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化合物的定义是什么

发布时间:2020-04-02

  化合物是由两种以上的元素以固定的摩尔比通过化学键结合在一起的化学物质。化合物的定义是什么?以下是第一范文网小编为大家整理的关于化合物的定义,欢迎大家前来阅读!

化合物的定义

  ブ化合物为由二种或二种以上不同元素所组成的纯净物。组成此化合物的不同原子间必以一定比例存在,换言之,化合物不论来源如何,其均有一定组成。在日常生活里,氯化钠、及蒸馏水(水),均为常见的化合物。由这些化合物中,人们发现它们的性质彼此各不相同,食盐为钠原子和氯原子所组成;糖为碳、氢及氧等原子所组成;氢气在氧中燃烧则反应生成水。这些事实,表示二种或多种物质可以反应生成一种新物质,这新物质就是化合物。新物质的性质和原物质的性质完全不同。通常化学上藉此方式来决定一质之该性是否为化合物。又假如一纯质可以分解为二种或二种以上之质,则原来之质必为化合物。例如熔融食盐,通以电流,可完全分解为钠及氯原子,故食盐为一种化合物。

  化合物成分子状态者称为分子化合物,如水、糖等。化合物由离子结合者称为离子化合物,如食盐、芒硝等。化合物可用化学式来表示,化学式是由化合物中所含各元素之符号所组成。例如由两种元素构成的二元化合物,在书写其化学式时,如同命其英文名称,金属元素写在前,而较少金属性者其次。如食盐(氯化钠)的化学式为NaCl。当化合物中不同元素间原子数目不等时,其比率可写在符号下以数字表示之。如蔗糖的化学式表示糖由十二个碳原子、二十二个氢原子,和十一个氧原子所组成。

化合物分类

  杂化化合物

  按化学性质的不同分类:

  可以把化合物分为氧化物、酸类、碱类和盐类。

  按是否含碳氢元素分类:

  有机化合物:有机化合物含有碳氢化合物(或叫做烃,hydrocarbon),如甲烷(methane, CH4),分为:糖类、核酸、脂质和蛋白质。有机物是含碳元素的化合物(除CO2、CO、H2CO3以及碳酸盐外)如CH4、C2H5OH、CH3COOH都含有碳(C)元素。

  无机化合物:无机化合物不含碳氢化合物,如硫酸铅[lead (II) sulphate, PbSO4],分为:酸、碱、盐和氧化物。又如如H2O、KClO3、MnO2、KMnO4、NaOH等等,都是无机物。

  按化学键种类分类:

  离子化合物:钠是金属元素,氯是非金属元素。钠和氯的单质都很容易跟别的物质发生化学反应。它们互相起化学反应时,生成化合物氯化钠。

  在这个过程中,钠原子因失去1个电子而带上了1个单位的正电荷;氯原子因得到1个电子而带上了1个单位的负电荷。这种带电的原子叫做离子。带正电的离子叫做阳离子,如钠离子(Na+);带负电的离子叫做阴离子,如氯离子(Clˉ)。这两种带有相反电荷的离子之间相互作用,就形成化合物氯化钠。它呈电中性。

  在通常情况下,氯化钠是固体。像氯化钠这种由阴、阳离子相互作用而构成的化合物,就是离子化合物。如氯化钾(KCl),氯化镁(MgCl2),氯化钙(CaCl2),氟化钙(CaF2)等都是离子化合物。带电的原子团也叫离子,如硫酸根离子,氢氧根离子(OHˉ)等。硫酸锌(ZnSO4),碳酸钠(Na2CO3)、氢氧化钠(NaOH)等也是离子化合物。

  共价化合物:盐酸是氯化氢气体的水溶液。氢气跟氯气化合可以生成氯化氢气体。

  氯和氢都是非金属元素,不仅氯原子很容易获得1个电子形成最外层8个电子的稳定结构,而且氢原子也容易获得1个电子形成最外层2个电子的稳定结构。这两种元素的原子获得电子难易的程度相差不大,所以都未能把对方的电子夺取过来。两种元素的原子相互作用的结果是双方各以最外层1个电子组成一个电子对,这个电子对为两个原子所共用,在两个原子核外的空间运动,从而使双方最外层都达到稳定结构。这种电子对,叫共用电子对。共用电子对受两个核的共同吸引,使两个原子形成化合物的分子。在氯化氢分子里,由于氯原子对于电子对的吸引力比氢原子的稍强一些,所以电子对偏向氯原子一方,因此氯原子一方略显负电性,氢原子一方略显正电性,但作为分子整体仍呈电中性。

  像氯化氢这样以共用电子对形成分子的化合物,叫共价化合物。如水、二氧化碳等都是共价化合物。

  配位化合物:由中心原子(或离子 ))和几个配体分子(或离子)以配位键相结合而形成的复杂分子或离子,通常称为配位单元。凡是含有配位单元的化合物都称做配位化合物,简称配合物,也叫络合物。

  Ni(CO)4 都是配位单元, 分别称作配阳离子、配阴离子、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。判断的关键在于是否含有配位单元。

