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Nomes químicos e fórmulas de substâncias. Produtos Químicos Quais são os produtos químicos?

Os produtos químicos, por definição, representam algum grau de perigo se usados ​​incorretamente e sem as devidas precauções. Para saber exatamente o que se pode esperar de uma determinada substância, existem classificações de produtos químicos de acordo com o grau de perigo.

De acordo com os requisitos estabelecidos de GOST 12.1.007-76 os produtos químicos são divididos em quatro classes sobre o nível de toxicidade e os seus efeitos nos organismos vivos, em particular nos seres humanos e nos animais. A classe de perigo depende de fatores como MPC, KVIO, dose letal média quando aplicado na pele ou ingerido. Outro documento que regulamenta o nível de perigo dos produtos químicos é o SanPiN 2.1.4. 1074-01.

Classificação de substâncias quimicamente perigosas

1ª classe de perigo

1ª classe de perigo. Estas são substâncias extremamente perigosas, cuja concentração máxima permitida é inferior a 0,1. A dose inalada para causar a morte é inferior a 15 mg/kg de qualquer substância desta classe de toxicidade. Apenas 100 miligramas ou menos dessa substância por quilograma são suficientes para causar a morte se entrar em contato com a pele. As doses acima durante os experimentos levaram à morte de mais da metade dos animais experimentais. Nas tabelas são designados como LD 50 (oral) e LD 50 (dérmico).

O próximo e mais importante indicador da toxicidade e do perigo de uma substância é o seu MPC, ou concentração máxima permitida. A concentração máxima permitida para substâncias extremamente perigosas na atmosfera é de cerca de 0,1 miligramas por metro cúbico. O coeficiente de possibilidade de intoxicação por inalação é superior a 300, a zona de ação aguda é 6,0, a zona de ação crônica é 10, a zona de ação biológica é superior a 1000.

Substâncias extremamente perigosas incluem nicotina, cianeto de potássio e outras. Exceder os indicadores acima leva a danos irreversíveis ao sistema ecológico e à morte de organismos vivos.

2ª classe de perigo

Estas são substâncias altamente perigosas, o LD 50 (oral) dessas substâncias é de 15–150 mg/kg, dependendo da natureza da substância, e o LD 50 (dérmico) é de 100–500 mg/kg. Estas substâncias representam um grande perigo para humanos e animais devido aos seus efeitos destrutivos.

Eles também representam um grande perigo, pois a concentração máxima permitida de tais substâncias é de até 1,0 miligramas, KVIO - de 30 a 300, ADL - 6,18, ZHD - 5-10, ZBD - 100-100.

Substâncias altamente perigosas incluem arsênico, clorofórmio, chumbo, lítio e assim por diante. Freqüentemente, essas substâncias são usadas como venenos ou tranquilizantes. A maioria deles tem acesso muito limitado.

3ª classe de perigo

Substâncias moderadamente perigosas. A dose letal dessas substâncias quando em contato com a pele é de 501-2500 mg/kg, e quando ingeridas pelo estômago - 151-5000 mg/kg. A concentração máxima permitida na atmosfera é de até 10 mg/m3, o coeficiente de ocorrência de intoxicação por inalação a uma temperatura de 20 graus Celsius é de 3 a 30. Este indicador foi estabelecido durante experimentos em ratos de laboratório.

A zona de ação aguda é 18–54, a zona de ação crônica é 5–2,5, a zona de ação biológica é de 10 a 100.

A lista de substâncias moderadamente perigosas inclui gasolina, ácido de alumínio, compostos de alumínio, manganês e assim por diante. Apesar das taxas relativamente baixas, tais substâncias devem ser tratadas com cautela. Essas substâncias são ativamente utilizadas não só na produção, mas também na vida cotidiana, por isso é preciso prestar atenção especial a elas.

4ª classe de perigo

Substâncias pouco perigosas. Esses produtos químicos representam a menor ameaça devido aos seus baixos níveis de perigo e toxicidade. LD 50 (oral) dessas substâncias é superior a 5.000 mg/kg, pele - superior a 2.500 mg/kg, MPC - superior a 10, KVIO - inferior a 0,3, zona de ação aguda - superior a 54, zona de ação crônica - menos de 2,5, e zona de ação biológica – menos de 10.

Todos conhecem essas substâncias, pois representam, em sua maior parte, um dos componentes da nossa vida. A lista de substâncias de baixo risco inclui o popular combustível querosene, amônia, que pode ser encontrada em quase todos os kits de primeiros socorros, alumínio, compostos de ferro e etanol. Muitas vezes essas substâncias são usadas para realizar experimentos em aulas de química.

Lista de substâncias nocivas de acordo com a natureza de seus efeitos no organismo

Substâncias e elementos químicos podem diferir não apenas na toxicidade, mas também na natureza de seu efeito no corpo. E para ter um entendimento completo de qualquer substância ou composto é preciso levar em consideração os dados de ambas as classificações, dependendo da classe, Cada uma das substâncias recebe uma cor própria, conforme tabela.

Será útil saber como isso é realizado de acordo com SanPiN 2.1.7.2790-10.

Nos casos em que são aplicadas sobretaxas crescentes, leia os novos padrões de consumo de combustível.

Leia no link a sequência de inserção de objetos no “Cadastro Estadual de Estabelecimentos de Eliminação de Resíduos”.

