 тоді як у реакціях (б) вони ж проявляють властивості кислотнихгідроксидів та оксидів, тобто. реагують з основними гідроксидом та оксидом, утворюючи сіль - діоксоалюмінат (III) натрію NaAlO 2 . У першому випадку елемент алюмінію виявляє властивість металу і входить до складу електропозитивної складової (Al 3+), у другому - властивість неметалу і входить до складу електронегативної складової формули солі (AlO 2 -).

Якщо зазначені реакції протікають у водному розчині, то склад солей, що утворюються, змінюється, але присутність алюмінію в катіоні і аніоні залишається:

2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = 2 (SO 4) 3

Al(OH) 3 + NaOH = Na

Тут квадратними дужками виділені комплексні іони 3+ - катіон гексаакваалюмінію(III), - - тетрагідроксоалюмінат(III)-іон.

Елементи, що виявляють у сполуках металеві та неметалічні властивості, називають амфотерними, до них відносяться елементи А-груп Періодичної системи - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po та ін., а також більшість елементів Б- груп - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au та ін. Амфотерні оксиди називають так само, як і основні, наприклад:

Амфотерні гідроксиди (якщо ступінь окислення елемента перевищує + II) можуть перебувати в орто- або (і) мета- Формі. Наведемо приклади амфотерних гідроксидів:

Амфотерним оксидам не завжди відповідають амфотерні гідроксиди, оскільки при спробі отримання останніх утворюються гідратовані оксиди, наприклад:

Якщо амфотерному елементу в сполуках відповідає кілька ступенів окиснення, то амфотерність відповідних оксидів і гідроксидів (а отже, і амфотерність самого елемента) буде виражена по-різному. Для низьких ступенів окислення у гідроксидів та оксидів спостерігається переважання основних властивостей, а у самого елемента – металевих властивостей, тому він майже завжди входить до складу катіонів. Для високих ступенів окислення, навпаки, у гідроксидів і оксидів спостерігається переважання кислотних властивостей, а в самого елемента - неметалічних властивостей, тому він майже завжди входить до складу аніонів. Так, у оксиду та гідроксиду марганцю(II) домінують основні властивості, а сам марганець входить до складу катіонів типу 2+ , тоді як у оксиду та гідроксиду марганцю(VII) домінують кислотні властивості, а сам марганець входить до складу аніону типу MnO 4 - . Амфотерним гідроксидам з великою перевагою кислотних властивостей приписують формули та назви за зразком кислотних гідроксидів, наприклад НMn VII O 4 - марганцева кислота.

Таким чином, розподіл елементів на метали та неметали - умовне; між елементами (Na, K, Ca, Ba та ін) з чисто металевими та елементами (F, O, N, Cl, S, C та ін) з чисто неметалевими властивостями існує велика група елементів з амфотерними властивостями.

4. Бінарні сполуки

Великий тип неорганічних складних речовин – бінарні сполуки. До них відносяться, насамперед усі двоелементні сполуки (крім основних, кислотних та амфотерних оксидів), наприклад H 2 O, KBr, H 2 S, Cs 2 (S 2), N 2 O, NH 3 , HN 3 , CaC 2 , SiH 4 . Електропозитивна та електронегативна складові формул цих сполук включають окремі атоми або зв'язані групи атомів одного елемента.

Багатоелементні речовини, у формулах яких одна із складових містить не пов'язані між собою атоми кількох елементів, а також одноелементні або багатоелементні групи атомів (крім гідроксидів та солей), розглядають як бінарні сполуки, наприклад, CSO, IO 2 F 3 , SBrO 2 F, CrO (O 2) 2 , PSI 3 , (CaTi)O 3 , (FeCu)S 2 , Hg(CN) 2 , (PF 3) 2 O, VCl 2 (NH 2). Так, CSO можна подати як з'єднання CS 2 , в якому один атом сірки замінений атом кисню.

Назви бінарних сполук будуються за звичайними номенклатурними правилами, наприклад:

Деякі бінарні з'єднання використовують спеціальні назви, список яких був наведений раніше.

