Класифікація речовин

Найпростіша класифікація полягає в тому. що всі відомі речовини ділять на неорганічні і органічні.

До органічних речовин відносять вуглеводні і їх похідні. Всі інші речовини – неорганічні.

Класифікація неорганічних речовин
Неорганічні речовини за складом ділять на прості і складні.

Прості речовини складаються з атомів одного хімічного елемента і підрозділяються на метали, неметали, благородні гази. Складні речовини складаються з атомів різних елементів, хімічно пов’язаних один з одним.
Складні неорганічні речовини за складом і властивостями розподіляють за такими найважливішим класам: оксиди, підстави, кислоти, амфотерні гндроксіди, солі.
Оксиди – це складні речовини, що складаються з двох хімічних елементів, один з яких – кисень зі ступенем окислення (-2),
Загальна формула оксидів: ЕmОn, де m – число атомів елемента Е, а n – число атомів кисню. Оксиди, в свою чергу, класифікують на солеобразующіе і несолеобрадующіе. Солеобразующіе діляться на основні, амфотерні, кислотні, яким відповідають підстави, амфотерні гідроксиди, кислоти відповідно.

Підстави – це складні речовини, що складаються з атомів металу і однієї або декількох гидроксогрупп (ОН).

Загальна формула підстав: М (ОНУ, де у – число гидроксогрупп, рівне ступеню окисленні металу М (як правило, +1 і +2).
Підстави діляться на розчинні (луги) і нерозчинні (докладніше в § 21).
Кислоти – це складні речовини, що складаються з атомів водню, здатних заміщатися на атоми металу, і кислотних залишків.
Загальна формула кислот: НхАс, де Ас – кислотний залишок (від англійського «acid» – кислота), х – число атомів водню, що дорівнює заряду іона кислотного залишку (докладніше див. § 20).
Амфотерні гідроксиди – це складні речовини, які проявляють і властивості кислот, і властивості підстав. Тому формули амфотерних гідроксидів можна записувати і в формі кислот, і в формі підстав (див. Також § 22).

Солі – це складні речовини, що складаються з катіонів металу і аніонів кислотних залишків.
Таке визначення відноситься до середніх солей.
Середні солі – це продукти повного заміщення ато моє водню в молекулі кислоти атомами металу або повного заміщення гидроксогрупп в молекулі підстави кислотними залишками.

Кислі солі – це продукти неповного заміщення атомів водню в молекулах мноеоосновних кислот атомами металу.

Основні солі – це продукти неповно / о заміщення гідрокеогрупп в многокіслотних підставах кислотні ми залишками.

Крім середніх, кислих, основних солей ви зустрічалися з солями більш складної будови.
Класифікація органічних речовин
Сполуки, що складаються тільки з атомів водню і вуглецю, називають вуглеводнями.
Залежно від будови вуглецевого ланцюга органічні сполуки поділяють ія з’єднання з відкритою ланцюгом – ациклічні (аліфатичні) і циклічні – з замкнутим ланцюгом атомів.
Циклічні діляться на дві групи: карбоциклические з’єднання і гетероциклічні.

Класифікація речовин
Карбоцікліческне з’єднання, в свою чергу, включають два ряди сполук: аліцікяіческіе і ароматичні.
Ароматичні сполуки в основі будови молекул мають плоскі углеродсодержащие цикли з особливою замкнутою системою р-олсктронов. утворюють загальну я-систему (єдине п-електронну хмару).
Ароматичность характерна і для багатьох гетероциклічних сполук.
Як ациклічні (аліфатичні), так і циклічні вуглеводні можуть містити кратні (подвійні або потрійні) зв’язку. Такі вуглеводні називають неграничні (ненасичені), на відміну від граничних (насичених), що містять тільки одинарні зв’язки.
Все сказане про класифікацію органічних речовин в залежності від будови вуглецевого ланцюга з прикладами зображено на схемі 8.
Граничні аліфатичні вуглеводні називають алканами, вони мають загальну формулу СnН2n + 2, де n – число атомів вуглецю. Старе їх назва часто вживається і в даний час – парафіни:

Класифікація речовин
Схема 8 Класифікація органічних речовин
(За будовою вуглецевого ланцюга молекул)

Класифікація речовин
Ненасичені аліфатичні вуглеводні з одного потрійним зв’язком називають Алкіни. Їх загальна формула СnН2n – 2

Граничні алициклические вуглеводні – цікпоап кани, їх загальна формула СnН2n:

Класифікація речовин

Особі я група вуглеводнів, ароматичних (із замкнутою загальної пздектронной системою), вам відома загальною формулою СnН2n – 6.

Ми розглянули класифікацію вуглеводнів (схема 9). Але якщо в нх молекулах одні або більше число атомів водню замінити на інші атоми або групи атомів (галогени, гідрокенльние групи, аміногрупи та ін.), Утворюються про зволив вуглеводнів: гялогеноіроізводіие. кисень, азотсодержащие і інші органічні сполуки (табл. 15).

