1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие вещества в составе

Неорганические вещества: примеры и свойства

Ежедневно человек взаимодействует с большим количеством предметов. Они изготовлены из разных материалов, имеют свою структуру и состав. Все, что окружает человека можно разделить на органическое и неорганическое. В статье рассмотрим, что представляют собой такие вещества, приведем примеры. Также определим, какие встречаются неорганические вещества в биологии.

Описание

Неорганическими называются такие вещества, в составе которых нет углерода. Они противоположны органическим. Также к этой группе относят несколько углеродосодержащих соединений, например:

  • цианиды;
  • оксиды углерода;
  • карбонаты;
  • карбиды и другие.

Примеры неорганических веществ:

  • вода;
  • разные кислоты (соляная, азотная, серная);
  • соль;
  • аммиак;
  • углекислый газ;
  • металлы и неметаллы.

Неорганическая группа отличается отсутствием углеродного скелета, который характерен для органических веществ. Неорганические вещества по составу принято делить на простые и сложные. Простые вещества составляют немногочисленную группу. Всего их насчитывается примерно 400.

Простые неорганические соединения: металлы

Металлы – простые вещества, соединение атомов которых основывается на металлической связи. Эти элементы имеют характерные металлические свойства: теплопроводность, электропроводность, пластичность, блеск и другие. Всего в этой группе выделяют 96 элементов. К ним относятся:

  • щелочные металлы: литий, натрий, калий;
  • щелочноземельные металлы: магний, стронций, кальций;
  • переходные металлы: медь, серебро, золото;
  • легкие металлы: алюминий, олово, свинец;
  • полуметаллы: полоний, московий, нихоний;
  • лантаноиды и лантан: скандий, иттрий;
  • актиноиды и актиний: уран, нептуний, плутоний.

В основном в природе металлы встречаются в виде руды и соединений. Чтобы получить чистый металл без примесей, проводится его очистка. При необходимости возможно проведение легирования или другой обработки. Этим занимается специальная наука – металлургия. Она подразделяется на черную и цветную.

Простые неорганические соединения: неметаллы

Неметаллы – химические элементы, которые не обладают металлическими свойствами. Примеры неорганических веществ:

Неметаллы отличаются большим числом электронов на внешнем энергетическом уровне их атома. Это обуславливает некоторые свойства: повышается способность присоединять дополнительные электроны, проявляется более высокая окислительная активность.

В природе можно встретить неметаллы в свободном состоянии: кислород, хлор, фтор, водород. А также твердые формы: йод, фосфор, кремний, селен.

Некоторые неметаллы имеют отличительное свойство – аллотропию. То есть они могут существовать в различных модификациях и формах. Например:

  • газообразный кислород имеет модификации: кислород и озон;
  • твердый углерод может существовать в таких формах: алмаз, графит, стеклоуглерод и другие.

Сложные неорганические соединения

Эта группа веществ более многочисленна. Сложные соединения отличаются наличием в составе вещества нескольких химических элементов.

Рассмотрим подробнее сложные неорганические вещества. Примеры и классификация их представлены ниже в статье.

1. Оксиды – соединения, одним их элементов которых является кислород. В группу входят:

  • несолеобразующие (например, монооксид углерода, оксид азота);
  • солеобразующие оксиды (например, оксид натрия, оксид цинка).

2. Кислоты – вещества, в состав которых входят ионы водорода и кислотные остатки. Например, азотная кислота, серная кислота, сероводород.

3. Гидроксиды – соединения, в составе которых присутствует группа –ОН. Классификация:

  • основания – растворимые и нерастворимые щелочи – гидроксид меди, гидроксид натрия;
  • кислородосодержащие кислоты – диводород триоксокарбонат, водород триоксонитрат;
  • амфотерные – гидроксид хрома, гидроксид меди.

4. Соли – вещества, в составе которых есть ионы металла и кислотные остатки. Классификация:

  • средние: хлорид натрия, сульфид железа;
  • кислые: гидрокарбонат натрия, гидросульфаты;
  • основные: нитрат дигидроксохрома, нитрат гидроксохрома;
  • комплексные: тетрагидроксоцинкат натрия, тетрахлороплатинат калия;
  • двойные: алюмокалиевые квасцы;
  • смешанные: сульфат алюминия калия, хлорид меди калия.

