Joka päivä ihminen on vuorovaikutuksessa suuren määrän esineitä kanssa. Ne on valmistettu eri materiaaleista, niillä on oma rakenne ja koostumus. Kaikki, mikä ihmistä ympäröi, voidaan jakaa orgaaniseen ja epäorgaaniseen. Artikkelissa pohditaan, mitä tällaiset aineet ovat, annamme esimerkkejä. Selvitämme myös, mitä epäorgaanisia aineita löytyy biologiasta.
Kuvaus
Epäorgaanisia aineita kutsutaan aineiksi, jotka eivät sisällä hiiltä. Ne ovat orgaanisen vastakohta. Tähän ryhmään kuuluu myös useita hiiltä sisältäviä yhdisteitä, esimerkiksi:
- syanidit;
- hiilen oksidit;
- karbonaatit;
- karbidit ja muut.
Esimerkkejä epäorgaanisista aineista:
- vesi;
- eri hapot (suolahappo, typpi, rikki);
- suola;
- ammoniakki;
- hiilidioksidi;
- metallit ja ei-metallit.
Epäorgaaninen ryhmä erottuu hiilirungon puuttumisesta, mikä on ominaistaorgaaniselle aineelle. Epäorgaaniset aineet koostumuksensa mukaan jaetaan yleensä yksinkertaisiin ja monimutkaisiin. Yksinkertaiset aineet muodostavat pienen ryhmän. Niitä on yhteensä noin 400.
Yksinkertaiset epäorgaaniset yhdisteet: metallit
Metallit ovat yksinkertaisia aineita, joiden atomien yhteys perustuu metallisidokselle. Näillä elementeillä on tyypillisiä metallisia ominaisuuksia: lämmönjohtavuus, sähkönjohtavuus, sitkeys, kiilto ja muut. Kaikkiaan tässä ryhmässä erotetaan 96 elementtiä. Näitä ovat:
- alkalimetallit: litium, natrium, kalium;
- maa-alkalimetallit: magnesium, strontium, kalsium;
- siirtymämetallit: kupari, hopea, kulta;
- kevytmetallit: alumiini, tina, lyijy;
- puolimetallit: polonium, moskovium, nihonium;
- lantanidit ja lantaani: skandium, yttrium;
- aktinidit ja aktinium: uraani, neptunium, plutonium.
Enimmäkseen luonnossa metalleja löytyy malmin ja yhdisteiden muodossa. Puhtaan metallin saamiseksi ilman epäpuhtauksia se puhdistetaan. Tarvittaessa doping tai muu käsittely on mahdollista. Tämä on erityinen tiede - metallurgia. Se on jaettu mustaan ja värilliseen.
Yksinkertaiset epäorgaaniset yhdisteet: epämetallit
Epämetallit ovat kemiallisia alkuaineita, joilla ei ole metallisia ominaisuuksia. Esimerkkejä epäorgaanisista aineista:
- vesi;
- typpi;
- rikki;
- happi jamuut.
Ei-metalleille on ominaista suuri määrä elektroneja niiden atomin ulkoenergiatasolla. Tämä aiheuttaa joitain ominaisuuksia: kyky kiinnittää lisäelektroneja lisääntyy, ilmenee korkeampi oksidatiivinen aktiivisuus.
Luonnossa voi löytää ei-metalleja vapaassa tilassa: happea, klooria, fluoria, vetyä. Sekä kiinteät muodot: jodi, fosfori, pii, seleeni.
Joillakin ei-metalleilla on erottuva ominaisuus - allotropia. Toisin sanoen ne voivat esiintyä erilaisissa muunnelmissa ja muodoissa. Esimerkki:
- kaasumaisessa hapessa on muunnelmia: happi ja otsoni;
- kovaa hiiltä voi esiintyä seuraavissa muodoissa: timantti, grafiitti, lasimainen hiili ja muut.
Monimutkaiset epäorgaaniset yhdisteet
Tätä aineryhmää on enemmän. Monimutkaiset yhdisteet erottuvat siitä, että aineessa on useita kemiallisia alkuaineita.
Katsotaanpa tarkemmin monimutkaisia epäorgaanisia aineita. Esimerkkejä ja niiden luokittelu on esitetty alla artikkelissa.
1. Oksidit ovat yhdisteitä, joissa happi on yksi alkuaineista. Ryhmään kuuluu:
- ei-suolaa muodostava (esim. hiilimonoksidi, typpioksidi);
- suolaa muodostavat oksidit (esim. natriumoksidi, sinkkioksidi).
2. Hapot ovat aineita, jotka sisältävät vetyioneja ja happamia jäämiä. Esimerkiksi typpihappo, rikkihappo, rikkivety.
3. Hydroksidit ovat yhdisteitä, jotka sisältävät -OH-ryhmän. Luokitus:
- emäkset - liukoiset ja liukenemattomat emäkset - kuparihydroksidi, natriumhydroksidi;
- happea sisältävät hapot - divetytrioksokarbonaatti, vetytrioksonitraatti;
- amfoteerinen - kromihydroksidi, kuparihydroksidi.
4. Suolat ovat aineita, jotka sisältävät metalli-ioneja ja happojäämiä. Luokitus:
- väliaine: natriumkloridi, rautasulfidi;
- hapan: natriumbikarbonaatti, hydrosulfaatit;
- perus: dihydrokrominitraatti, hydroksokrominitraatti;
- kompleksi: natriumtetrahydroksosinkaatti, kaliumtetraklooriplatinaatti;
- kaksois: kaliumaluna;
- sekoitettu: kaliumalumiinisulfaatti, kaliumkuparikloridi.
5. Binääriyhdisteet - aineet, jotka koostuvat kahdesta kemiallisesta alkuaineesta:
- hapettomat hapot;
- hapettomat suolat ja muut.
Epäorgaaniset yhdisteet, jotka sisältävät hiiltä
Tällaiset aineet kuuluvat perinteisesti epäorgaanisten aineiden ryhmään. Esimerkkejä aineista:
- Karbonaatit - hiilihapon esterit ja suolat - kalsiitti, dolomiitti.
- Karbidit - epämetallien ja metallien yhdisteet hiilen kanssa - berylliumkarbidi, kalsiumkarbidi.
- Syanidit - syaanivetyhapon suolat - natriumsyanidi.
- Hiilen oksidit - hiilen ja hapen binaarinen yhdiste - hiilimonoksidi ja hiilidioksidi.
- Syanaatit - ovat syaanihapon johdannaisia - fulmihappo, isosyaanihappo.
- Karbonyylimetallit –metallin ja hiilimonoksidin kompleksi - nikkelikarbonyyli.
Epäorgaanisten aineiden ominaisuudet
Kaikki tarkasteltavat aineet eroavat yksittäisten kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien os alta. Yleisesti ottaen on mahdollista erottaa kunkin epäorgaanisten aineiden luokan ominaispiirteet:
1. Epäjalot metallit:
- korkea lämmön- ja sähkönjohtavuus;
- metallinen kiilto;
- avoimuuden puute;
- lujuus ja sitkeys;
- huoneenlämmössä säilyttävät kovuutensa ja muotonsa (paitsi elohopea).
2. Yksinkertaiset ei-metallit:
- yksinkertaiset epämetallit voivat olla kaasumaisessa tilassa: vety, happi, kloori;
- bromia esiintyy nestemäisessä tilassa;
- kiinteillä ei-metalleilla on ei-molekyylinen tila ja ne voivat muodostaa kiteitä: timantti, pii, grafiitti.
3. Yhdisteet:
- oksidit: reagoi veden, happojen ja happamien oksidien kanssa;
- hapot: reagoivat veden, emäksisten oksidien ja alkalien kanssa;
- amfoteeriset oksidit: voi reagoida happamien oksidien ja emästen kanssa;
- hydroksidit: liukenevat veteen, niillä on laaja sulamispistealue, ne voivat muuttaa väriä vuorovaikutuksessa alkalien kanssa.
Solun orgaaniset ja epäorgaaniset aineet
Kaiken elävän organismin solu koostuu monista komponenteista. Jotkut niistä ovat epäorgaanisia yhdisteitä:
- Vesi. Esimerkiksi veden määrä kennossa on 65-95 %. Se on tarpeen kemiallisten reaktioiden toteuttamiseksi, komponenttien liikkumiseksi, lämpösäätelyprosessiksi. Lisäksi vesi määrää kennon tilavuuden ja sen elastisuusasteen.
- Mineraalisuolat. Ne voivat esiintyä kehossa sekä liuenneessa että liukenemattomassa muodossa. Tärkeää roolia soluprosesseissa ovat kationit: kalium, natrium, kalsium, magnesium - ja anionit: kloori, bikarbonaatit, superfosfaatti. Mineraalit ovat välttämättömiä osmoottisen tasapainon ylläpitämisessä, biokemiallisten ja fysikaalisten prosessien säätelyssä, hermoimpulssien tuottamisessa, veren hyytymistason ylläpitämisessä ja monissa muissa reaktioissa.
Eivät vain solun epäorgaaniset aineet ole tärkeitä elämän ylläpitämiselle. Orgaaniset komponentit vievät 20-30 % sen tilavuudesta.
Luokittelu:
- yksinkertaiset orgaaniset aineet: glukoosi, aminohapot, rasvahapot;
- monimutkaiset orgaaniset aineet: proteiinit, nukleiinihapot, lipidit, polysakkaridit.
Orgaanisia komponentteja tarvitaan solun suojaavan, energiatoiminnon suorittamiseen, ne toimivat solutoiminnan energialähteenä ja varastoivat ravintoaineita, suorittavat proteiinisynteesiä, välittävät perinnöllistä tietoa.
Artikkelissa tarkasteltiin epäorgaanisten aineiden olemusta ja esimerkkejä, niiden roolia solun koostumuksessa. Voidaan sanoa, että elävien organismien olemassaolo olisi mahdotonta ilman orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden ryhmiä. Ne ovat tärkeitä ihmiselämän kaikilla osa-alueilla, samoin kuin jokaisen olemassaolossaorganismi.