Класифікація речовин
Таблиця 15 Найважливіші похідні вуглеводнів (алканів)

Класифікація речовин
Ви, звичайно, пам’ятаєте, що ті атоми або групи атомів, які визначають найхарактерніші риси цього класу речовин, називаються функціональними групами.
Вуглеводні в їх похідні з однієї і тієї ж функціональної групою утворюють гомологічні ряди.
Гомологическом поруч називають ряд з’єднань, що належать до одного класу (гомологів), по відрізняються один від одного за складом на ціле число груп -СН2- (гомологічну різниця), що мають подібну будову і, отже, подібні хімічні властивості.
Подібність хімічних властивостей гомологів значно спрощує вивчення органічних сполук.
Галогеяопронзволіие вуглеводнів можна розглядати як продукти заміщення у вуглеводнях одного або декількох атомів водню атомами галогенів. Відповідно до цього можуть існувати граничні і ненасичені моно-, чи-, три- (в загальному випадку полі-) галогенопроїзводниє.
Загальна формула ноногалогенопроізводних граничних вуглеводнів:
R – Г.
До кисневмісних органічних речовин відносять спирти, феноли, альдегіди, кетони, карбонові кислоти, прості і складні ефіри.
Спирти – похідні вуглеводнів, в яких один або кілька атомів водню заміщені на гідроксильні групи.
Спирти називають одноатомними, якщо вони мають одну гідроксильну групу, і граничними, якщо вони – похідні алканів.
Загальна формула граничних олноатомних спиртів:
К-ОН.
Феноли – похідні ароматичних вуглеводнів (ряду бензолу), в якому один або декілька атомів водню в бензольному кільці заміщені на гідроксильні групи.
Альдегіди і кетони – похідні вуглеводнів, що містять карбонільну групу атомів (карбоніл).
В молекулах альдегідів одна зв’язок карбонила йде на з’єднання з атомом водню, інша – з вуглеводневим радикалом.

У разі кетонів карбонильная група пов’язана з двома (в загальному випадку різними) радикалами, загальна формула кетонів:

Класифікація речовин
Прості ефіри являють собою органічні речовини, що містять два вуглеводневих радикала, з’єднані атомом кисню: R = О-R або R-О-R2.
Радикали можуть бути однаковими або різними. Склад простих ефірів виражається формулою СnН2n + 2O.

Складні ефіри – з’єднання, утворені заміщенням атома водню карбоксильної групи в карбонових кислотах на вуглеводневий радикал.

Загальна формула складних ефірів:

Класифікація речовин
Нітросполуки – похідні вуглеводнів, в яких один або кілька атомів водню заміщені на нітрогрупу -N02.

Аміни – з’єднання, які розглядають як похідні аміаку, в якому атоми водню заміщені на вуглеводневі радикали.
Залежно від природи радикала аміни можуть бути аліфатичними. Залежно від числа заміщених на радикали атомів водню розрізняють первинні аміни, вторинні, третинні.
В окремому випадку у вторинних, а також теоретичних амінів радикали можуть бути і однаковими.
Первинні аміни можна також розглядати як похідні вуглеводнів (алканів), в яких один атом водню заміщений на аміногрупу.
Амінокислоти містять дві функціональні групи, з’єднані з вуглеводневим радикалом, – аміногрупу -NH2 і карбоксил -ССОН.
Відомі й інші важливі органічні сполуки, які мають кілька різних або однакових функціональних груп, довгі лінійні ланцюга, пов’язані з бензоловими кільцями. У таких випадках суворе визначення приналежності речовини до якогось певного класу неможливо. Ці сполуки часто виділяють в специфічні групи речовин: вуглеводи, білки, нуклеїнові кислоти, антибіотики, алкалоїди та ін.
В даний час відомо також багато з’єднань, які можна віднести і до органічних, і до неорганічних. Їх називають елементоорганічні сполуками.
Деякі з них можна розглядати як похідні вуглеводнів.

Аналізуючи світ органічних речовин, ви згадайте, що існують сполуки, які мають однакову молекулярну формулу, яка має склад речовин. І звичайно, згадайте дуже важливе поняття хімії – изомерию.
Явище ізомерії полягає в тому, що можуть існувати кілька різних за властивостями речовин, маю щих однаковий склад молекул, але різну будову. Ці речовини називають ізомерами.
1. Назвіть загальні класи неорганічних і органічних сполук.
2. Напишіть структурні формули ізомерів складу С4Н10О. Дайте їм назви. Назвіть класи речовин, до яких вони належать.
3. Які ви акаете речовини з подвійною функцією? При ведіть приклади таких речовин і підтвердіть таку подвійність властивостей рівняннями реакцій.
4. Визначте щільність за воднем газової суміші, що складається з 12 л етану і 3 л етилену.

5. Виведіть молекулярну формулу речовини, що містить 58,5% вуглецю. 4.1% водню, 11.4% азоту і 26% кисню. Відносна молекулярна маса цієї речовини дорівнює 123.

...
ПОДІЛИТИСЯ: