Что относят к неорганическим веществам

Что относят к неорганическим веществам

Неорганические вещества (неорганические соединения) — простые вещества и соединения, не являющиеся органическими, то есть, не содержащие углерода, а также некоторые углеродсодержащие соединения (карбиды, цианиды, карбонаты, оксиды углерода и некоторые другие вещества [⇨] , которые традиционно относят к неорганическим). Неорганические вещества не имеют характерного для органических веществ углеродного скелета.

Содержание

Классификация [ править | править код ]

Все неорганические соединения делятся на две большие группы:

  • Простые вещества — состоят из атомов одного элемента;
  • Сложные вещества — состоят из атомов двух или более элементов.

Простые вещества по физическим и химическим свойствам делятся на:

Сложные вещества по химическим свойствам делятся на:

  • Оксиды:
  • осно́вные оксиды (CaO, Na2O и др.);
  • кислотные оксиды (CO2, SO3 и др.);
  • амфотерные оксиды (ZnO, Al2O3 и др.);
  • двойные оксиды (Fe3O4 и др.);
  • несолеобразующие оксиды (CO, NO и др.);
  • Гидроксиды;
  • основания (NaOH, Ca(OH)2 и др.);
  • кислоты (H2SO4, HNO3 и др.);
  • амфотерные гидроксиды (Zn(OH)2, Al(OH)3 и др.);
  • Соли:
  • средние соли (Na2SO4, Ca3(PO4)2 и др.);
  • кислые соли (NaHSO3, CaHPO4 и др.);
  • осно́вные соли (Cu2CO3(OH)2 и др.);
  • двойные и/или комплексные соли (CaMg(CO3)2, K3[Fe(CN)6], KFe III [Fe II (CN)6] и др.);
  • Бинарные соединения:
  • бескислородные кислоты (HCl, H2S и др.);
  • бескислородные соли (NaCl, CaF2 и др.);
  • прочие бинарные соединения (AlH3, CaC2, CS2 и др.).

Неорганические вещества, содержащие углерод [ править | править код ]

Данные вещества традиционно относятся к области неорганической химии:

Содержание статьи

  • Неорганические вещества: примеры и свойства
  • Что такое простое вещество
  • Как быстро выучить химию

Что относят к неорганическим веществам

Во-первых, неорганическими являются простые вещества: они состоят из атомов одного химического элемента. Например, это кислород, золото, кремний и сера. Впрочем, сюда относится вся таблица Менделеева.

Во-вторых, к числу неорганических принадлежат многие сложные вещества (или соединения), в состав которых входят атомы нескольких элементов. Исключением являются углеродные органические соединения, которые образуют отдельный обширный класс веществ. Они обладают особой структурой, в основе которой лежит так называемый углеродный скелет. Некоторые соединения углерода, впрочем, относятся к неорганическим.

Особенности неорганических веществ:

  1. Молекулы обычно связаны ионной связью. То есть, атомы элементов с низкой электроотрицательностью «отдают» электроны атомам другого простого вещества. В итоге образуются разнозаряженные частицы — ионы («с плюсом» — катион и «с минусом» — анион), которые притягиваются между собой.
  2. Молекулярная масса небольшая, если сравнивать с большинством органических соединений.
  3. Химические реакции между неорганическими веществами протекают быстро, иногда моментально.
  4. Большинство неорганических веществ в той или иной степени растворяются в воде. При этом они распадаются (диссоциируют) на ионы, благодаря чему проводят электрический ток.
  5. Чаще всего, это твердые вещества (хотя встречаются газы и жидкости). При этом они обладают высокой температурой плавления, а при плавлении не разрушаются.
  6. Как правило, не окисляются на воздухе и не горючи. Так, после сгорания топлива (например, дров или угля) минеральные примеси остаются в виде золы.

Некоторые неорганические вещества входят в состав клеток живых организмов. Это, в первую очередь, вода. Также важную роль играют минеральные соли.

Простые и сложные неорганические вещества подразделяются на несколько классов, каждый из которых обладает различными свойствами.

Простые неорганические вещества

  1. Металлы: литий (Li), натрий (Na), медь (Cu) и другие. С физической точки зрения обычно это твердые (кроме жидкой ртути) вещества с характерным блеском, высокой тепло- и электропроводностью. Как правило, в химических реакциях они являются восстановителями, то есть отдают свои электроны.
  2. Неметаллы. Это, например, газы фтор (F2), хлор (Cl2) и кислород (O2). Твердые неметаллические простые вещества — сера (S) фосфор (P) и другие. В химических реакциях обычно выступают окислителями, то есть притягивают электроны восстановителей.
  3. Амфотерные простые вещества. Имеют двойственную природу: могут проявлять и металлические, и неметаллические свойства. К таким веществам относят, в частности, цинк (Zn), алюминий (Al) и марганец (Mn).
  4. Благородные, или инертные, газы. Это гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar) и другие. Их молекулы состоит из одного атома. Химически неактивны, способны образовывать соединения только в специальных условиях. Это связано с тем, что внешние электронные оболочки атомов инертных газов заполнены: они и не отдают своих, и не забирают электроны других элементов.
Читайте также:  Настойка из черной смородины на спирту рецепт

Неорганические соединения: оксиды

Самый распространенный в природе класс сложных органических соединений — это оксиды. К их числу относится одно из важнейших веществ – вода, или оксид водорода (Н2О).

Оксиды возникают при взаимодействии различных химических элементов с кислородом. При этом атом кислорода присоединяет к себе два «чужих» электрона.

Поскольку кислород — один из самых сильных окислителей, то почти все бинарные (содержащие два элемента) соединения с ним являются оксидами. Сам кислород окисляется только фтором. Получаемое вещество — OF2 — относится к фторидам.

Выделяют несколько групп оксидов:

  • основные (с ударением на второй слог) оксиды — соединения кислорода с металлами. Вступают в реакцию с кислотами, при этом образуются соль и вода. К основным относят, в частности, оксид натрия (Na2O), оксид меди (II) CuO;
  • кислотные оксиды — соединения с кислородом неметаллов или переходных металлов в степени окисления от +5 до +8. Взаимодействуют с основаниями, при этом возникают соль и вода. Пример: оксид азота (IV) NO2;
  • амфотерные оксиды. Вступают в реакцию и с кислотами, и с основаниями. Это, в частности, оксид цинка (ZnO), входящий в состав дерматологических мазей и присыпок;
  • несолеобразующие оксиды, которые не реагируют с кислотами и с основаниями. Например, таковым являются оксиды углерода CO2 и CO, хорошо всем известные как углекислый и угарный газы.

Гидроксиды

Гидроксиды в своем составе содержат так называемую гидроксильную группу (-OH). Она включает в себя по атому кислорода и водорода. Гидроксиды разделяются на несколько групп:

  • основания — гидроксиды металлов с низкой степенью окисления. Растворимые в воде основания называют щелочами. Примеры: каустическая сода, или гидроксид натрия (NaOH); гашеная известь, он же гидроксид кальция (Ca(OH)2).
  • кислоты — гидроксиды неметаллов и металлов с высокой степенью окисления. Большинство из них представляют из себя жидкости, реже – твердые вещества. Почти все растворимы в воде. Обычно кислоты очень едкие, ядовитые. В производстве, медицине и других сферах активно используют серную кислоту (H2SO4), азотную (HNO3) и некоторые другие;
  • амфотерные гидроксиды. Проявляют то основные, то кислотные свойства. Например, сюда относится гидроксид цинка (Zn(OH)2).

Соли состоят из катионов металла, связанных с отрицательно заряженными молекулами кислотного остатка. Также существуют соли аммония — катиона NH4+.

Соли возникают при взаимодействии кислот с металлами, оксидами, основаниями или другими солями. Водород в составе кислоты при этом частично или полностью вытесняется атомами металла, поэтому в ходе реакции также выделяется водород или вода.

Краткое описание некоторых групп солей:

  • средние соли — в них водород полностью замещается на атомы металла. Например, это ортофосфат калия (K3PO4), применяемый в производстве пищевая добавки Е340;
  • кислые соли, в составе которых остается водород. Широко известен гидрокарбонат натрия (NaHCO3) — пищевая сода;
  • основные соли — содержат гидроксогруппы.

Бинарные соединения

Среди неорганических веществ отдельно выделяют бинарные соединения. В их состав входят атомы двух веществ. Это могут быть:

  • бескислородные кислоты. Например, соляная кислота (HCl), которая входит в состав желудочного сока человека;
  • бескислородные соли, которые возникают при взаимодействии бескислородных кислот с металлами или двух простых веществ между собой. К таким солям относится обычная поваренная соль, или хлорид натрия (NaCl);
  • другие бинарные соединения. Это, в частности, широко применяемый в химической промышленности и других отраслях сероуглерод (CS2).
Читайте также:  Малиновое дерево посадка и уход фото отзывы

Неорганические соединения углерода

Как уже отмечено, некоторые соединения углерода относятся к неорганическим веществам. Это:

  • угольная (H2CO3) и синильная кислоты (HCN);
  • карбонаты и гидрокарбонаты — соли угольной кислоты. Самый простой образец — та же пищевая сода;
  • оксиды углерода — угарный и углекислый газ;
  • карбиды — соединение углерода с металлами и некоторыми неметаллами. Представляют из себя твердые вещества. Из-за своей тугоплавкости широко применяются в металлургии для получения высококачественных сплавов, а также в других отраслях;
  • цианиды — соли синильной кислоты. К числу относится печально известный цианистый калий, сильнейший яд.

Углерод также содержится в природе в чистом виде, причем в нескольких непохожих формах. Порошкообразная сажа, слоистый графит и самый твердый минерал на Земле, алмаз, — все они имеют химическую формулу С. Естественно, они тоже являются неорганическими веществами.

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).
Читайте также:  Схема подключения электрического счетчика однофазного

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector