مادة تتكون من اثنين أو أكثرمكونات ، وهو مركب عضوي أو معدني معقد. اعتمادًا على الملحق ، يتم تحديد خصائصه وتكوينه ومؤشرات أخرى. تتواجد المركبات الكيميائية بكميات كبيرة في البيئة. بعضها له تأثير مفيد ، والبعض الآخر له تأثير ضار على الكائنات الحية. المركبات المعدنية موجودة في الطبيعة الجامدة. هذه ، على وجه الخصوص ، تشمل الكبريت والجرافيت والرمل وغيرها. هناك العديد من العلامات التي يتم من خلالها تحديد مركب عضوي أو معدني.
ظهر مصطلح "مركب عضوي"المراحل الأولى من تطور العلوم الكيميائية. تتضمن هذه الفئة المواد التي يوجد بها الكربون (باستثناء حمض الكربونيك والسيانيد والكربيد والكربونات وأول أكسيد الكربون). في الوقت الذي سادت فيه الآراء الحيوية ، واستمرار تقاليد بليني الأكبر وأرسطو على تقسيم العالم كله إلى جماد وحياة ، تم تقسيم المواد اعتمادًا على المملكة التي تنتمي إليها: الحيوان والنبات أو المعدن. بالإضافة إلى ذلك ، كان يعتقد أنه من أجل تجميع الأول ، هناك حاجة إلى "قوة حياة" خاصة. في هذا الصدد ، كان من المستحيل الحصول على العضوية من المواد غير العضوية. ومع ذلك ، دحض Veler هذا الافتراض في عام 1828. قام بتوليف اليوريا العضوية من سيانات الأمونيوم غير العضوية. القسم المحدد ، ومع ذلك ، تم الحفاظ على المصطلحات في الوقت الحاضر. ما هي معايير تحديد مركب عضوي أو معدني؟ المزيد عن هذا لاحقًا في المقالة.
تعتبر الطبقة الأكثر شمولاً اليوممركبات العضوية. يوجد حاليا أكثر من عشرة ملايين منهم. هذا التنوع يرجع إلى الخاصية الخاصة للكربون لتشكيل سلاسل ذرية. ويرجع ذلك بدوره إلى استقرار التواصل. يمكن أن تكون سلسلة الكربون-الكربون مفردة أو متعددة - ثلاثية ، مزدوجة. مع التعددية المتزايدة ، تزداد طاقة (الاستقرار) الرابطة أيضًا ، بينما ينخفض الطول ، على العكس. بسبب التكافؤ العالي للكربون والقدرة على تكوين مثل هذه السلاسل ، يتم تكوين هياكل ذات أبعاد مختلفة (حجمية ، مسطحة ، خطية). الأنواع المعدنية هي المركبات الموجودة في الطبيعة. هذه المواد لها تكوين وهيكل خاص ، والخصائص الفيزيائية. بشكل عام ، فإن بنية المواد غير العضوية هي نفسها. قد يختلف التكوين في حدود معينة. من سمات المركبات المعدنية الترتيب المنتظم والصحيح للذرات. أسس Berzelius أسس تصنيف هذه المواد في عام 1814.
ينتمون إلى نوع أو آخرتحدده مكونات التكوين. المادة عبارة عن مركب عضوي أو معدني له بنية وتكوين معين. تشمل المجموعات الرئيسية للمواد ذات الأصل البيولوجي البروتينات والكربوهيدرات والدهون. تحتوي الأحماض النووية في هذه الفئة ، بالإضافة إلى الكربون ، بشكل رئيسي على النيتروجين والهيدروجين والفوسفور والكبريت والأكسجين. هذه العناصر هي جزء من المركبات العضوية "الكلاسيكية" باعتبارها العناصر الرئيسية ، كقاعدة. في هذه الحالة ، يمكن أن تحتوي المواد على مجموعة متنوعة من المكونات. وبالتالي ، فإن السمة الرئيسية التي يتم بموجبها تحديد المادة التي يتم تمثيلها - مركب عضوي أو معدني - هي وجود في تكوين الكربون والعناصر الأساسية المذكورة أعلاه.
يمكن دراسة مفهوم المركب المعدني ،بعد النظر في مجموعة متنوعة من المواد الطبيعية - الرمان. لديهم خصائص جسدية مختلفة. يعتمدون على التكوين ، على الرغم من التغييرات التي يبقى فيها الهيكل كما هو. هنا يمكننا أن نقول فقط عن الاختلافات في مواضع ذرات معينة وعدد من المسافات بين المستوية.
حتى الآن ، يتم تطبيق التسميات.IUPAC. يعتمد تصنيف المركبات العضوية في هذا النظام على مبدأ مهم. وفقًا لها ، يتم تحديد خصائص المادة عند التقريب الأول من خلال معيارين رئيسيين. الأول هو الهيكل الكربوني (هيكل المركبات العضوية) ، والثاني هو مجموعاته الوظيفية. وفقًا لطبيعة بنية المادة ينقسم إلى دوري ولا دوري. والثاني ، بدوره ، يشمل غير مشبع ونهائي. تشمل مجموعة المواد الحلقية غير الحلقية وغير الحلقية. بعض تركيبات المركبات العضوية:
- CH3CH2CH2COOH - حمض الزبدة.
