Una sostanza composta da due o piùcomponenti, questo è un composto organico o minerale complesso. A seconda dell'affiliazione, vengono determinate le sue caratteristiche, composizione e altri indicatori. I composti chimici sono abbondanti nell'ambiente. Alcuni di loro hanno un effetto benefico e alcuni hanno un effetto dannoso sugli organismi viventi. I composti minerali sono presenti in natura inanimata. Questi includono, in particolare, zolfo, grafite, sabbia e altri. Esistono diversi segni in base ai quali viene determinato un composto organico o minerale.
Il concetto di "composto organico" è apparso suprime fasi di sviluppo della scienza chimica. Questa classe include sostanze che contengono carbonio (ad eccezione di acido carbonico, cianuri, carburi, carbonati, monossido di carbonio). In un'epoca in cui prevalevano le visioni vitalistiche, continuando le tradizioni di Plinio il Vecchio e Aristotele sulla divisione del mondo intero in inanimato e vivente, le sostanze venivano divise a seconda del regno a cui appartenevano: animale e vegetale o minerale. Inoltre, si credeva che per la sintesi del primo fosse necessaria una speciale "forza vitale". A questo proposito, era impossibile ottenere organico da materia inorganica. Tuttavia, questa ipotesi fu confutata nel 1828 da Weller. Ha sintetizzato l'urea organica dal cianato di ammonio inorganico. La divisione specificata, tuttavia, è stata conservata nella terminologia fino ai giorni nostri. Quali sono i criteri per determinare un composto organico o minerale? Maggiori informazioni su questo più avanti nell'articolo.
La classe più ampia oggi è consideratacomposti organici. Attualmente ce ne sono più di dieci milioni. Questa diversità è dovuta alla speciale proprietà del carbonio di formare catene atomiche. Ciò, a sua volta, è dovuto alla stabilità della connessione. La catena carbonio-carbonio può essere singola o multipla: tripla, doppia. All'aumentare della molteplicità, aumenta anche l'energia di legame (stabilità), mentre la lunghezza, al contrario, diminuisce. A causa dell'elevata valenza del carbonio e della capacità di formare tali catene, si formano strutture di diverse dimensioni (volumetriche, piatte, lineari). I composti presenti in natura sono chiamati specie minerali. Queste sostanze hanno una composizione e una struttura speciali, caratteristiche fisiche. In generale, la struttura delle sostanze inorganiche è dello stesso tipo. La composizione può variare entro certi limiti. Una caratteristica dei composti minerali è la disposizione regolare e corretta degli atomi. Le basi della tassonomia di queste sostanze furono poste nel 1814 da Berzelius.
Appartenente all'una o all'altra specieè determinato dai componenti della composizione. Una sostanza è un composto organico o minerale con una struttura e una composizione specifiche. I principali gruppi di sostanze di origine biologica includono proteine, carboidrati, lipidi. Oltre al carbonio, gli acidi nucleici compresi in questa classe contengono principalmente azoto, idrogeno, fosforo, zolfo, ossigeno. Di regola, questi elementi sono inclusi nella composizione dei composti organici "classici" come quelli di base. In questo caso, le sostanze possono contenere una varietà di componenti. Pertanto, la caratteristica principale, in base alla quale si determina quale sostanza è rappresentata - composto organico o minerale - è la presenza nella composizione del carbonio e degli elementi principali sopra indicati.
Il concetto di un composto minerale può essere appreso daDopo aver considerato una varietà di sostanze naturali: melograni. Hanno caratteristiche fisiche differenti. Dipendono dalla composizione, nonostante i cambiamenti in cui, la struttura rimane la stessa. Qui possiamo solo dire delle differenze nelle posizioni di alcuni atomi e di un certo numero di distanze interplanari.
Oggi viene utilizzata la nomenclaturaIUPAC. La classificazione dei composti organici secondo questo sistema si basa su un principio importante. In base ad esso, le caratteristiche di una sostanza in prima approssimazione sono determinate da due criteri principali. Il primo è lo scheletro di carbonio (la struttura dei composti organici) e il secondo è i suoi gruppi funzionali. In base alla natura della struttura, le sostanze sono suddivise in cicliche e acicliche. Questi ultimi, a loro volta, includono insaturi e limitanti. Il gruppo di sostanze cicliche comprende eterociclici e carbociclici. Alcune formule di composti organici:
- CH3CH2CH2COOH - acido butirrico.
