化合物的定義是什麼
化合物是由兩種以上的元素以固定的摩爾比通過化學鍵結合在一起的化學物質。?以下是小編為大家整理的關於化合物的定義,歡迎大家前來閱讀!
化合物的定義
ブ化合物為由二種或二種以上不同元素所組成的純淨物。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。在日常生活裡,氯化鈉、及蒸餾水***水***,均為常見的化合物。由這些化合物中,人們發現它們的性質彼此各不相同,食鹽為鈉原子和氯原子所組成;糖為碳、氫及氧等原子所組成;氫氣在氧中燃燒則反應生成水。這些事實,表示二種或多種物質可以反應生成一種新物質,這新物質就是化合物。新物質的性質和原物質的性質完全不同。通常化學上藉此方式來決定一質之該性是否為化合物。又假如一純質可以分解為二種或二種以上之質,則原來之質必為化合物。例如熔融食鹽,通以電流,可完全分解為鈉及氯原子,故食鹽為一種化合物。
化合物成分子狀態者稱為分子化合物,如水、糖等。化合物由離子結合者稱為離子化合物,如食鹽、芒硝等。化合物可用化學式來表示,化學式是由化合物中所含各元素之符號所組成。例如由兩種元素構成的二元化合物,在書寫其化學式時,如同命其英文名稱,金屬元素寫在前,而較少金屬性者其次。如食鹽***氯化鈉***的化學式為NaCl。當化合物中不同元素間原子數目不等時,其比率可寫在符號下以數字表示之。如蔗糖的化學式表示糖由十二個碳原子、二十二個氫原子,和十一個氧原子所組成。
化合物分類
雜化化合物
按化學性質的不同分類:
可以把化合物分為氧化物、酸類、鹼類和鹽類。
按是否含碳氫元素分類:
有機化合物:有機化合物含有碳氫化合物***或叫做烴,hydrocarbon***,如甲烷***methane, CH4***,分為:糖類、核酸、脂質和蛋白質。有機物是含碳元素的化合物***除CO2、CO、H2CO3以及碳酸鹽外***如CH4、C2H5OH、CH3COOH都含有碳***C***元素。
無機化合物:無機化合物不含碳氫化合物,如硫酸鉛[lead ***II*** sulphate, PbSO4],分為:酸、鹼、鹽和氧化物。又如如H2O、KClO3、MnO2、KMnO4、NaOH等等,都是無機物。
按化學鍵種類分類:
離子化合物:鈉是金屬元素,氯是非金屬元素。鈉和氯的單質都很容易跟別的物質發生化學反應。它們互相起化學反應時,生成化合物氯化鈉。
在這個過程中,鈉原子因失去1個電子而帶上了1個單位的正電荷;氯原子因得到1個電子而帶上了1個單位的負電荷。這種帶電的原子叫做離子。帶正電的離子叫做陽離子,如鈉離子***Na+***;帶負電的離子叫做陰離子,如氯離子***Clˉ***。這兩種帶有相反電荷的離子之間相互作用,就形成化合物氯化鈉。它呈電中性。
在通常情況下,氯化鈉是固體。像氯化鈉這種由陰、陽離子相互作用而構成的化合物,就是離子化合物。如氯化鉀***KCl***,氯化鎂***MgCl2***,氯化鈣***CaCl2***,氟化鈣***CaF2***等都是離子化合物。帶電的原子團也叫離子,如硫酸根離子,氫氧根離子***OHˉ***等。硫酸鋅***ZnSO4***,碳酸鈉***Na2CO3***、氫氧化鈉***NaOH***等也是離子化合物。
共價化合物:鹽酸是氯化氫氣體的水溶液。氫氣跟氯氣化合可以生成氯化氫氣體。
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。這兩種元素的原子獲得電子難易的程度相差不大,所以都未能把對方的電子奪取過來。兩種元素的原子相互作用的結果是雙方各以最外層1個電子組成一個電子對,這個電子對為兩個原子所共用,在兩個原子核外的空間運動,從而使雙方最外層都達到穩定結構。這種電子對,叫共用電子對。共用電子對受兩個核的共同吸引,使兩個原子形成化合物的分子。在氯化氫分子裡,由於氯原子對於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。
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。如水、二氧化碳等都是共價化合物。
配位化合物:由中心原子***或離子 ******和幾個配體分子***或離子***以配位鍵相結合而形成的複雜分子或離子,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,簡稱配合物,也叫絡合物。
Ni***CO***4 都是配位單元, 分別稱作配陽離子、配陰離子、配分子。
[ Co***NH3***6]Cl3 , K3[Cr***CN***6], Ni***CO***4 都是配位化合物。[Co***NH3***6] [Cr***CN***6] 也是配位化合物。判斷的關鍵在於是否含有配位單元。
化合物特點
化合物具有一定的特性,通常還具有一定的組成。
例: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。
例:氯化鈉***sodium chloride, NaCl***是一種通過鹽酸***hydrochloric acid, HCl***和氫氧化鈉***sodium hydroxide, NaOH***的化學作用***中和反應***而成的化合物。HCl***aq*** + NaOH***aq*** → NaCl***aq*** + H2O***l***