Хімічні властивості бінарних сполук досить різноманітні, тому часто поділяють на групи за назвою аніонів, тобто. окремо розглядають галогеніди, халькогеніди, нітриди, карбіди, гідриди і т. д. Серед бінарних сполук трапляються й такі, що мають деякі ознаки інших типів неорганічних речовин. Так, сполуки CO, NO, NO 2 і (Fe II Fe 2 III)O 4 , назви яких будуються із застосуванням слова оксид, до типу оксидів (кислотних, основних, амфотерних) віднесені бути не можуть. Монооксид вуглецю, монооксид азоту NO і діоксид азоту NO 2 не мають відповідних кислотних гідроксидів (хоча ці оксиди утворені неметалами С і N), не утворюють вони і солей, до складу аніонів яких входили б атоми С II , N II і N IV . Подвійний оксид (Fe II Fe 2 III)O 4 - оксид діжелеза(III)-заліза(II) хоча і містить у складі електропозитивної складової атоми амфотерного елемента - заліза, але у двох різних ступенях окислення, внаслідок чого при взаємодії з кислотними гідроксидами утворює не одну, а дві різні солі.

Такі бінарні сполуки, як AgF, KBr, Na 2 S, Ba(HS) 2 , NaCN, NH 4 Cl, і Pb(N 3) 2 побудовані, подібно до солей, з реальних катіонів і аніонів, тому їх називають солеподібними бінарними сполуками (або просто солями). Їх можна розглядати як продукти заміщення атомів водню у сполуках НF, НCl, НBr, Н2S, НCN та НN3. Останні у водному розчині мають кислотну функцію, і тому їх розчини називають кислотами, наприклад НF(aqua) - фтороводородная кислота, Н 2 S(aqua) - сірководнева кислота. Однак вони не належать до типу кислотних гідроксидів, а їх похідні – до солей у межах класифікації неорганічних речовин.

Більшість людей не замислюється про склад навколишніх предметів, речовин, матерії. Атоми, молекули, електрони, протони - ці поняття здаються як незрозумілими, а й далекими від реальності. Однак така думка помилкова. Практично все, що оточує нас, складається з хімічних зв'язків. Хімічні сполуки – це досить складні форми речовин. У навколишньому світі безліч таких зв'язків. Однак і сполуки, що складаються тільки з одного хімічного елемента, можуть ставитися до них, наприклад, кисень або хлор. Тому варто детальніше розібрати питання: "Хімічні сполуки – це що?"

Складний "хімічний" світ

Мало хто замислюється про те, що навколишній світ складається зі складних структур, макромолекул та крихітних частинок. Дивно, наскільки різнорідними є навіть розміри атомів у різних елементів. Відмінності у величинах атомних мас теж вражають - берилій зі своїми 9 а. е. м. - "легковаговик" в порівнянні з "важкоатлетом" астатом: його атомна вага становить 210 а. е. м. (а. е. м. - атомні одиниці маси - одиниця виміру маси атомів, молекул, ядер, що дорівнює 1/12 маси атома вуглецю, що знаходиться в основному стані).

Різноманітність елементів зумовлює і наявність множини хімічних сполук (це, простими словами, комбінація з'єднаних між собою атомів різних і, у деяких випадках, однакових частин). Більшість предметів, речовин є саме такого роду сполуки. Необхідний для життя кисень, кухонна сіль, ацетон... Можна ще довго перераховувати приклади і всім відомі, і зрозумілі лише вузьким фахівцям. Що таке ці хімічні сполуки?

Визначення, на відміну сумішей

Хімічні сполуки - це які складаються із з'єднаних між собою атомів різних хімічних елементів, проте існують винятки: до хімічних сполук належать і прості речовини (тобто складаються з атомів одного елемента), якщо атоми цих речовин з'єднані ковалентним зв'язком (вона утворена загальними для обох атомів) електронами). До таких речовин відносяться азот, кисень, більшість галогенів (у таблиці Менделєєва елементи сьомої групи головної підгрупи; фтор, хлор, бром, йод, імовірно і астат).

Найчастіше плутають між собою поняття "хімічна сполука" та "суміш простих речовин". Суміш речовин - це, як можна зробити висновок із назви, не самостійна речовина, а система двох і більше компонентів. Сам склад цих двох одиниць хімічних речовин є основною відмінністю між ними. Як уже говорилося, поєднання хімічних елементів і суміш простих (або складних) речовин - це не те саме. Властивості, способи отримання, методи поділу на компоненти є також відмітними критеріями сумішей і сполук. Важливо відзначити, що отримати, ні розділити хімічні сполуки не можна без проведення хімічних реакцій, а суміші - можна.

чи елементів?