Assim, a exposição a produtos químicos pode ser da seguinte natureza:

  1. Natureza da ação irritante. Em caso de contacto com a pele pode ocorrer alguma vermelhidão. Tais substâncias incluem fósforo, cloro, flúor, óxidos de hidrogênio, etc.
  2. A natureza da ação cauterizante. Se entrar em contato com a pele ou dentro do corpo, podem ocorrer queimaduras de gravidade variável. São substâncias como ácido clorídrico e amônia.
  3. Asfixiantes. Altos níveis dessas substâncias no ar podem levar à asfixia e subsequentemente à morte. O fosgênio e a cloropicrina têm esse efeito.
  4. Químicos tóxicos. São substâncias que podem afetar adversamente o corpo humano e causar diversos graus de intoxicação. Hidrogênio arsênico, sulfeto de hidrogênio, óxido de etileno, ácido cianídrico - essas são as substâncias que representam um risco tóxico para os organismos vivos.
  5. Substâncias narcóticas. Essas substâncias viciam; quando entram no corpo, destroem-no. É muito difícil ou impossível abandonar um hábito adquirido. Essas substâncias são chamadas de drogas e devem ser evitadas pelo cidadão comum. Essas substâncias só podem ser benéficas na medicina, mas mesmo aí existem vários requisitos e restrições. As substâncias narcóticas incluem nicotina, cloreto de metila, brometo de metila, formaldeído e assim por diante.

A classificação das substâncias inorgânicas e sua nomenclatura baseiam-se na característica mais simples e constante ao longo do tempo - composição química, que mostra os átomos dos elementos que formam uma determinada substância em sua proporção numérica. Se uma substância é composta de átomos de um elemento químico, ou seja, é a forma de existência deste elemento na forma livre, então é denominado simples substância; se a substância é composta de átomos de dois ou mais elementos, então ela é chamada substância complexa. Todas as substâncias simples (exceto as monoatômicas) e todas as substâncias complexas são geralmente chamadas compostos químicos, uma vez que neles os átomos de um ou diferentes elementos estão conectados entre si por ligações químicas.

A nomenclatura das substâncias inorgânicas consiste em fórmulas e nomes. Fórmula química - representação da composição de uma substância usando símbolos de elementos químicos, índices numéricos e alguns outros sinais. Nome químico - imagem da composição de uma substância a partir de uma palavra ou grupo de palavras. A construção de fórmulas e nomes químicos é determinada pelo sistema regras de nomenclatura.

Os símbolos e nomes dos elementos químicos são fornecidos na Tabela Periódica dos Elementos de D.I. Mendeleev. Os elementos são convencionalmente divididos em metais E não metais . Os não metais incluem todos os elementos do grupo VIIIA (gases nobres) e do grupo VIIA (halogênios), elementos do grupo VIA (exceto polônio), elementos nitrogênio, fósforo, arsênico (grupo VA); carbono, silício (grupo IVA); boro (grupo IIIA), bem como hidrogênio. Os demais elementos são classificados como metais.

Ao compilar os nomes das substâncias, geralmente são usados ​​​​nomes russos dos elementos, por exemplo, dioxigênio, difluoreto de xenônio, selenato de potássio. Tradicionalmente, para alguns elementos, as raízes dos seus nomes latinos são introduzidas em termos derivados:

Por exemplo: carbonato, manganato, óxido, sulfeto, silicato.

Títulos substâncias simples consistem em uma palavra - o nome de um elemento químico com um prefixo numérico, por exemplo:

Os seguintes são usados prefixos numéricos:

Um número indefinido é indicado por um prefixo numérico n- poli.

Para algumas substâncias simples eles também usam especial nomes como O 3 - ozônio, P 4 - fósforo branco.

Fórmulas químicas substâncias complexas composto pela notação eletropositivo(cátions condicionais e reais) e eletronegativo componentes (ânions condicionais e reais), por exemplo, CuSO 4 (aqui Cu 2+ é um cátion real, SO 4 2 - é um ânion real) e PCl 3 (aqui P +III é um cátion condicional, Cl -I é um ânion condicional).

Títulos substâncias complexas compostos de acordo com fórmulas químicas da direita para a esquerda. Eles são compostos por duas palavras - nomes de componentes eletronegativos (no caso nominativo) e componentes eletropositivos (no caso genitivo), por exemplo:

CuSO 4 - sulfato de cobre(II)
PCl 3 - tricloreto de fósforo
LaCl 3 - cloreto de lantânio (III)
CO - monóxido de carbono

O número de componentes eletropositivos e eletronegativos nos nomes é indicado pelos prefixos numéricos fornecidos acima (método universal), ou pelos estados de oxidação (se puderem ser determinados pela fórmula) usando algarismos romanos entre parênteses (o sinal de mais é omitido). Em alguns casos, a carga dos íons é dada (para cátions e ânions de composição complexa), utilizando algarismos arábicos com o sinal apropriado.

Os seguintes nomes especiais são usados ​​para cátions e ânions multielementares comuns:

H 2 F + - fluorônio

C 2 2 - - acetileto

H 3 O + - oxônio

CN - - cianeto

H 3 S + - sulfônio

CNO - - fulminar

NH 4 + - amônio

HF 2 - - hidrodifluoreto

N 2 H 5 + - hidrazínio(1+)

HO 2 - - hidroperóxido

N 2 H 6 + - hidrazínio(2+)

HS - - hidrossulfeto

NH 3 OH + - hidroxilamina

N 3 - - azida

NO+ - nitrosila

NCS - - tiocianato

NO 2 + - nitroil

O 2 2 - - peróxido

O 2 + - dioxigenil

O 2 - - superóxido

PH 4 + - fosfônio

O 3 - - ozonido

VO 2+ - vanadil

OCN - - cianato

UO 2+ - uranila

OH - - hidróxido

Para um pequeno número de substâncias bem conhecidas também é usado especial títulos:

1. Hidróxidos ácidos e básicos. Sais

Hidróxidos são um tipo de substância complexa que contém átomos de algum elemento E (exceto flúor e oxigênio) e grupos hidroxila OH; fórmula geral de hidróxidos E(OH) n, Onde n= 1÷6. Forma de hidróxidos E(OH) n chamado orto-forma; no n> 2 hidróxido também pode ser encontrado em meta-forma, que inclui, além de átomos E e grupos OH, átomos de oxigênio O, por exemplo E(OH) 3 e EO(OH), E(OH) 4 e E(OH) 6 e EO 2 (OH) 2 .

Os hidróxidos são divididos em dois grupos com propriedades químicas opostas: hidróxidos ácidos e básicos.

Hidróxidos ácidos contêm átomos de hidrogênio, que podem ser substituídos por átomos de metal sujeitos à regra da valência estequiométrica. A maioria dos hidróxidos ácidos são encontrados em meta-forma, e os átomos de hidrogênio nas fórmulas de hidróxidos ácidos recebem o primeiro lugar, por exemplo, H 2 SO 4, HNO 3 e H 2 CO 3, e não SO 2 (OH) 2, NO 2 (OH) e CO ( Ah) 2. A fórmula geral dos hidróxidos ácidos é H X EO no, onde o componente eletronegativo EO sim x - chamado de resíduo ácido. Se nem todos os átomos de hidrogênio forem substituídos por um metal, eles permanecerão como parte do resíduo ácido.

Os nomes dos hidróxidos ácidos comuns consistem em duas palavras: o nome próprio com a terminação “aya” e a palavra do grupo “ácido”. Aqui estão as fórmulas e nomes próprios dos hidróxidos ácidos comuns e seus resíduos ácidos (um traço significa que o hidróxido não é conhecido na forma livre ou em solução aquosa ácida):

hidróxido ácido

resíduo ácido

HAsO 2 - metaarsênico

AsO 2 - - metaarsenito

H 3 AsO 3 - ortoarsênico

AsO 3 3 - - ortoarsenito

H 3 AsO 4 - arsênico

AsO 4 3 - - arseniato

B 4 O 7 2 - - tetraborato

ВiО 3 - - bismutato

HBrO - brometo

BrO - - hipobromito

HBrO 3 - bromado

BrO 3 - - bromato

H 2 CO 3 - carvão

CO 3 2 - - carbonato

HClO - hipocloroso

ClO- - hipoclorito

HClO 2 - cloreto

ClO2 - - clorito

HClO 3 - clorídrico

ClO3 - - clorato

HClO 4 - cloro

ClO4 - - perclorato

H 2 CrO 4 - cromo

CrO 4 2 - - cromato

HCrO 4 - - hidrocromato

H 2 Cr 2 O 7 - dicrômico

Cr 2 O 7 2 - - dicromato

FeO 4 2 - - ferrato

HIO3 – iodo

IO 3 - - iodato

HIO 4 - metaiodo

OI 4 - - metaperiodato

H 5 IO 6 - ortoiodo

IO 6 5 - - ortoperiodato

HMnO 4 - manganês

MnO4- - permanganato

MnO 4 2 - - manganato

MoO 4 2 - - molibdato

HNO 2 - nitrogênio

NÃO 2 - - nitrito

HNO 3 - nitrogênio

N ° 3 - - nitrato

HPO 3 - metafosfórico

PO 3 - - metafosfato

H 3 PO 4 - ortofosfórico

PO 4 3 - - ortofosfato

НPO 4 2 - - hidroortofosfato

H 2 PO 4 - - diidrootofosfato

H 4 P 2 O 7 - difosfórico

P 2 O 7 4 - - difosfato

ReO 4 - - perrenato

ASSIM 3 2 - - sulfito

HSO3 - - hidrossulfito

H 2 SO 4 - sulfúrico

SO 4 2 - - sulfato

HSO 4 - - sulfato de hidrogênio

H 2 S 2 O 7 - dissulfuração

S 2 O 7 2 - - dissulfato

H 2 S 2 O 6 (O 2) - peroxodisenxofre

S 2 O 6 (O 2) 2 - - peroxodissulfato

H 2 SO 3 S - tioenxofre

ASSIM 3 S 2 - - tiossulfato

H 2 SeO 3 - selênio

SeO 3 2 - - selenito

H 2 SeO 4 - selênio

SeO 4 2 - - selenato

H 2 SiO 3 - metassilício

SiO 3 2 - - metassilicato

H 4 SiO 4 - ortossilicão

SiO 4 4 - - ortossilicato

H 2 TeO 3 - telúrico

TeO 3 2 - - telurito

H 2 TeO 4 - metatelúrico

TeO 4 2 - - metatelurato

H 6 TeO 6 - ortotelúrico

TeO 6 6 - - ortotellurato

VO 3 - - metavanadato

VO 4 3 - - ortovanadato

WO 4 3 - - tungstato

Hidróxidos ácidos menos comuns são nomeados de acordo com as regras de nomenclatura para compostos complexos, por exemplo:

Os nomes dos resíduos ácidos são usados ​​para construir os nomes dos sais.

Hidróxidos básicos contêm íons hidróxido, que podem ser substituídos por resíduos ácidos sujeitos à regra da valência estequiométrica. Todos os hidróxidos básicos são encontrados em orto-forma; sua fórmula geral é M(OH) n, Onde n= 1,2 (menos frequentemente 3,4) e M n+ é um cátion metálico. Exemplos de fórmulas e nomes de hidróxidos básicos:

A propriedade química mais importante dos hidróxidos básicos e ácidos é a sua interação entre si para formar sais ( reação de formação de sal), Por exemplo:

Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O

Ca(OH) 2 + 2H 2 SO 4 = Ca(HSO 4) 2 + 2H 2 O

2Ca(OH)2 + H2SO4 = Ca2SO4(OH)2 + 2H2O

Os sais são um tipo de substância complexa que contém cátions M n+ e resíduos ácidos*.

Sais com fórmula geral M X(EO no)n chamado média sais e sais com átomos de hidrogênio não substituídos - azedo sais. Às vezes, os sais também contêm íons hidróxido e/ou óxido; tais sais são chamados principal sais. Aqui estão exemplos e nomes de sais:

Ortofosfato de cálcio

Dihidrogenortofosfato de cálcio

Hidrogenofosfato de cálcio

Carbonato de cobre (II)

Cu 2 CO 3 (OH) 2

Carbonato dihidróxido de dicobre

Nitrato de lantânio (III)

Dinitrato de óxido de titânio

Os sais ácidos e básicos podem ser convertidos em sais médios por reação com o hidróxido básico e ácido apropriado, por exemplo:

Ca(HSO4)2 + Ca(OH) = CaSO4 + 2H2O

Ca 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 = Ca 2 SO 4 + 2H 2 O

Existem também sais contendo dois cátions diferentes: eles são frequentemente chamados sais duplos, Por exemplo:

2. Óxidos ácidos e básicos

Óxidos E X SOBRE no- produtos de desidratação completa de hidróxidos:

Hidróxidos ácidos (H 2 SO 4, H 2 CO 3) resposta de óxidos ácidos(SO 3, CO 2) e hidróxidos básicos (NaOH, Ca(OH) 2) - básicoóxidos(Na 2 O, CaO), e o estado de oxidação do elemento E não muda ao passar do hidróxido para o óxido. Exemplo de fórmulas e nomes de óxidos:

Os óxidos ácidos e básicos retêm as propriedades de formação de sal dos hidróxidos correspondentes ao interagir com hidróxidos de propriedades opostas ou entre si:

N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2 O

3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O

La 2 O 3 + 3SO 3 = La 2 (SO 4) 3

3. Óxidos e hidróxidos anfotéricos

Anfotericidade hidróxidos e óxidos - propriedade química que consiste na formação de duas fileiras de sais por eles, por exemplo, para hidróxido de alumínio e óxido de alumínio:

(a) 2Al (OH) 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

(b) 2Al(OH)3 + Na2O = 2NaAlO2 + 3H2O

Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O

Assim, hidróxido e óxido de alumínio nas reações (a) exibem as propriedades principal hidróxidos e óxidos, ou seja, reagem com hidróxidos e óxidos ácidos, formando o sal correspondente - sulfato de alumínio Al 2 (SO 4) 3, enquanto nas reações (b) também exibem as propriedades ácido hidróxidos e óxidos, ou seja, reagem com hidróxido e óxido básicos, formando um sal - dioxoaluminato de sódio (III) NaAlO 2. No primeiro caso, o elemento alumínio apresenta propriedade de metal e faz parte do componente eletropositivo (Al 3+), no segundo - propriedade de não metal e faz parte do componente eletronegativo da fórmula do sal ( AlO2-).

Se essas reações ocorrerem em solução aquosa, a composição dos sais resultantes muda, mas a presença de alumínio no cátion e no ânion permanece:

2Al (OH) 3 + 3H 2 SO 4 = 2 (SO 4) 3

Al(OH)3 + NaOH = Na

Aqui, íons complexos 3+ - cátion hexaaqualumínio (III), - - íon tetrahidroxoaluminato (III) são destacados entre colchetes.

Os elementos que apresentam propriedades metálicas e não metálicas em compostos são chamados de anfotéricos, estes incluem elementos dos grupos A da Tabela Periódica - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po, etc., como bem como a maioria dos elementos dos grupos B - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au, etc. Os óxidos anfotéricos são chamados da mesma forma que os básicos, por exemplo:

Hidróxidos anfotéricos (se o estado de oxidação do elemento exceder + II) podem ser encontrados em orto- ou e) meta- forma. Aqui estão exemplos de hidróxidos anfotéricos:

Os óxidos anfotéricos nem sempre correspondem aos hidróxidos anfotéricos, pois ao tentar obter estes últimos formam-se óxidos hidratados, por exemplo:

Se um elemento anfotérico em um composto tiver vários estados de oxidação, então a anfotericidade dos óxidos e hidróxidos correspondentes (e, conseqüentemente, a anfotericidade do próprio elemento) será expressa de forma diferente. Para estados de baixa oxidação, os hidróxidos e óxidos têm predominância de propriedades básicas, e o próprio elemento possui propriedades metálicas, por isso quase sempre está incluído na composição dos cátions. Para estados de alta oxidação, ao contrário, hidróxidos e óxidos têm predominância de propriedades ácidas, e o próprio elemento possui propriedades não metálicas, por isso quase sempre está incluído na composição dos ânions. Assim, o óxido e hidróxido de manganês(II) têm propriedades básicas dominantes, e o próprio manganês faz parte de cátions do tipo 2+, enquanto o óxido e hidróxido de manganês(VII) têm propriedades ácidas dominantes, e o próprio manganês faz parte do MnO 4 - tipo ânion. Hidróxidos anfotéricos com alta predominância de propriedades ácidas recebem fórmulas e nomes modelados a partir de hidróxidos ácidos, por exemplo HMn VII O 4 - ácido manganês.