5. Бинарные соединения – вещества, состоящие из двух химических элементов:

  • бескислородные кислоты;
  • бескислородные соли и другие.

Неорганические соединения, содержащие углерод

Такие вещества традиционно относятся к группе неорганических. Примеры веществ:

  • Карбонаты — эфиры и соли угольной кислоты – кальцит, доломит.
  • Карбиды – соединения неметаллов и металлов с углеродом – карбид бериллия, карбид кальция.
  • Цианиды – соли цианистоводородной кислоты – цианид натрия.
  • Оксиды углерода – бинарное соединение углерода и кислорода – угарный и углекислый газы.
  • Цианаты – являются производными от циановой кислоты – фульминовая кислота, изоциановая кислота.
  • Карбонильные металлы – комплекс металла и монооксида углерода – карбонил никеля.

Свойства неорганических веществ

Все рассмотренные вещества отличаются индивидуальными химическими и физическими свойствами. В общем виде можно выделить отличительные черты каждого класса неорганических веществ:

1. Простые металлы:

  • высокая тепло- и электропроводность;
  • металлический блеск;
  • отсутствие прозрачности;
  • прочность и пластичность;
  • при комнатной температуре сохраняют твердость и форму (кроме ртути).

2. Простые неметаллы:

  • простые неметаллы могут быть в газообразном состоянии: водород, кислород, хлор;
  • в жидком состоянии встречается бром;
  • твердые неметаллы имеют немолекулярное состояние и могут образовывать кристаллы: алмаз, кремний, графит.

3. Сложные вещества:

  • оксиды: вступают в реакцию с водой, кислотами и кислотными оксидами;
  • кислоты: вступают в реакцию с водой, основными оксидами и щелочами;
  • амфотерные оксиды: могут вступать в реакции с кислотными оксидами и основаниями;
  • гидроксиды: растворяются в воде, имеют широкий диапазон температур плавления, могут менять цвет при взаимодействии с щелочами.

Органические и неорганические вещества клетки

Клетка любого живого организма состоит из множества компонентов. Некоторыми из них являются неорганические соединения:

  • Вода. Например, количество воды в клетке составляет от 65 до 95%. Она необходима для осуществления химических реакций, перемещения компонентов, процесса терморегуляции. Также именно вода определяет объем клетки и степень ее упругости.
  • Минеральные соли. Могут присутствовать в организме как в растворенном виде, так и в нерастворенном. Важную роль в процессах клетки играют катионы: калий, натрий, кальций, магний — и анионы: хлор, гидрокарбонаты, суперфосфат. Минералы необходимы для поддержания осмотического равновесия, регуляции биохимических и физических процессов, образования нервных импульсов, поддержания уровня свертываемости крови и многих других реакций.

Для поддержания жизнедеятельности важны не только неорганические вещества клетки. Органические компоненты занимают 20-30 % ее объема.

  • простые органические вещества: глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты;
  • сложные органические вещества: белки, нуклеиновые кислоты, липиды, полисахариды.

Органические компоненты необходимы для выполнения защитной, энергетической функции клетки, они служат источником энергии для клеточной активности и запасают питательные вещества, проводят синтез белков, передают наследственную информацию.

В статье были рассмотрены сущность и примеры неорганических веществ, их роль в составе клетки. Можно сказать, что существование живых организмов было бы невозможным без групп органических и неорганических соединений. Они важны в каждой сфере человеческой жизни, а также в существовании каждого организма.

Какие органические вещества входят в состав живой клетки

Живая клетка любого организма состоит из органических компонентов на 25–30%.

К органическим составляющим относятся как полимеры, так и сравнительно некрупные молекулы – пигменты, гормоны, АТФ и пр.

Клетки живых организмов различаются между собой по структуре, функциям и по своему биохимическому составу. Однако каждая группа органических веществ имеет сходное определение в курсе биологии и выполняет одни и те же функции в любом типе клеток. Основные составляющие компоненты — это жиры, белки, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Читать еще:  Капли для глаз таурин инструкция по применению аналоги

Липиды

Липидами называются жиры и жироподобные вещества. Эта биохимическая группа отличается хорошей растворимостью в органических веществах, но при этом нерастворима в воде.