Дуже багато людей також плутають між собою словосполучення "сполучення хімічних речовин" та "сполучення елементів". З незрозумілих причин, але, швидше за все, через свою некомпетентність, більшість із них не бачить різниці між першим та другим науковими поняттями. Варто дізнатися та розуміти, що не існує такої термінології, як "сполучення хімічних речовин". Не варто повторювати інших помилки етимології тих чи інших як висловлювань, а й слів.

Як визначити властивості з'єднань

Найчастіше властивості хімічних сполук дуже відрізняються від властивостей елементів, з яких вони складаються. Наприклад, молекула етилового спирту складається з двох атомів вуглецю, шести атомів водню та одного атома кисню, проте його властивості разюче відрізняються від властивостей усіх елементів свого складу. У зв'язку з тим, що існують різні класи з'єднань, то й властивості кожного з них свої. Більшість реакцій, безумовно, є характерними для багатьох сполук, проте механізми їхнього прояву різні.

На які класи діляться хімічні сполуки

Залежно від своєї природи, існують такі класи хімічних сполук, як органічні та неорганічні. Варто сказати, що органічними називають речовини (сполуки), у складі яких є вуглець (винятки становлять деякі сполуки, що містять вуглець, але які стосуються неорганічних, нижче вони наводяться). Основними групами органічних сполук є вуглеводні, спирти, альдегіди, кетони, ефіри, карбонові кислоти, аміди та аміни. (з'єднання) у своєму складі не містять атомів вуглецю, проте серед них можна виділити карбіди, ціаніди, карбонати та оксиди вуглецю, оскільки вони, нарівні з органічними сполуками, у своєму складі містять його атоми. І ті, й інші сполуки мають особливості, свої властивості, причому різні групи сполук одного класу можуть мати різні характеристики.

Неорганічні сполуки: основні властивості

Усі неорганічні сполуки можна розбити кілька груп. У кожного з даних є загальні властивості, які часто не збігаються з іншими групами цього ж класу. Отже, у відповідь питання, які хімічні сполуки ставляться до неорганічними, які групи утворюють і які властивості мають, можна так:

Складні неорганічні сполуки, їх властивості

Як було сказано раніше, другу групу неорганічних сполук можна розділити на чотири підгрупи:

• Оксиди. Для цієї підгрупи неорганічних сполук характерні реакції взаємодії з водою, кислотами та кислотними оксидами (у них є відповідна кислота, що містить кисень).
• Кислоти. Ці сполуки взаємодіють з водою, лугами та основними оксидами (у них є відповідна основа).
• Амфотерні сполуки - сполуки, які можуть поводитися і як кислоти, і як основи (мають і ті, й ті властивості). Такі сполуки реагують і з кислотними оксидами, і з основами.
• Гідроксиди. Ці речовини необмежено розчиняються у воді, змінюють забарвлення при дії на них лугами.

Сполуки органічної природи

Більшість предметів, з якими людина щодня стикається, виготовлена ​​з органічних сполук. Органічні хімічні сполуки є великий клас зв'язків, склади та властивості груп, при взаємодії яких вони відрізняються завидною різноманітністю. Варто докладніше розглянути групи цих сполук.

Групи органічних сполук та їх деякі властивості

1. Вуглеводні. Вони є сполуками тільки атомів водню і вуглецю. Можна виділити граничні та ненасичені, лінійні (ациклічні) і карбоциклічні, ароматичні та не ароматичні; алкани, алкени, алкіни, дієни, нафтени. Для всіх перерахованих вуглеводнів є загальною властивістю їх не змішувати з водою. Для граничних типові реакції заміщення, а для ненасичених - приєднання.
2. Спирти - сполуки, що містять у своєму складі гідроксильну (ОН) групу (звичайно, органічні сполуки). Вони мають властивості слабких кислот, для них характерні реакції нуклеофільного заміщення та реакції окислення, а також спирти самі можуть виступати як нуклеофіл.
3. Прості та складні ефіри. Прості ефіри малорозчинні у воді, мають слабоосновні властивості. Складні ефіри виступають як носії електрофільних реагентів, вступають у реакції заміщення.
4. Альдегіди (містять альдегідну СНО групу). Вони входять у такі реакції, як приєднання, окислення, відновлення, сполученого приєднання.
5. Кетони. Їх характерні гидрирование, конденсація, нуклеофільне заміщення.
6. Карбонові кислоти. Вони виявляють, звичайно, кислотні властивості. Відновлення, галогенування, реакції нуклеофільного заміщення у ацильного атома вуглецю, одержання амідів та нітрилів, декарбоксилювання – основні характерні реакції.
7. Аміди. Гідролізація, розкладання, кислотність та основність – основні властиві реакції для амідів.
8. Аміни. Є підставами; взаємодіють з водою, з кислотами, з ангідридами, галогенами та галогеналканами.

