Definicja pojęcia:

związek chemiczny

Związek chemiczny - jednorodna substancja, składającą się z co najmniej dwóch różnych pierwiastków, powstałą na skutek reakcji chemicznej. W związku chemicznym pierwiastki łączą się ze sobą za pomocą różnych wiązań, a powstałe cząsteczki można zapisać za pomocą wzorów sumarycznych bądź strukturalnych. Każdy związek ma inne właściwości, charakteryzuje się własną temperaturą wrzenia i topnienia, masą molową, przewodnictwem cieplnym ale także barwą czy zapachem. Związki chemiczne można podzielić na podgrupy ze względu na wiele różnych kryteriów. Podział może być ze względu na liczbę atomów w cząsteczce, dominujące wiązania czy kwasowość. Kolejnymi przykładami jest podział ze względu na skłonność do przyjmowania lub oddawania elektronów oraz ze względu na zachowanie w reakcjach redoks. Najbardziej podstawowy podział wynika jednak z prawa stałości składu i dzieli związki chemiczne na bertolidy i daltonidy.

Powstawanie związków chemicznych

Reakcje chemiczne mogą być proste lub złożone. Te pierwsze polegają na powstaniu lub zerwaniu jednego wiązania chemicznego natomiast w naturze występują one bardzo rzadko. Zdecydowanie częściej mamy do czynienia z reakcjami złożonymi. Reakcją prostą będzie na przykład rozpad cząsteczek chloru (Cl2) pod wypływem promieniowania ultrafioletowego. W czasie reakcji złożonych zachodzi jednocześnie do rozpadu niektórych wiązań oraz do powstawania innych. Wśród reakcji złożonych możemy wyróżnić między innymi reakcje następcze, równoległe, odwracalne, sprzężone oraz łańcuchowe.
Chlorek sodu. Didier Descouens [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons
Rodzaje związków chemicznych

Prawo stałości składu mówi o tym, że związki chemiczne, niezależnie od swojego pochodzenia czy sposobu otrzymywania, mają jednakowy skład jakościowy i ilościowy. Według kryteriów tego prawa dzielimy związki chemiczne na dwie grupy:
  • Daltonidy – związki spełniające prawo stałości składu. Do tej grupy należy większość związków chemicznych.
  • Bertolidy – związki niestechiometryczne czyli nie spełniające prawa stałości składu. W tej grupie znajduje się wiele polimerów syntetycznych oraz niektóre związki nieorganiczne. Niestabilność może być spowodowana defektami sieci krystalicznej bądź obecnością nadmiaru atomów, które nie tworzą wiązań chemicznych.

Dominujący rodzaj wiązań chemicznych pomiędzy atomami składającymi się na cząsteczki dzieli związki chemiczne na trzy podgrupy:
  • Związki jonowe – dominują w nich wiązania jonowe, inaczej elektrowalencyjne. Takie wiązania powstają najczęściej między metalami a niemetalami, szczególnie często można je zaobserwować w związkach fluorowców z litowcami. Związki jonowe zdolne są do dysocjacji jonowej oraz mogą przewodzić prąd elektryczny.
  • Związki kowalencyjne – przewagę w nich stanowią wiązania kowalencyjne. Takie wiązania występuje pomiędzy dwoma atomami, których elektrony są współdzielone w porównywalnym stopniu. Aby rozróżnić wiązanie kowalencyjne od jonowego należy sprawdzić różnicę elektroujemności. Wiązania jonowe występują gdy różnica jest większa niż 1,7, natomiast kowalencyjne poniżej 0,4 w skali Paulinga.
  • Związki kompleksowe – inaczej związki koordynacyjne. Zawierają co najmniej jeden atom centralny otoczony ligandami – innymi atomami lub grupami atomów, które są przyłączone co najmniej jednym wiązaniem koordynacyjnym. Ligand jest donorem elektronów natomiast atom centralny ich akceptorem. Czyli para elektronów, która tworzy wiązanie, pochodzi od liganda.
Kwas salicylowy. Adam Rędzikowski [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons
Kolejnym kryterium podziału jest liczba atomów, które składają się na pojedynczą cząsteczkę. Pod tym względem związki chemiczne możemy podzielić na:
  • niskocząsteczkowe – związki o cząsteczkach zbudowanych maksymalnie ze 100 atomów;
  • sredniocząsteczkowe – cząsteczki składające się z minimum 100 a maksymalnie 1000 atomów;
  • wysokocząsteczkowe – inaczej makromolekuły. Są to cząsteczki liczące ponad 1000 atomów.