- CH3COCH3 - الأسيتون.
- CH3COOC2H5 - أسيتات إيثيل.
- CH3CH (OH) COOH - حمض اللاكتيك.
المواد الكيميائية العضوية اليومتتميز باستخدام طرق مختلفة. يعتبر تحليل الأشعة السينية (علم البلورات) هو الأكثر دقة. ومع ذلك ، يتطلب استخدام هذه الطريقة بلورة عالية الجودة بالحجم المطلوب ، مما يسمح للمرء بالحصول على دقة عالية. في هذا الصدد ، يتم استخدام علم البلورات بشكل أقل. التحليل الأولي هو طريقة مدمرة تُستخدم لقياس كمية المكونات في الجزيء. لإثبات غياب أو وجود مجموعات وظيفية محددة ، يتم استخدام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء. مطياف الكتلة هو تحديد الوزن الجزيئي للمادة وطرق التجزئة.
ترتبط حياة الإنسان ارتباطًا وثيقًا بهذهمواد. يعرف الكثير من الناس أسماء مثل حمض الخليك والفورميك وحامض الستريك. تستخدم هذه المركبات في تصنيع الأدوية (حمض أسيتيل الساليسيليك) ، في صناعة الأغذية ، وكذلك لإنتاج الصابون والمنظفات الصناعية. يتم إنتاج بعض المركبات عن طريق الحشرات (النمل ، على سبيل المثال) وتعمل كمعدات واقية. ترتبط العمليات البيوكيميائية التي تحدث على المستوى الخلوي بحمض البيروفيك ، وخلال أكسدة العديد من المواد التي تخترق جسم الإنسان ، يتشكل حمض الخليك أو اللبنيك. عند النظر في هيكل مجموعة الكربوكسيل ، يجب ملاحظة وجود رابطة C = O مزدوجة فيها.
هذه هي المركبات العضوية التيتوجد نوى الهيدروجين والكربون والبنزين. الممثلون الأكثر أهمية و "الكلاسيكية" لهذه المجموعة هم البنزين (الأول) والمتجانسون (ثنائي ميثيل بنزين ، ميثيل بنزين). هناك العديد من الهيدروكربونات العطرية مع نوى البنزين. وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، ثنائي الفينيل C6H5-C6H5 ، بالنظر إلى صيغته ، يمكن للمرء أن يفهم بسهولة أي مادة هي مركب عضوي أو معدني. تستخدم منتجات فحم الكوك كمصدر رئيسي للهيدروكربونات العطرية. لذلك ، من طن من قطران الفحم ، يتم الحصول على متوسط كيلوغرام ونصف من التولوين ، و 3.5 كجم من البنزين ، و كيلوغرامين من النفثالين.
من خلال خصائصه الكيميائية والعطريةتختلف الكربونات عن المواد المعقدة غير المشبعة. في هذا الصدد ، تم تحديد مجموعة منفصلة لهم. تحت تأثير أحماض النيتريك والكبريت والهالوجينات والكواشف الأخرى ، تحل الهيدروكربونات العطرية محل ذرات الهيدروجين. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل أحماض السلفونيك ، هالوجينوبنزينات وغيرها. جميع هذه المواد هي منتجات وسيطة تستخدم في صناعة الأصباغ والأدوية.
هذه المجموعة من المواد المعقدة والتي تشملالمركبات الأقل نشاطًا. جميع روابط С-Н و С-С الموجودة فيها مفردة. هذا يؤدي إلى عدم قدرة الألكانات على المشاركة في التفاعلات الإضافية. عند كلورة هذه المواد المعقدة ، بدءًا من البروبان ، يمكن لذرة الكلور الأولى أن تحل محل ذرات هيدروجين مختلفة. يعتمد اتجاه هذه العملية على قوة رابطة CH. كلما كانت السلسلة أضعف ، كان استبدال ذرة معينة أسرع. في الوقت نفسه ، تتمتع الروابط الأولية عادة بقوة أكبر ، وتكون الروابط الثانوية أكثر استقرارًا من الروابط الثلاثية ، إلخ.
قد ينتج تفاعل مختلف.إلى حقيقة أن منتجًا واحدًا فقط من المنتجات المحتملة سيسود. عند درجة حرارة 25 درجة ، يحدث الكلورة في السلسلة الثانوية أسرع أربع مرات ونصف من المرحلة الأولية. تستمر عملية فلورة الألكانات بمعدل مرتفع ، وغالبًا ما يكون متفجرًا. في هذه الحالة ، يتم تشكيل مشتقات البولي فلوروورو المختلفة لمواد البدء. الطاقة المنبعثة أثناء التفاعل كبيرة جدًا لدرجة أنها تثير في بعض الحالات تحلل جزيئات المنتج إلى جذور. ونتيجة لذلك ، يزداد معدل التفاعل مثل الانهيار الجليدي ، مما يؤدي إلى انفجارات حتى في درجات حرارة منخفضة بما فيه الكفاية. ومن سمات فلورة الألكانات إمكانية تدمير ذرات الفلور للهيكل الكربوني وتشكيل CF4 ، وهو المنتج النهائي.
