2.5:

Pierwiastki i związki

JoVE Core
Biologia
Aby wyświetlić tę treść, wymagana jest subskrypcja JoVE.  Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
JoVE Core Biologia
Elements and Compounds
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

94,857 Views

00:00 min
March 11, 2019

Czyste substancje składają się tylko z jednego rodzaju materii. Czysta substancja może być pierwiastkiem lub związkiem. Pierwiastek składa się tylko z jednego rodzaju atomów, podczas gdy związek składa się z dwóch lub więcej rodzajów atomów połączonych wiązaniem chemicznym.

pierwiastki

Pierwiastki są klasyfikowane jako atomowe lub molekularne w oparciu o charakter ich podstawowych jednostek. Są to unikalne formy materii o określonych właściwościach chemicznych i fizycznych, które nie mogą rozkładać się na mniejsze substancje w zwykłych reakcjach chemicznych. Istnieje 118 pierwiastków, ale tylko 98 występuje naturalnie. Pozostałe pierwiastki są niestabilne i wymagają od naukowców ich syntezy w laboratoriach. Cztery pierwiastki wspólne dla wszystkich organizmów żywych to tlen (O), węgiel (C), wodór (H) i azot (N). W świecie nieożywionym pierwiastki występują w różnych proporcjach, a niektóre pierwiastki wspólne dla organizmów żywych są stosunkowo rzadkie na Ziemi jako całości. Na przykład atmosfera jest bogata w azot i tlen, ale zawiera mało węgla i wodoru, podczas gdy skorupa ziemska ma mało azotu i węgla, chociaż zawiera tlen i niewielką ilość wodoru. Pomimo różnic w obfitości, wszystkie pierwiastki i reakcje chemiczne między nimi podlegają tym samym prawom chemicznym i fizycznym, niezależnie od tego, czy są częścią świata ożywionego, czy nieożywionego.

Związki
Związki to czyste substancje złożone z dwóch lub więcej pierwiastków w ustalonych, określonych proporcjach. Związki są klasyfikowane jako molekularne (kowalencyjne) lub jonowe na podstawie obecnych w nich wiązań.

Związki molekularne (lub związki kowalencyjne) powstają, gdy dwa lub więcej różnych atomów niemetalu dzieli elektrony, tworząc wiązania kowalencyjne. Podstawowymi jednostkami związków molekularnych są dyskretne cząsteczki obojętne złożone z różnych atomów składowych. Na przykład metanol zawiera cząsteczki CH3OH jako jednostki zasadowe, składające się z jednego atomu węgla, jednego atomu tlenu i czterech atomów wodoru, z których wszystkie są kowalencyjnie połączone.

Związek, który zawiera jony i jest utrzymywany razem przez wiązania jonowe, nazywany jest związkiem jonowym. Kiedy pierwiastek złożony z atomów, które łatwo tracą elektrony (metal) reaguje z pierwiastkiem złożonym z atomów, które łatwo zyskują elektrony (niemetal), zwykle następuje przeniesienie elektronów, w wyniku czego powstają jony. Związek powstały w wyniku tego przeniesienia jest stabilizowany przez przyciąganie elektrostatyczne (wiązania jonowe) między jonami o przeciwnym ładunku obecnymi w związku. Na przykład, gdy każdy atom sodu oddaje jeden elektron, tworząc kation sodu (Na+), a każdy atom chloru przyjmuje jeden elektron, tworząc anion chlorkowy (Cl), otrzymany związek NaCl składa się z jonów sodu i jonów chlorkowych w stosunku jednego jonu Na+ na każdy jon Cl.

Ten tekst jest adaptacją Openstax, Biology 2e, Sekcja 2.1: Atomy, Izotopy, Jony i Cząsteczki: Bloki budulcowe i Openstax, Chemia 2e, Sekcja 2.6: Związki molekularne i jonowe.

odniesienie

  1. Clark, M. A., Douglas, M., Choi, J. Sekcja 2.1: Atomy, izotopy, jony i cząsteczki: elementy budulcowe. W Biologii 2e. Protokół OpenStax. Houston, Teksas (2018).
  2. Clark, M. A., Douglas, M., Choi, J. Sekcja 2.6: Związki molekularne i jonowe. W Chemii 2e. Protokół OpenStax. Houston, Teksas (2018).