Жиры могут иметь твёрдую или жидкую консистенцию. Первая более характерна для животных жиров, вторая – для растительных.

Это интересно: атф это что за вещество — состав, функции и роль в организме.

Функции жиров заключаются в следующем:

  1. Структурная – фосфолипиды являются основной структурной составляющей клеточных мембран.
  2. Энергетическая – значительная часть энергии, которую использует клетка в процессе своей жизнедеятельности, получается в результате окисления жиров. Кроме того, в результате окисления липидов клетка получает воду.
  3. Защитная функция липидов заключается в том, что подкожный жировой слой защищает ткани от температурных воздействий и механических повреждений. Кроме того, у птиц и животных имеется жировая смазка на перьях, шерсти и коже. А листья большинства растений покрыты восковым налётом.
  4. Изоляционная функция жиров – миелин служит изоляционным слоем для нейронов, это служит ускорению передачи нервных импульсов.
  5. Из компонентов жировой ткани образуется ряд желчных кислот и витамин Д.
  6. Гормональная функция заключается в том, что многие гормоны имеют липидную природу.

Углеводы

Углеводы – это органические мономерные и полимерные вещества, которые в своём составе содержат углерод, водород и кислород. При их расщеплении клетка получает значительное количество энергии.

По химическому составу различают следующие классы углеводов:

  1. Простые углеводы или моносахариды. В зависимости от количества атомов углерода в молекуле такие вещества подразделяют на триозы, пентозы, гексозы и пр. К пентозам относятся вещества рибоза и дезоксирибоза — составляющие компоненты РНК и ДНК. Наиболее известная гексоза – это глюкоза, которая служит основным источником энергии для живых клеток.
  2. Олигосахариды – соединения, включающие в себя 2 или несколько мономеров гексозы. Наиболее известные дисахариды – лактоза и сахароза.
  3. Сложные углеводы или полисахариды — это полимеры, в состав которых входят несколько мономеров гексозы. К полисахаридам растительного происхождения относится целлюлоза. Углеводы, входящие в состав клеточной мембраны, представлены в основном сложными соединениями — гликолипидами и гликопротеидами. В животных клетках такую функцию выполняет гликоген. Крахмал – полисахарид, который содержится как в растительных, так и животных клетках.

По сравнению с животными клетками, растительные содержат в своём составе большее количество углеводов. Это объясняется способностью растительных клеток воспроизводить углеводы в процессе фотосинтеза.

Основными функциями углеводов в живой клетке являются энергетическая и структурная.

Энергетическая функция углеводов сводится к накоплению запасов энергии и высвобождению их по мере необходимости. Растительные клетки накапливают в вегетационный период крахмал, который откладывается в клубнях и луковицах. В организмах животных такую роль выполняет полисахарид гликоген, который синтезируется и накапливается в печени.

Структурную функцию углевод выполняют в растительных клетках. Практически вся клеточная стенка растений состоит из полисахарида целлюлозы.

Белки

Белки – органические полимерные вещества, которые занимают ведущее место как по количеству в живой клетке, так и по своему значению в биологии. Вся сухая масса животной клетки состоит из белка примерно наполовину. Этот класс органических соединений отличается поразительным многообразием. Только в организме человека насчитывается около 5 млн различных белков. Они не только отличаются между собой, но и имеют различия с белками других организмов. И все это колоссальное многообразие белковых молекул строится всего из 20 разновидностей аминокислот.

Если на белок воздействуют термические или химические факторы, в молекулах происходит разрушение водородных и бисульфидных связей. Это приводит к денатурации белка и изменению структуры и функций клеточной мембраны.

Все белки можно условно разделить на два класса: глобулярные (к ним относятся ферменты, гормоны и антитела), и фибриллярные – коллаген, эластин, кератин.

Функции белка в живой клетке:

  1. Каталитическая функция. Большая часть биохимических реакций в клетке протекает довольно медленно. Это связано с низким уровнем химической активности многих органических веществ в клетке и их низкой концентрацией в живом организме. В этом случае белки исполняют роль катализаторов химических реакций, благодаря чему все процессы в значительной степени ускоряются и активизируются. Природные белковые биокатализаторы называются ферментами или энзимами. Каждый фермент отвечает за определённую химическую реакцию.
  2. Строительная функция. Многие белки участвуют в строительстве клеточной мембраны и оболочек всех органелл.
  3. Сигнальная функция. По данным проведённых исследований, все внешние факторы вызывают в молекуле белка обратимые изменения. Такие обратимые изменения лежат в основе важного свойства живых организмов – раздражимости. Под влиянием физических, химических или термических раздражителей происходит изменение пространственной упаковки молекулы белка с изменением её функциональных особенностей.
  4. Транспортная функция заключается в способности некоторых белков обратимо связываться с органическими и неорганическими веществами и переносить их к различным органам и тканям. Наиболее характерна такая функция для белков крови. Примером таких белков может считаться гемоглобин, который способен связываться с молекулами кислорода и углекислого газа. Сывороточные белки альбумины могут транспортировать гормоны и некоторые липиды.
  5. Защитная функция белков заключается в выработке в организме в ответ на внедрение чужеродного агента антител. Эти белковые компоненты способны связывать чужеродные компоненты и обезвреживать их.
  6. В меньшей степени белки могут также служить и источником энергии. При их распаде до аминокислот и дальше до воды, углекислого газа и азотистых соединений, выделяется некоторое количество энергии, необходимой для поддержания нормальной жизнедеятельности клетки.

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты имеют важное значение в структуре и правильном функционировании клеток. Химическое строение этих веществ таково, что позволяет сохранять и передавать по наследству информацию о белковой структуре клеток. Эта информация передаётся дочерним клеткам и на каждом этапе их развития формируется определённый вид белков.

Поскольку подавляющее большинство структурных и функциональных особенностей клетки обусловлено их белковой составляющей, очень важна стабильность, которой отличаются нуклеиновые кислоты. В свою очередь, от стабильности структуры и функций отдельных клеток зависит развитие и состояние организма в целом.

Различают две разновидности нуклеиновых кислот – рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК).

ДНК представляет собой полимерную молекулу, которая состоит из пары спиралей нуклеотидов. Каждый мономер молекулы ДНК представлен в виде нуклеотида. В состав нуклеотидов входят азотистые основания (аденин, цитозин, тимин, гуанин), углевод (дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты.

Все азотистые основания соединяются между собой строго определённым образом. Аденин всегда располагается всегда против тимина, а гуанин – против цитозина. Такое избирательное соединение называется комплементарностью и играет очень важное значение в формировании структуры белка.

Все соседние нуклеотиды между собой связываются остатком фосфорной кислоты и дезоксирибозой.

Рибонуклеиновая кислота имеет большое сходство с дезоксирибонуклеиновой. Различие заключается в том, что вместо тимина в структуре молекулы присутствует азотистое основание урацил. Вместо дезоксирибозы это соединение содержит углевод рибозу.

Читать еще:  Клофелин капли глазные инструкция цена отзывы

Все нуклеотиды в цепочке РНК соединяются через фосфорный остаток и рибозу.

По своей структуре РНК может быть одно— и двухцепочечным. У ряда вирусов двухцепочечные РНК выполняют функции хромосом – они являются носителями генетической информации. С помощью одноцепочечной РНК происходит перенос информации о составе белковой молекулы.

Какие вещества входят в состав костной ткани

Химический состав костей человека. Каков химический состав костей?

Со школьных уроков по химии каждому известно, что человеческий организм содержит в себе практически все элементы из периодической таблицы Д. И. Менделеева. Процентное содержание некоторых весьма значительно, а другие присутствуют лишь в следовых количествах. Но каждый из химических элементов, находящихся в организме, выполняет свою важную роль. В человеческом теле минеральные вещества содержатся в виде солей, органические представлены как углеводы, белки и прочие. Дефицит или избыток какого-либо из них приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности.

В химический состав костей входит ряд элементов и их веществ, в больше степени это соли кальция и коллаген, а также другие, процентное содержание которых значительно меньше, но роль их не менее значима. Прочность и здоровье скелета зависит от сбалансированности состава, который, в свою очередь, определяется множеством факторов, начиная от здорового питания и заканчивая экологической обстановкой окружающей среды.

Соединения, формирующие скелет

В химический состав костей входят вещества органического и неорганического происхождения. Ровно половина массы – это вода, остальные 50% делят оссеин, жир и известковые, фосфорные соли кальция и магния, а также хлористый натрий. На минеральную часть приходится порядка 22%, а органическая, представленная белками, полисахаридами, лимонной кислотой и ферментами, заполняет примерно 28%. В костях содержится 99% кальция, который есть в человеческом теле. Схожий компонентный состав имеют зубы, ногти и волосы.

Превращения в различных средах

В анатомической лаборатории можно провести следующий анализ, чтобы подтвердить химический состав костей. Для определения органической части ткань подвергают действию раствора кислоты средней силы, например, соляной, концентрации порядка 15%. В образовавшейся среде происходит растворение солей кальция, а оссеиновый «скелет» остаётся нетронутым. Такая кость приобретает максимальное свойство эластичности, её в прямом смысле можно завязать в узел.

Неорганическую компоненту, входящую в химический состав костей человека, можно выделить путём выжигания органической части, она легко окисляется до углекислого газа и воды. Минеральный остов характеризуется прежней формой, но крайней хрупкостью. Малейшее механическое воздействие — и он просто рассыплется.

При попадании костей в почву бактерии перерабатывают органическое вещество, а минеральная часть полностью пропитывается кальцием и превращается в камень. В местах, где нет доступа влаги и микроорганизмов, ткани со временем подвергаются естественной мумификации.

Через микроскоп

Любой учебник по анатомии расскажет про химический состав и строение костей. На клеточном уровне ткань определяется как особый тип соединительной. В основе лежат коллагеновые волокна, окруженные пластинками, составленными из кристаллического вещества – минерала кальция – гидроксилаппатита (основного фосфата). Параллельно располагаются звёздоподобные пустоты, содержащие костные клетки и кровеносные сосуды. Благодаря своему уникальному микроскопическому строению такая ткань отличается удивительной легкостью.

Основные функции соединений разной природы

Нормальная работа опорно-двигательной системы зависит от того, каков химический состав костей, в достаточном ли количестве содержатся органические и минеральные вещества. Известковые и фосфорные соли кальция, которые составляют 95% неорганической части скелета, и некоторые другие минеральные соединения определяют свойство твёрдости и прочности кости. Благодаря им ткань устойчива к серьёзным нагрузкам.

Коллагеновая компонента и её нормальное содержание отвечают за такую функцию, как упругость, устойчивость к сжатию, растяжению, перегибу и прочим механическим воздействиям. Но только в согласованном «союзе» органика и минеральная составляющая обеспечивают костной ткани те уникальные свойства, которыми она обладает.

Состав костей в детском возрасте

Процентное соотношение веществ, говорящее о том, каков химический состав костей человека, может варьироваться у одного и того же представителя. В зависимости от возраста, образа жизни и других факторов влияния, количество тех или иных соединений может меняться. В частности, у детей костная ткань только формируется и состоит в большей степени из органической компоненты — коллагена. Поэтому скелет ребёнка более гибкий и эластичный.

Для правильного формирования тканей ребёнка крайне важно потребление витаминов. В частности, такого, как Д3. Только в его присутствии химический состав костей в полной мере пополняется кальцием. Дефицит этого витамина может привести к развитию хронических заболеваний и излишней хрупкости скелета из-за того, что ткань вовремя не наполнилась солями Са 2+ .

Скелет взрослого

Химический состав костей человека, прошедшего подростковый возраст, значительно отличается от детского. Теперь соотношение минеральной и оссеиновой частей примерно сравниваются. Исчезает особая гибкость костной ткани, зато прочность скелета за счёт неорганической составляющей увеличивается в разы. Физические свойства её сравнимы с железобетонной конструкцией или чугуном, а упругость даже больше, чем у древесины дуба.

В полном объёме обеспечить сбалансированный химический состав костей человека (таблица, приведённая ниже, содержит данные о нормальном процентном содержании всех веществ, составляющих скелет) можно благодаря правильному образу жизни, рациональному питанию и заботе о здоровье.

Лекция №1 Состав веществ

Тема: Состав веществ

В лекции освещены следующипе вопросы:

Основные понятия и законы химии

  1. Относительная атомная масса
  2. Относительная молекулярная масса
  3. Количество вещества
  4. Постоянная Авогадро

Просмотр содержимого документа
«Лекция №1 Состав веществ»

Тема: Состав, измерение, агрегатные состояния, смеси веществ

Основные понятия и законы химии

Относительная атомная масса

Относительная молекулярная масса

Еще в 1748 г. основоположник отечественной химии М. В. Ломоносов писал: «Химическая наука рассматривает свойства и изменения тел . , состав тел . , объясняет причину того, что с веществами при химических превращениях происходит». Сравните определение, данное великим М. В. Ломоносовым, с современным определением.

Химия — это наука о составе, строении, свойствах и превращениях веществ.

Исходя из современного определения химической науки, которое удивительно близко к ломоносовскому, рассмотрим некоторые основные первоначальные понятия: вещество, атом, молекула, химический элемент и др.

Вещество — один из видов материи, который характеризуется массой покоя. Это совокупность атомов, ионов или молекул, состоящих из одного или нескольких химических элементов.

Какой же вид материи нельзя назвать веществом? Какой вид материи не имеет массы покоя? Из курса физики вы знаете, что к такому виду материи относятся различные поля, в том числе электромагнитное и гравитационное.

Атом — это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов

Атом — наименьшая частичка химического элемента, предел химической делимости материи.

Молекула — это отдельная электронейтральная частица, образующаяся при возникновении ковалентных связей между атомами одного или нескольких элементов, которая определяет химические свойства вещества.

Читать еще:  Крем для глаз с ретинолом

Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.

Все элементы (и простые вещества) обычно делят на металлы и неметаллы. К неметаллам. относят 22 элемента: водород, бор, углерод, кремний, азот, фосфор, мышьяк, кислород, серу, селен, теллур, галогены и благородные газы; к металлам. — все остальные элементы.

Вещество, образованное одним химическим элементом, называют простым. Один и тот же химический элемент может образовать несколько простых веществ. Это явление называют аллот­ропией, а различные простые вещества, образованные одним элементом, — аллотропными видоизменениями, или аллотропными модификациями (например, алмаз и графит — это простые вещества, образованные одним и тем же элементом — углеродом).

Очень интересно, а в настоящее время и практически значимо превращение одной аллотропной модификации углерода (графита) в другую (алмаз):

Этот процесс используют для получения искусственных алмазов. В 1954 г. ученые лаборатории знаменитой американской фирмы «Дженерал Электрик» получили черные кристаллики искусственных алмазов массой 0,05 г при экстремальных условиях: давлении 100000 атм и температуре 2600 О С. Такие алмазы стоили в сотни раз дороже природных. Но уже в течение 10 лет были разработаны технологии, позволяющие получить в одной камере за несколько минут 20 и более граммов алмазов. Современное производство искусственных алмазов основано на их получении из графита не только при сверхвысоких, но и при низких давлениях. Такие алмазы сравнительно дешевы, однако используются преимущественно в технических целях в металлургии и машиностроении, радиоэлектронике и приборостроении, геологоразведке и горной промышленности.

Причиной трагического исхода некоторых экспедиций покорителей полярных (арктической и антарктической) «шапок» Земли явилось то, что исследователи не учли взаимопревращение аллотропных модификаций олова:

Белое олово — это мягкий пластичный металл, с которым мы чаще всего и сталкиваемся. Однако при понижении температуры оно может превращаться в серое олово — порошок, обладающий свойствами неметаллов. Этот процесс ускоряется самим серым оловом: достаточно появиться всего лить одной пылинке серого олова, как начинается процесс, который уже невозможно остановить.

При этом изделие из белого блестящего металла превращается в серый невзрачный порошок. Такой процесс носит образное название «оловянная чума». Именно он и стал причиной гибели эк­спедиции Р. Скотта, пытавшегося в 1912 г. покорить Южный полюс. Экспедиция Скотта использовала для хранения продуктов и керосина железные канистры, запаянные оловом. На сильном морозе оловянный припой канистр рассыпался, и экспедиция осталась без топлива.

Для многих других химических элементов также характерно явление аллотропии. Так, кислород образует две модификации — кислород 02 и озон ОЗ (греч. ozon — пахнущий).