與混合物區別:
單質
***2***化合物組成元素必須用化學方法才可分離;
***3***化合物組成通常恆定。混合物由不同種物質混合而成,沒有一定的組成,不能用一種化學式表示。
元素、單質、化合物的主要區別:
要明確單質和化合物是從元素角度引出的兩個概念,即由同種元素組成的純淨物叫做單質,由不同種元素組成的純淨物叫做化合物。無論是在單質還是化合物中,只要是具有相同核電荷數的一類原子,都可以稱為某元素。
三者的主要區別是:元素是組成物質的成分,而單質和化合物是指元素的兩種存在形式,是具體的物質。元素可以組成單質和化合物,而單質不能組成化合物。
化合物與固溶體的區別
相同:均為單相材料。
不同:A和B形成固溶體後,其結構與主晶體一致,A與B間無確定的摩爾比,可以在一定範圍內波動,如紅寶石,A與B形成化合物AmBn後,生成物結構即不同於A也不同於B,是一種新結構,A與B存在一定摩爾比。
非等比化合物
在通常人們的印象當中,化合物都是由幾種固定的按簡單數學配比的元素所組成,然而更多的化合物卻是非等比化合物,尤其是無機化合物。所謂非等比化合物,就是組成是非計量比或非整比的化合物,即這些化合物的組成原子間不為小整數比,且組成可在一定範圍內變化,不符合定組成定律。
最新的研究表明,該類化合物大致包括以下幾類:
***1***由兩種或多種金屬共熔形成的合金體系。由於各類合金可能存在多種相平衡點,因而形 成了多種組成可變的合金化合物。如鋼由Fe與C組成的二元體系中,由於組成的不同可形成奧氏體、萊氏體、馬氏體和珠光體等不同的相。
***2***在岩鹽體系中,晶格中由於生成極小部分的缺陷而呈現特殊顏色的化合物,如下鈉蒸氣中加熱氯化鈉形成Na+δCl***δ<<1***,是一種淺綠色化合物。
***3***許多過渡金屬的氧化物、硫化物、氮化物、碳化物或氫化物,這些具有豐富的物理和化學性質的化合物一般都是非等比化合物。
化合物種類繁多,達一千多萬種,有的化合物由陰陽離子構成,如氯化鈉NaCl、硫酸銨***NH4***2SO4等;有的化合物由分子構成,如氨氣NH3、甲烷CH4、五氧化二磷P2O5、二硫化碳CS2等;有的化合物由原子構成,如二氧化矽SiO2、碳化矽SiC等。化合物可以分為無機化合物***不含碳的化合物***和有機化合物***含碳的化合物,除CO、CO2、H2CO3和碳酸鹽等***兩大類。按化學性質的不同,可以把化合物分為氧化物、酸類、鹼類和鹽類。
化合物鑑定
化合物純度的鑑定方法,從快速、便宜、簡便的要求出發,主要來之於以下幾點:
TLC純度的鑑定:
1 展開溶劑的選擇,不只是至少需要3種不同極性展開系統展開,是首先要選擇三種分子間作用力不同的溶劑系統,如氯仿\甲醇,環己烷\乙酸乙酯,正丁醇\醋酸\水,分別展開來確定組分是否為單一斑點。這樣做的好處是很明顯的,通過組份間的各種差別將組分分開,有可能幾個相似組份在一種溶劑系統中是單一斑點,因為該溶劑系統與這幾個組分的分子間力作用無顯著的差別,不足以在TLC區分。而換了分子間作用力不同的另一溶劑系統,就有可能分開。這是用3種不同極性展開系統展開所不能達到的。
2 對於一種溶劑系統正如wxw0825所言,至少需要3種不同極性展開系統展開,其一種極性的展開系統將目標組分的Rf推至0.5,另兩極性的展開系統將目標組分的Rf推至0.8,0.2。作用是檢查有沒有極性比目標組分更大或更小的雜質。
3 顯色方法,光展開是不夠的,還要用各種顯色方法。一般一定要使用通用型顯色劑,如10%硫酸,碘,因為每種顯色劑***不論是通用型顯色劑,還是專屬顯色劑在工作中都遇到他們都有一化合物不顯色的時候***,再根據組分可能含有混雜組份的情況,選用專屬顯色劑。只有在多個顯色劑下均為單一斑點,這時才能下結論樣品為薄層純
熔程判斷純度:
原理很簡單,純化合物,熔程很短,1,2度。混合物熔點下降,熔程變長。
HPLC的純度鑑定:
對於HPLC因為常用的系統較少,加之其分離效果好,一般不要求選擇三種分子間作用力不同的溶劑系統,只要求選這三種不同極性的溶劑系統,使目標峰在不同的保留時間出峰。
軟電離質譜的純度鑑定:
如ESI-MS,APCI-MS。大極性化合物選用ESI-MS,極性很小的化合物選用APCI-MS,這些軟電離質譜的特點是隻給出化合物的準分子離子峰,通過正負離子的相互溝通來確定分子量。如果樣品不純,就會檢出多對準分子離子峰,不但確定了純度,還能明確混雜物的分子量。
核磁共振的純度鑑定:
從氫譜中如果發現有很多積分不到一的小峰,就有可能是樣品是樣品中的雜質。利用門控去偶的技術通過對碳譜的定量也能實現純度鑑定。
每種方法多有各自的侷限性,如基於氫譜的純度鑑定,如果發現有很多積分不到一的小峰,還有可能使樣品中的活潑質子,基於軟電離質譜的純度鑑定,如果混雜物的分子量與目標物一樣就無法檢出。
對化合物純度,世界上不存在100%純的化合物。希望要多高的純度應該與目的有關,例如,想測核磁共振鑑定結構,一般要求95%的純度,如果想測EI-MS,純度越高越好。99%以上。
以上的方法都不能區分對應異構體。
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