- CH3COCH3 - acetone.
- CH3COOC2H5 - acetato di etile.
- CH3CH (OH) COOH - acido lattico.
Oggi composti chimici organicicaratterizzato utilizzando metodi diversi. L'analisi strutturale a raggi X (cristallografia) è considerata la più accurata. Tuttavia, l'uso di questo metodo richiede un cristallo di alta qualità della dimensione richiesta per ottenere un'alta risoluzione. Pertanto, la cristallografia non viene utilizzata molto spesso. L'analisi elementare è un metodo distruttivo utilizzato per quantificare il contenuto dei componenti in una molecola. La spettroscopia a infrarossi viene utilizzata per dimostrare l'assenza o la presenza di gruppi funzionali specifici. La spettrometria di massa è la determinazione del peso molecolare di una sostanza e metodi di frammentazione.
La vita umana è strettamente correlata a questisostanze. Molte persone conoscono nomi come acido acetico, formico, citrico. Questi composti sono utilizzati nella produzione di medicinali (acido acetilsalicilico), nell'industria alimentare, nonché per la produzione di sapone e detergenti sintetici. Alcuni composti sono prodotti dagli insetti (formiche, per esempio) e servono come agenti protettivi. I processi biochimici che avvengono a livello cellulare sono associati all'acido piruvico e durante l'ossidazione di molte sostanze che penetrano nel corpo umano si forma acido acetico o lattico. Quando si considera la struttura del gruppo carbossilico, va notato che contiene un doppio legame C = O.
Questi composti organici, che includonosono presenti nuclei di idrogeno, carbonio e benzene. I rappresentanti più importanti e "classici" di questo gruppo sono il benzene (I) e gli omologhi (dimetilbenzene, metilbenzene). Esistono molti idrocarburi aromatici con nuclei di benzene. Questi includono, ad esempio, il difenile C6H5-C6H5, osservando la formula di cui si può facilmente capire che tipo di sostanza è: un composto organico o minerale. I prodotti della coke del carbone sono utilizzati come principale fonte di idrocarburi aromatici. Quindi, da una tonnellata di catrame di carbone si ottengono mediamente un chilogrammo e mezzo di toluene, 3,5 kg di benzene, due chilogrammi di naftalene.
Dalle loro proprietà chimiche, aromatichei carboni differiscono dalle sostanze complesse insature alicicliche. A questo proposito, per loro viene determinato un gruppo separato. Sotto l'influenza di acidi nitrici, solforici, alogeni e altri reagenti, gli atomi di idrogeno vengono sostituiti in idrocarburi aromatici. Di conseguenza, si formano acidi solfonici, benzeni alogenati e altri. Tutte queste sostanze sono prodotti intermedi utilizzati nella produzione di coloranti e medicinali.
Questo gruppo di sostanze complesse, che includeconnessioni meno attive. Tutti i legami C-H e C-C presenti in essi sono singoli. Ciò causa l'incapacità degli alcani di partecipare alle reazioni di addizione. Quando queste sostanze complesse vengono clorurate, a partire dal propano, il 1 ° atomo di cloro può sostituire diversi atomi di idrogeno. La direzione di questo processo dipenderà dalla forza del legame CH. Più debole è la catena, più veloce è la sostituzione di un particolare atomo. In questo caso, i legami primari di solito hanno una forza maggiore, i legami secondari sono più stabili di quelli terziari, ecc.
Diversa reattività può portare aal fatto che dei probabili prodotti possibili, solo uno prevarrà. A una temperatura di 25 gradi, la clorazione lungo la catena secondaria avviene quattro volte e mezzo più velocemente rispetto a quella primaria. La fluorurazione degli alcani avviene a una velocità elevata, spesso esplosiva. In questo caso, si formano tutti i tipi di derivati polifluorurati della sostanza originale. L'energia che viene rilasciata durante la reazione è così grande che in alcuni casi provoca la decomposizione delle molecole del prodotto in radicali. Di conseguenza, la velocità di reazione aumenta come una valanga, il che porta a esplosioni anche a temperature sufficientemente basse. Una caratteristica della fluorurazione di alcano è la possibilità di distruzione dello scheletro di carbonio da parte di atomi di fluoro e la formazione di CF4, il prodotto finale.