Озон содержится в верхних слоях атмосферы и интенсивно поглощает коротковолновые ультрафиолетовые лучи. Таким образом, атмосфера защищает жизнь на Земле от коротковолновых лучей.

Вместе с тем атмосфера пропускает инфракрасное излучение Солнца, но благодаря содержащемуся в атмосфере озону, углекислому газу и водяному пару она непрозрачна для инфракрасного излучения Земли. Если бы эти газы не содержались в атмосфере, Земля превратилась бы в безжизненный шар, средняя температура на поверхности которого была бы -23 О С, в то время как фактически она равна +14,8 О С.

Перед человечеством стоит насущная задача — сохранить этот жизнеобеспечивающий экран от разрушения, так как с космических спутников приходят тревожные данные об уменьшении тол­щины озонового слоя атмосферы — так называемых озоновых дырах ( рис. 1).

Рис. 1. Озоновый слой Земли на фото со спутника.

Белая область — наиболее тонкий слои озона

Озон и кислород будучи простым и веществами, образованными одним элементом, тем не менее обладают разными свойствами. Кислород не имеет запаха, а озон пахнет свежестью. озон в отличие от кислорода бактерициден; это свойство используют для обеззараживания питьевой воды (озонирование воды гораздо безопаснее для здоровья человека, чем хлорирование). Озон — гораздо более сильный окислитель, чем кислород, поэтому он энергично обесцвечивает краски, окисляет серебро, разрушает органические соединения. Последнее свойство позволяет использовать его для устранения неприятных запахов, т.е. дезодорирования.

Аллотропия является одним из факторов, обусловливающих многообразие веществ. Она вызывается двумя основными причинами:

1) переходом количественных изменений в качественные, в чем нетрудно убедиться на примере аллотропии кислорода;

2) различным кристаллическим строением аллотропных модификаций; например, все модификации углерода имеют атомную кристаллическую решетку, но у алмаза она объемная тетраэдрическая, а у графита слоистая, потому так непохожи свойства алмаза и графита.

Простые вещества — это вещества, образованные одним химическим элементом. Однако гораздо больше веществ сложных.

Вещества, состоящие из двух и более химических элементов, называют сложными.

Различают качественный и количественный состав веществ.

Качественный состав — это совокупность химических элементов и (или) атомных группировок, составляющих данное химическое вещество.

Количественный состав — это показатели, характеризующие количество или число атомов того или иного химического элемента и (или) атомных группировок, образующих данное химическое вещество.

Основные понятия и законы химии

Состав веществ отображают посредством химической символики. По предложению Й. Я. Берцелиуса элементы принято обозначать первой или первой и одной из последующих букв латинских названий элементов.

Химический знак (символ) несет значительную информацию. Он обозначает название элемента, один атом его, один моль атомов этого элемента. По символу химического элемента можно определить его атомный номер и относительную атомную массу.

Химическая формула — это способ отображения химического состава вещества. Как и химический знак, химическая формула несет немалую информацию. Она обозначает название вещества, одну молекулу его, один моль этого вещества. По химической фор­муле можно определить качественный состав вещества, число атомов и количество вещества каждого элемента в одном моле вещества, его относительную молекулярную и молярную массы.

Формулы веществ составляют на основании еще одного важнейшего понятия химии — валентности.

Валентность — это способность атомов одного химического элемента соединяться со строго определенным числом атомов другого химического элемента.

Например, атом водорода одновалентен, поэтому в молекуле водорода Н2 он соединяется только с одним таким же атомом водорода. Атом кислорода двухвалентен, поэтому в молекуле воды Н2О он соединяется с двумя атомами водорода. Четырехвалентный углерод в молекуле метана СН4 соединяется с четырьмя атомами водорода, а в молекуле углекислого газа С02 — с двумя атомами двухвалентного кислорода.

Широко используются несколько видов химических формул.

1. Простейшая (эмnирическая) формула показывает качественный состав и соотношения, в которых находятся частицы: атомы, ионы, группы атомов, образующие данное вещество. На­пример, простейшая формула этана (органического вещества) ­СН4·

2. Молекулярная (истинная) формула отражает качественный состав и число составляющих вещество частиц (например, для этана — С2Н6), но не показывает порядок связей частиц в веществе, т. е. его структуру.

3. Графическая формула отражает порядок соединения атомов

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×