Assim, a divisão dos elementos em metais e não metais é condicional; Entre os elementos (Na, K, Ca, Ba, etc.) com propriedades puramente metálicas e os elementos (F, O, N, Cl, S, C, etc.) com propriedades puramente não metálicas, existe um grande grupo de elementos com propriedades anfotéricas.

4. Compostos binários

Um amplo tipo de substâncias complexas inorgânicas são os compostos binários. Estes incluem, em primeiro lugar, todos os compostos de dois elementos (exceto óxidos básicos, ácidos e anfotéricos), por exemplo H 2 O, KBr, H 2 S, Cs 2 (S 2), N 2 O, NH 3, HN 3, CaC2, SiH4. Os componentes eletropositivos e eletronegativos das fórmulas desses compostos incluem átomos individuais ou grupos ligados de átomos do mesmo elemento.

Substâncias multielementares, em cujas fórmulas um dos componentes contém átomos não relacionados de vários elementos, bem como grupos de átomos de elemento único ou multielemento (exceto hidróxidos e sais), são considerados compostos binários, por exemplo CSO, IO 2 F 3, SBrO 2 F, CrO (O 2) 2, PSI 3, (CaTi)O 3, (FeCu)S 2, Hg(CN) 2, (PF 3) 2 O, VCl 2 (NH 2). Assim, o CSO pode ser representado como um composto CS 2 no qual um átomo de enxofre é substituído por um átomo de oxigênio.

Os nomes dos compostos binários são construídos de acordo com as regras usuais de nomenclatura, por exemplo:

OF 2 - difluoreto de oxigênio

K 2 O 2 - peróxido de potássio

HgCl 2 - cloreto de mercúrio (II)

Na 2 S - sulfeto de sódio

Hg 2 Cl 2 - dicloreto de dimercúrio

Mg 3 N 2 - nitreto de magnésio

SBr 2 O - dibrometo de óxido de enxofre

NH 4 Br - brometo de amônio

N 2 O - óxido de dinitrogênio

Pb(N 3) 2 - azida de chumbo(II)

NO 2 - dióxido de nitrogênio

CaC 2 - acetileneto de cálcio

Para alguns compostos binários, são usados ​​​​nomes especiais, cuja lista foi fornecida anteriormente.

As propriedades químicas dos compostos binários são bastante diversas, por isso são frequentemente divididos em grupos pelo nome de ânions, ou seja, halogenetos, calcogenetos, nitretos, carbonetos, hidretos, etc. são considerados separadamente. Entre os compostos binários, há também aqueles que apresentam algumas características de outros tipos de substâncias inorgânicas. Assim, os compostos CO, NO, NO 2 e (Fe II Fe 2 III) O 4, cujos nomes são construídos a partir da palavra óxido, não podem ser classificados como óxidos (ácidos, básicos, anfotéricos). O monóxido de carbono CO, o monóxido de nitrogênio NO e o dióxido de nitrogênio NO 2 não possuem hidróxidos ácidos correspondentes (embora esses óxidos sejam formados por não metais C e N), nem formam sais cujos ânions incluiriam os átomos C II, N II e N 4. Óxido duplo (Fe II Fe 2 III) O 4 - óxido de diferro(III)-ferro(II), embora contenha átomos do elemento anfotérico - ferro no componente eletropositivo, mas em dois estados de oxidação diferentes, pelo que , ao interagir com hidróxidos ácidos, forma não um, mas dois sais diferentes.

Compostos binários como AgF, KBr, Na 2 S, Ba(HS) 2, NaCN, NH 4 Cl e Pb(N 3) 2 são construídos, como sais, a partir de cátions e ânions reais, por isso são chamados semelhante a sal compostos binários (ou simplesmente sais). Podem ser considerados como produtos da substituição de átomos de hidrogênio nos compostos HF, HCl, HBr, H 2 S, HCN e HN 3. Estes últimos em solução aquosa têm função ácida e, portanto, suas soluções são chamadas de ácidos, por exemplo HF (aqua) - ácido fluorídrico, H 2 S (aqua) - ácido hidrossulfeto. Porém, não pertencem ao tipo de hidróxidos ácidos, e seus derivados não pertencem aos sais dentro da classificação das substâncias inorgânicas.

A principal questão que uma pessoa deve saber a resposta para compreender corretamente a imagem do mundo é o que é uma substância na química. Este conceito é formado na idade escolar e orienta a criança no desenvolvimento posterior. Ao começar a estudar química, é importante encontrar pontos de contato com ela no dia a dia; isso permite explicar de forma clara e clara certos processos, definições, propriedades, etc.

Infelizmente, devido à imperfeição do sistema educativo, muitas pessoas perdem alguns princípios básicos. O conceito de “substância em química” é uma espécie de pedra angular do domínio desta definição que dá à pessoa o início certo no desenvolvimento subsequente no campo das ciências naturais.