Різного вигляду. У хімічних реакціях можуть розкладатися з утворенням кількох інших речовин і утворитися з кількох менш складних речовин. Наприклад, вода складається з атомів кисню і водню, сульфід заліза складається з атомів заліза та сірки.

Примітки

Див. також

Посилання

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Складні речовини" в інших словниках:

Хімічні реакції, у яких кінцеві продукти виходять із вихідних через проміжні речовини. Утворення кожної з проміжних речовин називається елементарною стадією складної реакції. До складних реакцій відносяться, напр., ланцюгові реакції. Великий Енциклопедичний словник

Складний ефір карбонової кислоти. R та R позначають будь-яку алкільну або арильну групу Складні ефіри похідні оксокислот (як карбонових так і мінеральних) Rk …

Загальна структура складних тіоефірів Складні тіоефіри органічні сполуки, що містять функціональну групу C S CO C і є складними ефірами тіолів і карб … Вікіпедія

Хімічні реакції, у яких кінцеві продукти виходять із вихідних через проміжні речовини. Утворення кожної з проміжних речовин називається елементарною стадією складних реакцій. До складних реакцій відносяться, наприклад, ланцюгові. Енциклопедичний словник

Такі реакції хімічні, елементарні акти яких різні. На противагу С. н. елементарні акти простих реакцій не відрізняються один від одного природою речовин, що беруть у них, а лише, можливо, напрямом перетворення, якщо… Велика Радянська Енциклопедія

- (протеїди, холопротеїни) двокомпонентні білки, в яких, крім пептидних ланцюгів (простого білка), міститься компонент неамінокислотної природи простетична група. При гідролізі складних білків, крім вільних амінокислот, звільняється.

Алотропна модифікація вуглецю алмаз (у материнській породі) Прості речовини речовини, що складаються виключно з атомів одного хімічного елемента (з гомоядерів, … Вікіпедія

Неорганічні речовини – це хімічні речовини, які не є органічними, тобто вони не містять вуглецю (крім карбідів, ціанідів, карбонатів, оксидів вуглецю та деяких інших сполук, які традиційно відносять до … Вікіпедія

високочисті речовини- прості (хімічні елементи) та складні речовини, що містять домішок від 10 6до 10 8 мас. %, але ≤10 3 мас. %. Такі речовини відіграють важливу роль у напівпровідниковій промисловості, атомній енергетиці, волоконній оптиці. Енциклопедичний словник з металургії

ЕФІРИ СКЛАДНІ, речовини з класу органічних сполук, які утворюються в результаті реакції між СПІРТАМИ та КИСЛОТАМИ. Науково-технічний енциклопедичний словник

Книги

• Моделювання процесів перенесення та трансформації речовини в море, . Монографія продовжує серію книг "Математичне моделювання морських екологічних систем", що виходить у видавництві Ленінградського університету. У перших двох книгах розглядається...
• Тести з хімії 8 клас Зміни, що відбуваються з речовинами Розчини Розчини Реакції іонного обміну та окислювально-відновлювальні раекції До підручника ПРО Габрієляна Хімія 8 клас , Рябов М.. Посібник включає тести, що охоплюють теми підручника О. С. Габрієляна "Хімія. :"Зміни, що відбуваються з речовинами", "Розчинення. Розчини. Реакції іонного обміну та…

Більшість хімічних реакцій, що протікають у навколишньому світі і використовуються в промисловості, є складними. Залежно від механізму вони поділяються на оборотні,паралельні,послідовні,пов'язані,ланцюгові.

До оборотних відносяться реакції, які за цих умов можуть спонтанно протікати як у прямому, так і у зворотному напрямку. У загальному вигляді хімічне рівняння оборотної реакції записується так:

аА + bB+ … ↔cC+dD+ …,

де а,b, с,d, …. – стехіометричні коефіцієнти перед формулами вихідних (А, В, ….) та кінцевих (С,D, …) речовин.

Прикладом оборотного процесу, що протікає в живих організмах, може бути реакція етерифікації:

R 1 – COOH + HO – R 2 ↔ R 1 – С(O)O – R 2 + H 2 O,

а використовуваного в промисловості - синтез аміаку з азоту та водню:

3 Н 2 +N 2 ↔ 2NH 3

CШвидкість оборотної реакції дорівнює різниці між швидкостями прямої та зворотної реакцій.

Паралельними реакціями називаються реакції виду:

тобто, при яких одні й самі вихідні речовини, одночасно реагуючи між собою, утворюють різні продукти.

Прикладом подібного типу реакцій є реакція розкладання бертолетової солі KClO 3 здатна протікати за певних умов у двох напрямках

Паралельно за двома і більше механізмами може протікати розпад ядер атомів деяких радіоактивних елементів. Особливо часто паралельні реакції трапляються в органічній хімії. Наприклад, при сульфуванні толуолу сірчаною кислотою можуть одночасно утворитися орто-і парасульфопохідні:

У деяких випадках паралельними можуть бути біохімічні реакції, що протікають у клітинах живих організмів. Наприклад, ферментативне бродіння глюкози:

1) З 6 H 12 O 6
2 З 2 H 5 OH+ 2CO 2

спиртове бродіння

2) З 6 H 12 O 6
СH 3 - CH(OH) - COOH

молочнокисле бродіння

За певних умов багато паралельних реакцій можуть протікати переважно тільки в якомусь одному напрямку.

Швидкість паралельної реакції визначається швидкістю найшвидшої її стадії.

Послідовними називаються такі реакції, в яких утворення кінцевого продукту з вихідних речовин відбувається не безпосередньо, а обов'язково через ряд проміжних стадій, що протікають одна за одною в певній послідовності.Схематично такий процес можна зобразити так:

А → В → З → D,

де кожною літерою позначається окрема стадія процесу. У випадку число таких стадій у послідовних реакціях може бути різним (від кількох одиниць до кількох десятків). Причому кожна зі стадій, у свою чергу, не обов'язково є простою моно-або бимолекулярною реакцією, але може бути складною.

Послідовні реакції поширені у природі і особливо часто вони спостерігаються у біохімічних процесах, що протікають у живих організмах, рослинах. Як приклад таких реакцій можна навести фотосинтез та біологічне окислення глюкози, гідроліз оліго- та полісахаридів тощо.

Розрахунок кінетики послідовних реакцій складний і досить точно може бути здійснений лише для порівняно простих процесів, що складаються з небагатьох стадій.

Однак, якщо одна зі стадій послідовної реакції має значно меншу швидкість, ніж всі інші, то загальна швидкість реакції буде визначатися швидкістю саме цієї стадії, яка в даному випадку називаєтьсялімітує.

Наприклад, реакція хлорування оксиду азоту (ІІ)

2NO+Cl 2 = 2NOCl

складається з двох стадій:

1) NO + Cl 2 = NOCl 2;

2) NOCl 2 + NO = 2NOCl

Перша стадія швидко протікає з утворенням нестійкого продукту NOCl 2 . Друга стадія є повільною та лімітуючою. Швидкість усієї реакції описується кінетичним рівнянням

= k
·C NO

та загальний порядок даної реакції дорівнює 2.

Сполученими називають реакції, що протікають за наступною схемою:

Одна з цих реакцій може протікати самостійно, а друга реакція здійсненна лише у присутності першої. Таким чином, перебіг однієї реакції ініціює здійснення другої.

Сполучені реакції можливі у біохімії. Вони протікають у клітинах, причому енергію, необхідну для перебігу другої реакції з ΔG 2 > 0, доставляє перша реакція, для якої ΔG 1< 0. Причём │ΔG 1 │>│ΔG 2 │, тобто. весь процес загалом протікає із зменшенням енергії Гіббса. Подібні біохімічні реакції інакше називаються тандемними.

Часто механізм сполучених реакцій полягає у освіті першої стадії активних проміжних частинок (радикалів чи іонів), які ініціюють перебіг решти реакцій.

Схему пов'язаних реакцій такого типу можна загалом уявити так:

де С – активна проміжна частка.

Наприклад, бензол у водному розчині не окислюється Н 2 Про 2 але при додаванні солі двовалентного заліза відбувається його перетворення на фенол і дифеніл. Щоб «запустити даний процес, іони Fe 2+ спершу вступають у взаємодію з Н 2 Про 2 утворюючи радикали · ВІН

Fe 2+ + H 2 O 2 → Fe 3+ + OH – + ˙ OH,

які потім реагують як із бензолом

З 6 Н 6 + ˙ ВІН → ˙ З 6 Н 5 + Н 2 О

˙ З 6 Н 5 + ˙ ВІН → З 6 Н 5 ВІН

так і з Fe 2+

Fe 2+ + ˙ OH→Fe 3+ +OH –

Явище хімічної індукції було вперше досліджено Н.А. Шиловим у 1905 р.

