必威电竞|足球世界杯竞猜平台

化合物
來源:互聯網

化合物(compound)是由不同種(兩種或兩種以上)元素組成的純凈物。組成此化合物的不同原子間必以一定比例存在,換言之,化合物不論來源如何,其均有一定組成。例如,氯化鈉和蒸餾水(水)均為常見的化合物。它的組成一般可用化學式表示。化合物具有確定的物理性質和化學性質,不同于其組成元素的性質。例如,水是化合物,常溫下是液體,沸點100℃,冰點0℃,由氫、氧兩種元素組成。1個水分子H2O由2個氫原子和1個氧原子組成。化合物中的元素不能用簡單的機械方法或物理方法分開,而必須用化學方法才能分離。

定義

化合物是由兩種或兩種以上不同元素組成的純凈物

化合物是由原子組成的一個獨特群體,由化學鍵(chemical bonds)固定在一起。當電子擁有足夠的能量相互碰撞,外層電子就可以通過重排實現價電子穩定的八隅體結構,就形成化合物。組成化合物的原子一般是有固定的比例,即固定的組成。如二氧化碳(CO2)、水(H2O)、高錳酸鉀(KMnO4),原子個數都是固定的比例。

定義起源

1661年,羅伯特·波義耳(Robert Boyle)發表了《懷疑的化學家》,著作中提出了一個觀點:物質的基本要素是不同種類及大小的 “微粒” ,或質點。波義爾認為,這些微粒自己能排列成組,而每一個組,構成了化學物質。他成功地區分了混合物(幾種物質混合在一起)與化合物(化學成鍵的物質),并且說明了化合物的性質可以與它的組成成分的性質很不一樣。

19世紀初前后,法國化學家普羅斯(Joseph Louis Proust)和英國化學家戴維(Humphry Davy)分別發現了化合物組成的定比定律和倍比定律。在此基礎上,英國化學家約翰·道爾頓(John Dalton)建立起了原子學說。道爾頓的原子學說指出,每一種元素的原子有其特定的質量,不同元素之間化合時,其原子個數之間呈現簡單整數比,即形成整比化合物。

法國化學家柏托雷(Claude Louis Berthollet)卻提出了與上述學說不同的觀點。柏托雷認為:物質可與有相互親和力的另一物質以任何比例相化合,即可以形成非整比化合物。

在不斷的爭論中,道爾頓的原子學說得到普遍接受,“不同元素之間原子按簡單整數比化合”成為當時科學界的共識。德國人巴基烏斯-洛茲本在熱力學基礎上建立了二元體系固體溶液相圖,庫爾納柯夫在本世紀初建立了物理化學分析基礎,在研究二元體系的相圖過程中發現,有的體系有奇異點,有的體系沒有奇異點,而且在相應的組成和性質圖上前者有明顯的折點,而后者沒有明顯的折點,且是平滑的轉變,他認為有奇異點的體系生成了固定組成的化合物,而無奇異點的體系生成可變組成的化合物,也就是組成在一定范圍內發生變化,不服從定比定律的化合物也就是現代人們稱為非整比化合物。隨著科學的不斷發展,人們發現許多固體具有非整比的計量特征。這一化合物越來越引起重視。

非整比化合物類型:化合物中某一種原子、離子缺陷(如WO3-x、UH3-x),或過多(如Zn1+xO,UO2+x);非整比化合物常見于過渡元素的二元化合物,如氫化物氧化物、硫族化物、氮族化物、碳化物硼化物等。另外嵌入型化合物也屬非整比化合物,包括籠形化合物夾石化合物和分子篩化合物。

分類

按照組成分類

有機化合物

有機化合物一定為含碳的化合物,但是含碳的不一定為有機化合物(如CO2);有機化合物主要含有碳、,大部分同時含有

僅含C、H元素的有機物叫做烴,根據所含官能團的種類,烴又可分為烷烴烯烴(雙鍵)、炔烴(三鍵)等。如甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2);含C、H、O元素的有機物種類較為繁多,根據官能團的種類可以分為醇(—OH)、醛(—CHO)、酸(—COOH)、酚(苯環上的羥基)、(-C=O)、(—COO—)等。如乙醇(C2H5OH)、甲醛(CH2O)、冰醋(CH3COOH)、苯酚丙酮(C3H6O)、乙酸乙酯(C4H8O2);部分有機化合物含有多種元素,如蛋白質同時含有六種元素:碳、氫、氧、氮、硫、磷。

無機化合物

無機化合物一般是指不含碳元素的化合物,簡稱無機物。但碳的氧化物碳酸根碳酸氫鹽氰化物等,其性質與無機化合物相似,屬于無機化合物。

無機物常見分類有:

氧化物:有兩種元素組成,且有一種元素為的化合物。如:CO2、Fe3O4、H2O。

硫化物:電正性較強的金屬或非金屬與硫形成的一類化合物。如:CS2、H2S、Al2S3。

氮化物:由兩種元素組成且其中一種是負價氮的化合物。如:氮化鎂(Mg3N2)、氮化硅(Si3N4)。

化物:含有氰基(CN)的化合物。如:氫氰酸(HCN)、氰化鈉(NaCN)。

酸:電離出陽離子全部為氫離子的化合物。如:硫酸(H2SO4)、鹽酸(HCl)、碳酸(H2CO3)、食用醋酸(CH3COOH)。

堿:電離出的陰離子全部為氫氧根的化合物。如:氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)。

鹽:由金屬離子或銨根離子和酸根離子構成的化合物。如:碳酸鈉(Na2CO3)、氯化銨(NH4Cl)。

按照化學鍵分類

離子化合物

由離子組成的化合物。它一般由電負性較小的金屬元素與電負性較大的非金屬元素所組成。例如,鈉原子的最外電子層有1個電子,容易失去,氯原子的最外電子層有7個電子,容易得到1個電子,從而使最外層都達到8個電子的穩定結構。 離子化合物原子或原子團之間是以離子鍵相結合的,所以其通常熔點沸點較高;由于其一般在熔融狀態或水溶液狀態下可以產生自由移動的離子,因此可以導電。

常見的離子化合物種類繁多,常見的有氯化鉀(KCl)、氯化銨[ǎn](NH4Cl)、氯化鎂(MgCl2)、氯化鈣(CaCl2)、硫酸銨((NH4)2SO4)、碳酸氫銨(NH4HCO3)等等。

共價化合物

像氯化氫這樣以共用電子對形成分子的化合物,叫共價化合物。在氯化氫分子里,由于氯原子對于電子對的吸引力比氫原子的稍強一些,所以電子對偏向氯原子一方,因此氯原子一方略顯負電性,氫原子一方略顯正電性,但作為分子整體仍呈電中性。原子間是通過共用電子對形成的化學鍵固定的。在成鍵過程中,每種元素的原子有幾個未成對電子通常就只能形成幾個共價鍵,所以在共價分子中每個原子形成共價鍵數目是一定的。形成的共價鍵數等于未成對電子數。氯和氫都是非金屬元素,不僅氯原子很容易獲得1個電子形成最外層8個電子的穩定結構,而且氫原子也容易獲得1個電子形成最外層2個電子的穩定結構。因此,氯和氫通過共用電子對形成共價鍵,生成氯化氫(HCl)。

常見的共價化合物:

非金屬氧化物:二氧化碳(CO2)、水(H2O)、二氧化硫(SO2)等。

非金屬氫化物:氨氣(NH3)、氯化氫(HCl)等。

大多數有機化合物甲烷乙醇、葡萄糖等。

無水酸:硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)等。

還有一些特殊的共價化合物如:氯化鋁(AlCl3)、氯化汞(HgCl2)、碘化銀(AgI)。

配位化合物

簡稱配合物,又稱絡合物、絡鹽、復合物,包含由中心原子或離子與若干個配體分子或離子以配位鍵相結合而形成的復雜分子或離子,通常稱為"配位單元" 。凡是含有配位單元的化合物都稱做配位化合物 。例如,硫酸四氨合銅,其化學式為[Cu(NH?)?]SO?。其中Cu2+為中心原子,氮原子為配位原子,NH3為配體,硫酸根為外界離子,【Cu(NH3)4】2+ 為配離子。

純度檢測

光分析法

利用物質與光的相互作用,確定物質組成、含量和結構。

原子發射光譜法:在正常狀態下,原子處于基態,在受到熱或電激發時,電子由基態躍遷到激發態,返回到基態時,會發射出特征光譜,可以據此進行分析物質組成。

原子吸收光譜法:由基態躍遷到第一激發態會吸收一定頻率的輻射能量,產生原子吸收光譜。

紫外可見吸收光譜法:不同物質具有不同的紫外吸收光譜,與標準圖譜對照,可以分析物質的組成和純度。

紅外吸收光譜法:可以用于推斷有機化合物分子的基團結構。

電化學分析法

利用電信號與被測物的組成或濃度之間的關系進行定性定量測定。

色譜分析法

依次收集流經色譜柱的各組分,再分別進行定性、定量分析。

易混淆概念

化合物相關概念關系圖

物質可以分為純凈物混合物兩大類;純凈物又可以分為單質和化合物;化合物又分為氧化物、酸、堿和鹽。簡易結構關系如下圖。

參考資料 >

生活家百科家居網