Związki chemiczne charakteryzują się różną reaktywnością i z tego względu też można je zakwalifikować do różnych grup. Jeśli związek w reakcjach redoks zwiększa swój stopień utlenienia, a jednocześnie powoduje zmniejszenie stopnia utlenienia w pozostałych produktach reakcji to nazywamy go reduktorem. Utleniaczem nazywamy związek, który w reakcjach redoks zachowuje się odwrotnie, czyli przyjmuje elektrony zmniejszając swój stopień utlenienia jednocześnie zwiększając poziom utlenienia pozostałych produktów reakcji. Jeśli chodzi o ogólną skłonność związków chemicznych do oddawania lub przyjmowania elektronów to możemy wyróżnić dwie grupy. Pierwszą z nich są elektrofile czyli związki o niedoborze elektronów, które będą je chętnie przyjmowały. Oznacza to, że są akceptorami elektronów. Drugą grupę stanowią nuklofile czyli związki o ich nadmiarze. Nukleofile chętnie będą oddawały elektrony czyli są ich donorami.
Czysta woda również jest związkiem chemicznym. Źródło pixabay.com
Związki chemiczne można podzielić ze względu na kwasowość na:
  • Kwasy – są to związki chemiczne, które wykazują charakter kwasowy. Składają się z kationów wodorowych oraz z anionów reszt kwasowych. Kwasy nieorganiczne mogą być tlenowe lub beztlenowe. Wśród tlenowych wyróżniamy na przykład kwas azotowy (V) - HNO3, kwas siarkowy (VI) – H2SO4 czy kwas węglowy – H2CO3. Do kwasów beztlenowych należą na przykład kwas solny – HCl, kwas siarkowodorowy – H2S oraz kwas fluorowodorowy – HF. Wśród kwasów organicznych znajdują się na przykład kwas octowy – CH3COOH, kwas mlekowy – CH3CH(OH)COOH czy kwas mrówkowy HCOOH.


  • Zasady – są przeciwieństwem kwasów, wykazują charakter zasadowy. Roztwory wodne silnych zasad nieorganicznych nazywane są ługami. Zasady charakteryzują się tym, że na skutek dysocjacji wydzielają do roztworu wodnego aniony wodorotlenkowe. Do zasad należy na przykład wodorotlenek sodu – NaOH i amoniak – NH3.
  • Związki amfoteryczne – są to związki, które mają zdolność do zachowywania się w niektórych reakcjach jak kwasy a w innych jak zasady. Przykładem takich związków są na przykład aminokwasy białkowe.
  • Sole – to związki powstające na skutek reakcji kwasu z zasadą. Sole składają się z anionu i kationu. Przykładami soli jest chlorek sodu – NaCl, siarczek miedzi (II) – CuS i fosforan wapnia Ca3(PO4)2.

Bibliografia

  1. Penkala T. ; “Podstawy chemii ogólnej ”; PWN, 1975.;
  2. Bielański A.; “Chemia ogólna i nieorganiczna ”; PWN, 1981.;
  3. Chodkowski J.; “Mały słownik chemiczny ”; Wiedza Powszechna, 1976;
  4. Chmielewski P., Jezierski A.; “Słownik szkolny – Chemia”; Europa, 2001;
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 4.8
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź
Pasaż zakupowy