Todo el mundo que nos rodea se compone de partículas microscópicas. Al combinarse, forman sustancias simples y complejas con diferentes propiedades y carácter. ¿Cómo distinguir uno de otro? ¿Qué caracteriza a los productos químicos complejos?
Esencia de sustancia
La ciencia conoce 118 elementos químicos. Todos representan átomos, las partículas más pequeñas que pueden reaccionar. Las propiedades químicas de los elementos dependen de su estructura. Independientemente, no pueden existir en la naturaleza y ciertamente se unirán con otros átomos. Entonces forman sustancias simples y complejas.
Se llaman simples si consisten en un solo tipo de átomos. Por ejemplo, el oxígeno (O) es un elemento. Dos de sus átomos, conectados entre sí, forman una molécula de una sustancia simple oxígeno con la fórmula O2. Cuando tres átomos de oxígeno se combinan en una molécula, se obtiene ozono - O3.
Sustancia compleja es la combinación de diferentes elementos. Por ejemplo, el agua tiene la fórmula H2O. Cada una de sus moléculas consta de dos átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno. En la naturaleza, hay muchas más sustancias de este tipo que las simples. Estos incluyen azúcar, sal,arena, etc.
Sustancias complejas
Los compuestos complejos se forman como resultado de reacciones químicas, con liberación o absorción de energía. En el curso de tales reacciones, se llevan a cabo en el mundo cientos de procesos diferentes, muchos de los cuales son directamente importantes para la vida de los organismos vivos.
Según la composición, las sustancias complejas se dividen en orgánicas e inorgánicas. Todos ellos tienen una estructura molecular o no molecular. Si la unidad estructural de la materia son los átomos y los iones, estos son compuestos no moleculares. En condiciones normales, son sólidos, se funden y hierven a altas temperaturas. Estos pueden ser sales o varios minerales.
En otro tipo de estructura, dos o más átomos se combinan para formar una molécula. En su interior, los enlaces son muy fuertes, pero interactúa débilmente con otras moléculas. Vienen en tres estados de agregación, generalmente volátiles, a menudo olorosos.
Compuestos orgánicos
Hay alrededor de tres millones de compuestos orgánicos en la naturaleza. Sí contienen carbono. Además, los compuestos suelen contener algunos metales, hidrógeno, fósforo, azufre, nitrógeno y oxígeno. Aunque, en principio, el carbono es capaz de combinarse con casi cualquier elemento.
Estas sustancias forman parte de los organismos vivos. Estas son valiosas proteínas, grasas, carbohidratos, ácidos nucleicos y vitaminas. Se encuentran en alimentos, colorantes, combustibles, alcoholes, polímeros y otros compuestos.
Las sustancias orgánicas, por regla general, tienen una estructura molecular. En este sentido, a menudo existen en estado líquido y gaseoso. Tienen puntos de fusión y ebullición más bajos que los compuestos inorgánicos y forman enlaces covalentes.
El carbono se combina con otros elementos, formando cadenas cerradas o abiertas. Su característica principal es la capacidad de homología e isomería. Los homólogos se forman cuando se agregan otros pares CH2 al par CH2 (metano), formando nuevos compuestos. El metano se puede convertir en etano, propano, butano, pentano, etc.
Los isómeros son compuestos con la misma masa y composición, pero diferentes en la forma en que los átomos están conectados. En este sentido, sus propiedades también son diferentes.
Compuestos inorgánicos
Los compuestos inorgánicos no contienen carbono. Las únicas excepciones son los carburos, carbonatos, cianuros y óxidos de carbono, por ejemplo, tiza, soda, dióxido de carbono y monóxido de carbono y algunos otros compuestos.
Hay menos compuestos inorgánicos complejos en la naturaleza que orgánicos. Se caracterizan por una estructura no molecular y la formación de enlaces iónicos. Forman rocas y minerales y están presentes en el agua, el suelo y los organismos vivos.
Según las propiedades de las sustancias, se pueden dividir en:
- óxidos - el enlace de un elemento con oxígeno con un estado de oxidación de menos dos (hematita, alúmina, magnetita);
- sales - la unión de iones metálicos con un residuo ácido (sal de roca, lapislázuli, sal de magnesio);
- ácidos - el enlace de hidrógeno y un residuo ácido (ácido sulfúrico, silícico, crómico);
- bases: la unión de iones metálicos e iones de hidróxido (sosa cáustica, cal apagada).