Formação do conceito

Antes de passar ao conceito de substância, é necessário definir qual é o assunto da química. As substâncias são o que a química estuda diretamente, suas transformações mútuas, estrutura e propriedades. No sentido geral, matéria é a matéria de que os corpos físicos são feitos.

Então, em química? Vamos formar uma definição passando de um conceito geral para um conceito puramente químico. Uma substância é algo que necessariamente possui uma massa que pode ser medida. Essa característica distingue a matéria de outro tipo de matéria - um campo que não possui massa (elétrico, magnético, biocampo, etc.). A matéria, por sua vez, é aquilo de que somos feitos e tudo o que nos rodeia.

Uma característica ligeiramente diferente da matéria, que determina exatamente em que ela consiste, já é um assunto de química. As substâncias são formadas por átomos e moléculas (algumas por íons), o que significa que qualquer substância que consista nessas unidades de fórmula é uma substância.

Substâncias simples e complexas

Depois de dominar a definição básica, você pode complicá-la. As substâncias vêm em diferentes níveis de organização, ou seja, simples e complexas (ou compostas) - esta é a primeira divisão em classes de substâncias que a química possui muitas divisões subsequentes, detalhadas e mais complexas; Esta classificação, ao contrário de muitas outras, tem limites estritamente definidos, cada composto pode ser claramente atribuído a um dos tipos, que são mutuamente exclusivos;

Uma substância simples em química é um composto que consiste em átomos de apenas um elemento da tabela periódica. Via de regra, são moléculas binárias, ou seja, constituídas por duas partículas conectadas por uma ligação covalente apolar - a formação de um par solitário comum de elétrons. Assim, átomos do mesmo elemento químico possuem eletronegatividade idêntica, ou seja, a capacidade de manter uma densidade eletrônica comum, de modo que não seja tendencioso para nenhum dos participantes da ligação. Exemplos de substâncias simples (não metais) são hidrogênio e oxigênio, cloro, iodo, flúor, nitrogênio, enxofre, etc. A molécula de uma substância como o ozônio consiste em três átomos, e todos os gases nobres (argônio, xenônio, hélio, etc.) são feitos de um. Os metais (magnésio, cálcio, cobre, etc.) possuem um tipo próprio de ligação - metálica, que ocorre devido à socialização dos elétrons livres no interior do metal, não sendo observada a formação de moléculas como tais. Ao escrever uma substância metálica, basta indicar o símbolo do elemento químico sem quaisquer índices.

Uma substância simples em química, cujos exemplos foram dados acima, difere de uma substância complexa em sua composição qualitativa. Os compostos químicos são formados por átomos de elementos diferentes, de dois ou mais. Em tais substâncias, ocorre um tipo de ligação covalente polar ou iônica. Como átomos diferentes têm eletronegatividades diferentes, quando um par de elétrons comum é formado, ele se desloca para um elemento mais eletronegativo, o que leva a uma polarização geral da molécula. O tipo iônico é um caso extremo do tipo polar, quando um par de elétrons é completamente transferido para um dos participantes da ligação, então os átomos (ou seus grupos) se transformam em íons. Não há limite claro entre esses tipos; a ligação iônica pode ser interpretada como uma ligação covalente altamente polar. Exemplos de substâncias complexas são água, areia, vidro, sais, óxidos, etc.

Modificações de substâncias

As substâncias chamadas simples, na verdade, possuem uma característica única que não é inerente às complexas. Alguns elementos químicos podem formar diversas formas de uma substância simples. A base ainda é um elemento, mas a composição quantitativa, estrutura e propriedades distinguem radicalmente tais formações. Esse recurso é chamado de alotropia.

Oxigênio, enxofre, carbono e outros elementos têm vários. Para o oxigênio - são O 2 e O 3, o carbono dá quatro tipos de substâncias - carabina, diamante, grafite e fulerenos, a molécula de enxofre pode ser ortorrômbica, monoclínica e modificação plástica. Uma substância tão simples em química, cujos exemplos não se limitam aos listados acima, é de grande importância. Em particular, os fulerenos são utilizados como semicondutores em tecnologia, fotorresistores, aditivos para o crescimento de filmes de diamante e para outros fins, e na medicina são poderosos antioxidantes.

O que acontece com as substâncias?

A cada segundo há uma transformação de substâncias dentro e ao redor. A química examina e explica os processos que envolvem uma mudança qualitativa e/ou quantitativa na composição das moléculas reagentes. Paralelamente, ocorrem transformações físicas, muitas vezes interligadas, que se caracterizam apenas por uma mudança na forma, cor das substâncias ou estado de agregação e algumas outras características.

Os fenômenos químicos são reações de interação de vários tipos, por exemplo, combinação, substituição, troca, decomposição, reversíveis, exotérmicas, redox, etc., dependendo da mudança no parâmetro de interesse. Estes incluem: evaporação, condensação, sublimação, dissolução, congelamento, condutividade elétrica, etc. Muitas vezes eles se acompanham, por exemplo, um raio durante uma tempestade é um processo físico e a liberação de ozônio sob sua influência é um processo químico.

Propriedades físicas

Em química, uma substância é uma matéria que possui certas propriedades físicas. Com base na sua presença, ausência, grau e intensidade, pode-se prever como uma substância se comportará sob determinadas condições, bem como explicar algumas características químicas dos compostos. Por exemplo, altas temperaturas de ebulição de compostos orgânicos que contêm hidrogênio e um heteroátomo eletronegativo (nitrogênio, oxigênio, etc.) indicam que a substância exibe um tipo químico de interação, como uma ligação de hidrogênio. Graças ao conhecimento de quais substâncias têm melhor capacidade de conduzir corrente elétrica, cabos e fios elétricos são feitos de certos metais.

Propriedades quimicas

A Química está envolvida no estabelecimento, pesquisa e estudo do outro lado da moeda das propriedades. do ponto de vista dela, esta é a reatividade deles para interagir. Algumas substâncias são extremamente ativas nesse sentido, por exemplo, metais ou quaisquer agentes oxidantes, enquanto outras, gases nobres (inertes), praticamente não reagem em condições normais. As propriedades químicas podem ser ativadas ou passivadas conforme necessário, às vezes sem muita dificuldade, e em outros casos não é fácil. Os cientistas passam muitas horas em laboratórios, usando tentativa e erro para atingir os seus objetivos, e por vezes não conseguem alcançá-los. Ao alterar os parâmetros ambientais (temperatura, pressão, etc.) ou ao usar compostos especiais - catalisadores ou inibidores - você pode influenciar as propriedades químicas das substâncias e, portanto, o curso da reação.

Classificação de produtos químicos

Todas as classificações são baseadas na divisão dos compostos em orgânicos e inorgânicos. O principal elemento da matéria orgânica é o carbono, combinando-se entre si e o hidrogênio, os átomos de carbono formam um esqueleto de hidrocarboneto, que é então preenchido com outros átomos (oxigênio, nitrogênio, fósforo, enxofre, halogênios, metais e outros), fecha-se em ciclos ou ramificações , justificando assim uma grande variedade de compostos orgânicos. Hoje, a ciência conhece 20 milhões dessas substâncias. Embora existam apenas meio milhão de compostos minerais.

Cada composto é individual, mas também possui muitas semelhanças com outros em propriedades, estrutura e composição, por isso são agrupados em classes de substâncias; A Química possui alto nível de sistematização e organização; é uma ciência exata.

Substâncias inorgânicas

1. Óxidos - compostos binários com oxigênio:

a) ácido - ao interagir com a água dão ácido;

b) básico - ao interagir com a água dão uma base.

2. Ácidos são substâncias constituídas por um ou mais prótons de hidrogênio e um resíduo ácido.

3. Bases (álcalis) - consistem em um ou mais grupos hidroxila e um átomo metálico:

a) hidróxidos anfotéricos - apresentam propriedades tanto de ácidos quanto de bases.

4. Sais - resultado entre um ácido e um álcali (base solúvel), constituídos por um átomo metálico e um ou mais resíduos ácidos:

a) sais ácidos - o ânion do resíduo ácido contém um próton, resultado da dissociação incompleta do ácido;

b) sais básicos - um grupo hidroxila está associado ao metal, resultado da dissociação incompleta da base.

Compostos orgânicos

Existem muitas classes de substâncias na matéria orgânica; é difícil lembrar um volume tão grande de informações de uma só vez. O principal é conhecer as divisões básicas em compostos alifáticos e cíclicos, carbocíclicos e heterocíclicos, saturados e insaturados. Os hidrocarbonetos também possuem muitos derivados nos quais o átomo de hidrogênio é substituído por halogênio, oxigênio, nitrogênio e outros átomos, além de grupos funcionais.

Na química, a substância é a base da existência. Graças à síntese orgânica, hoje as pessoas possuem uma grande quantidade de substâncias artificiais que substituem as naturais, e também não possuem análogos em suas características na natureza.

Vamos nos tratar na escola como química como um dos assuntos mais difíceis e, portanto, “não amados”, mas não faz sentido argumentar que a química é importante e significativa, porque o argumento está fadado ao fracasso. A química, tal como a física, rodeia-nos: é moléculas, átomos, dos quais consistem substâncias, metais, não metais, conexões etc. Portanto química- uma das áreas mais importantes e extensas das ciências naturais.

Químicaé a ciência das substâncias, suas propriedades e transformações.

Disciplina de química são formas de existência de objetos do mundo material. Dependendo de quais objetos (substâncias) a química estuda, a química é geralmente dividida em inorgânico E orgânico. Exemplos de substâncias inorgânicas são oxigênio, água, sílica, amônia e refrigerante, exemplos de substâncias orgânicas - metano, acetileno, etanol, ácido acético e sacarose.

Todas as substâncias, como os edifícios, são construídas com tijolos - partículas e são caracterizados um certo conjunto de propriedades químicas– a capacidade das substâncias de participarem em reações químicas.

Reações químicas - Estes são os processos de formação de substâncias de composição complexa a partir de substâncias mais simples, a transição de algumas substâncias complexas para outras, a decomposição de substâncias complexas em várias substâncias de composição mais simples. Em outras palavras, reações químicas- Estas são as transformações de uma substância em outra.

Atualmente conhecido muitos milhões de substâncias, novas substâncias são constantemente adicionadas a eles - tanto descobertas na natureza quanto sintetizadas pelo homem, ou seja, obtido artificialmente. O número de reações químicas é ilimitado, ou seja imensamente grande.

Vamos relembrar os conceitos básicos da química - substância, reações químicas e etc.

O conceito central da química é o conceito substância. Cada substância possui conjunto exclusivo de recursos– propriedades físicas que determinam a individualidade de cada substância específica, por exemplo, densidade, cor, viscosidade, volatilidade, pontos de fusão e ebulição.

Todas as substâncias podem estar em três estados de agregaçãoduro (gelo), líquido (Água e gasoso (vapores) dependendo das condições físicas externas. Como vemos, água H2O apresentado em todas as condições declaradas.