Ланцюжними називають хімічні реакції, що протікають через ряд елементарних стадій, що регулярно повторюються, за участю активних частинок, що містять у своєму складі атоми з неспареними електронами на зовнішньому енергетичному рівні (або інакше – вільних радикалів).

До ланцюгових відносяться реакції горіння, полімеризації та поліконденсації, розпаду ядер та ін.

Механізм ланцюгових реакцій полягає в тому, що вільні радикали (часто в їх ролі виступають одиночні атоми) мають високу хімічну активність. Вони легко вступають у взаємодію із стійкими молекулами і перетворюють їх на активні частинки, які потім утворюють продукти реакції та нові радикали, і таким чином виникає ланцюг подальших стадій. Ланцюгова реакція триває, поки не прореагує всю речовину, або поки не зникнуть активні частинки-радикали.

Для ланцюгових реакцій характерні три етапи: 1) зародження ланцюга; 2)розвиток ланцюга або його зростання; 3)обрив ланцюга.

Зародження ланцюга починається з елементарного хімічного акта, у результаті утворюється активна частка. Цей процес вимагає витрати енергії і може йти при нагріванні речовини, дії іонізуючого випромінювання, дії каталізатора.

Наприклад, у реакції синтезу хлороводню та водню та хлору, що протікає за ланцюговим механізмом (Н 2 +Cl 2 = 2HCl), виникненню ланцюга відповідає процес

Cl 2 2 ∙ Сl

Розвиток ланцюга являє собою періодичне повторення стадій реакції за участю радикалів, що утворилися. Вони інакше називаються ланками ланцюга:

Н 2 + · Cl→HCl+ ˙ H

˙ H+Cl 2 →HCl+ ˙ Cl

H 2 + ˙ Cl→HCl+ ˙ H

Cl 2 + ˙ H→HCl+ ˙ Clі т.д.

Довжина ланцюга визначається числом молекул вихідної речовини, що прореагував внаслідок одного акта зародження ланцюга, до його обриву.

За особливостями стадії розвитку ланцюгові реакції поділяють на нерозгалуженіі розгалужені. У першому випадку кількість вільних активних частинок-радикалів залишається незмінною протягом усього цього етапу.

У розгалужених ланцюгових реакціях витрата однієї активної частинки призводить до утворення кількох (двох або більше) інших активних частинок. Схематично це можна уявити так:

Обрив ланцюга відповідає зникненню активних частинок внаслідок їх взаємодії одна з одною:

˙ H+ ˙ H=H 2

˙ Cl+ ˙ Cl=Cl 2 обрив ланцюга

˙ H+ ˙ Cl=HCl

Крім того, він може відбуватися при адсорбції частинок стінками судини, при зіткненні двох активних частинок з третьою (яка називається інгібітором), якій активні частинки віддають надмірну енергію. Тому ланцюгових реакцій характерні залежність їх швидкості від розмірів, форми і матеріалу реакційного судини, від наявності сторонніх інертних речовин, виконують роль інгібітора.

Швидкість нерозгалужених ланцюгових реакцій визначається швидкістю повільнішої стадії, тобто. зародження ланцюга. Для кожної стадії реакцій даного типу використовуються звичайні рівняння хімічної кінетики (першого чи другого порядку).

Розгалужені хімічні реакції можуть протікати за складним кінетичним законом і не мати певного порядку. «Розмноження» радикалів у них часто призводить до лавиноподібного перебігу процесу, що викликає вибух. Однак і в цих реакціях можливий обрив ланцюга. Тому бурхливе збільшення швидкості процесу (аж до вибуху) відбувається у разі, якщо темп розгалуження ланцюга випереджає темп її обриву. Теорія ланцюгових реакцій була розроблена у працях академіка Н.М. Семенова, С.М. Хіншельвуда (Англія) та ін.

Існують ланцюгові реакції, у яких у ролі активних частинок виступають не радикали, а іони, що утворюються внаслідок гетеролітичного розриву хімічного зв'язку:

А : В → А ˉ : + В +

Подібний механізм практично часто реалізується в реакціях полімеризації ненасичених органічних сполук.