As propriedades químicas de uma substância não dependem do estado de agregação, mas as propriedades físicas, pelo contrário, sim. Sim, em qualquer estado de agregação enxofre S sobre formas de combustão dióxido de enxofre SO 2, ou seja exibe a mesma propriedade química, mas propriedades físicas enxofre muito diferente em diferentes estados de agregação: por exemplo, a densidade do enxofre líquido é igual a 1,8g/cm3 enxofre sólido 2,1g/cm3 e enxofre gasoso 0,004g/cm3.

As propriedades químicas das substâncias são reveladas e caracterizadas por reações químicas. As reações podem ocorrer tanto em misturas de substâncias diferentes quanto dentro de uma única substância. Quando ocorrem reações químicas, novas substâncias são sempre formadas.

As reações químicas são descritas em termos gerais equação de reação: Reagentes → Produtos, Onde reagentes são os materiais de partida utilizados para realizar a reação, e produtos - São novas substâncias formadas como resultado de uma reação.

As reações químicas são sempre acompanhadas efeitos físicos- Poderia ser absorção ou liberação de calor, mudanças no estado de agregação e cor das substâncias; o progresso das reações é frequentemente julgado pela presença desses efeitos. Sim, decomposição malaquita mineral verde acompanhado por absorção de calor(é por isso que a reação ocorre quando aquecido), e como resultado da decomposição, óxido de cobre (II) preto sólido e substâncias incolores - dióxido de carbono CO 2 e água líquida H 2 O.

As reações químicas devem ser diferenciadas das processos físicos, que alteram apenas a forma externa ou estado de agregação ção da substância (mas não a sua composição); Os processos físicos mais comuns são trituração, prensagem, co-fusão, mistura, dissolução, filtragem do precipitado, destilação.

Por meio de reações químicas, é possível obter substâncias praticamente importantes que são encontradas em quantidades limitadas na natureza ( fertilizantes nitrogenados) ou não ocorrem ( drogas sintéticas, fibras químicas, plásticos). Em outras palavras, a química nos permite sintetizar substâncias necessárias à vida humana. Mas a produção química também traz muitos danos ao meio ambiente - na forma de poluição, emissões nocivas, envenenamento da flora e da fauna, É por isso o uso da química deve ser racional, cuidadoso e adequado.

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  • Substância- uma forma de matéria de determinada composição, composta por moléculas, átomos, íons.
  • Molécula- a menor partícula de uma substância específica que retém suas propriedades químicas.
  • Átomo- a menor partícula que não pode ser separada quimicamente.
  • E ele- um átomo eletricamente carregado (grupo de átomos).

O mundo que nos rodeia consiste em muitos objetos diferentes (corpos físicos): mesas, cadeiras, casas, carros, árvores, pessoas... Por sua vez, todos esses corpos físicos consistem em compostos mais simples chamados substâncias: vidro, água, metal, argila, plástico, etc.

Vários corpos físicos podem ser feitos da mesma substância, por exemplo, várias joias (anéis, brincos, anéis), pratos, eletrodos, moedas são feitas de ouro.

A ciência moderna conhece mais de 10 milhões de substâncias diferentes. Visto que, por um lado, vários corpos físicos podem ser feitos de uma substância e, por outro lado, corpos físicos complexos consistem em várias substâncias, o número de corpos físicos diferentes é geralmente difícil de contar.

Qualquer substância pode ser caracterizada por certas propriedades que lhe são inerentes, que permitem distinguir uma substância de outra - isto é, cheiro, cor, estado de agregação, densidade, condutividade térmica, fragilidade, dureza, solubilidade, pontos de fusão e ebulição, etc.

Diferentes corpos físicos, constituídos pelas mesmas substâncias, sob as mesmas condições ambientais (temperatura, pressão, umidade, etc.) possuem as mesmas propriedades físicas e químicas.

As substâncias mudam suas propriedades dependendo das condições externas. O exemplo mais simples é a conhecida água, que em temperaturas negativas Celsius assume a forma de um sólido (gelo), na faixa de temperatura de 0 a 100 graus é um líquido, e acima de 100 graus à pressão atmosférica normal se transforma em vapor (gás), em Em cada um desses estados de agregação, a água tem uma densidade diferente.

Uma das propriedades mais interessantes e surpreendentes das substâncias é a sua capacidade, sob certas condições, de interagir com outras substâncias, podendo surgir novas substâncias. Tais interações são chamadas reações químicas.

Além disso, as substâncias, quando as condições externas mudam, podem sofrer alterações que se dividem em dois grupos - físicos e químicos.

No mudanças físicas a substância permanece a mesma, apenas mudam suas características físicas: forma, estado de agregação, densidade, etc. Por exemplo, quando o gelo derrete, forma-se água e, quando fervida, a água se transforma em vapor, mas todas as transformações estão relacionadas a uma substância - a água.

No mudanças químicas uma substância pode interagir com outras substâncias, por exemplo, quando a madeira é aquecida, ela passa a interagir com o oxigênio contido no ar atmosférico, resultando na formação de água e dióxido de carbono.

As reações químicas são acompanhadas por mudanças externas: mudança de cor, aparecimento de odor, formação de precipitado, liberação de luz, gás, calor, etc., enquanto as substâncias iniciais que entram nas reações químicas podem ser transformadas em outros compostos e substâncias que possuem propriedades próprias, diferentes das propriedades das substâncias iniciais.

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