化合物特点

  化合物具有一定的特性,通常还具有一定的组成。

  例:水是化合物,常温下是液体,沸点100℃,冰点0℃,由氢、氧两种元素组成。1个水分子H2O由2个氢原子和1个氧原子组成。

  例:氯化钠(sodium chloride, NaCl)是一种通过盐酸(hydrochloric acid, HCl)和氢氧化钠(sodium hydroxide, NaOH)的化学作用(中和反应)而成的化合物。HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

  与混合物区别:

  单质

  (2)化合物组成元素必须用化学方法才可分离;

  (3)化合物组成通常恒定。混合物由不同种物质混合而成,没有一定的组成,不能用一种化学式表示。

  元素、单质、化合物的主要区别:

  要明确单质和化合物是从元素角度引出的两个概念,即由同种元素组成的纯净物叫做单质,由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。无论是在单质还是化合物中,只要是具有相同核电荷数的一类原子,都可以称为某元素。

  三者的主要区别是:元素是组成物质的成分,而单质和化合物是指元素的两种存在形式,是具体的物质。元素可以组成单质和化合物,而单质不能组成化合物。

  化合物与固溶体的区别

  相同:均为单相材料。

  不同:A和B形成固溶体后,其结构与主晶体一致,A与B间无确定的摩尔比,可以在一定范围内波动,如红宝石,A与B形成化合物AmBn后,生成物结构即不同于A也不同于B,是一种新结构,A与B存在一定摩尔比。

  非等比化合物

  在通常人们的印象当中,化合物都是由几种固定的按简单数学配比的元素所组成,然而更多的化合物却是非等比化合物,尤其是无机化合物。所谓非等比化合物,就是组成是非计量比或非整比的化合物,即这些化合物的组成原子间不为小整数比,且组成可在一定范围内变化,不符合定组成定律。

  最新的研究表明,该类化合物大致包括以下几类:

  (1)由两种或多种金属共熔形成的合金体系。由于各类合金可能存在多种相平衡点,因而形 成了多种组成可变的合金化合物。如钢由Fe与C组成的二元体系中,由于组成的不同可形成奥氏体、莱氏体、马氏体和珠光体等不同的相。

  (2)在岩盐体系中,晶格中由于生成极小部分的缺陷而呈现特殊颜色的化合物,如下钠蒸气中加热氯化钠形成Na+δCl(δ<<1),是一种浅绿色化合物。

  (3)许多过渡金属的氧化物、硫化物、氮化物、碳化物或氢化物,这些具有丰富的物理和化学性质的化合物一般都是非等比化合物。

  化合物种类繁多,达一千多万种,有的化合物由阴阳离子构成,如氯化钠NaCl、硫酸铵(NH4)2SO4等;有的化合物由分子构成,如氨气NH3、甲烷CH4、五氧化二磷P2O5、二硫化碳CS2等;有的化合物由原子构成,如二氧化硅SiO2、碳化硅SiC等。化合物可以分为无机化合物(不含碳的化合物)和有机化合物(含碳的化合物,除CO、CO2、H2CO3和碳酸盐等)两大类。按化学性质的不同,可以把化合物分为氧化物、酸类、碱类和盐类。

化合物鉴定

  化合物纯度的鉴定方法,从快速、便宜、简便的要求出发,主要来之于以下几点:

  TLC纯度的鉴定:

  1 展开溶剂的选择,不只是至少需要3种不同极性展开系统展开,是首先要选择三种分子间作用力不同的溶剂系统,如氯仿\甲醇,环己烷\乙酸乙酯,正丁醇\醋酸\水,分别展开来确定组分是否为单一斑点。这样做的好处是很明显的,通过组份间的各种差别将组分分开,有可能几个相似组份在一种溶剂系统中是单一斑点,因为该溶剂系统与这几个组分的分子间力作用无显著的差别,不足以在TLC区分。而换了分子间作用力不同的另一溶剂系统,就有可能分开。这是用3种不同极性展开系统展开所不能达到的。

  2 对于一种溶剂系统正如wxw0825所言,至少需要3种不同极性展开系统展开,其一种极性的展开系统将目标组分的Rf推至0.5,另两极性的展开系统将目标组分的Rf推至0.8,0.2。作用是检查有没有极性比目标组分更大或更小的杂质。

  3 显色方法,光展开是不够的,还要用各种显色方法。一般一定要使用通用型显色剂,如10%硫酸,碘,因为每种显色剂(不论是通用型显色剂,还是专属显色剂在工作中都遇到他们都有一化合物不显色的时候),再根据组分可能含有混杂组份的情况,选用专属显色剂。只有在多个显色剂下均为单一斑点,这时才能下结论样品为薄层纯

  熔程判断纯度:

  原理很简单,纯化合物,熔程很短,1,2度。混合物熔点下降,熔程变长。

  HPLC的纯度鉴定:

  对于HPLC因为常用的系统较少,加之其分离效果好,一般不要求选择三种分子间作用力不同的溶剂系统,只要求选这三种不同极性的溶剂系统,使目标峰在不同的保留时间出峰。

  软电离质谱的纯度鉴定:

  如ESI-MS,APCI-MS。大极性化合物选用ESI-MS,极性很小的化合物选用APCI-MS,这些软电离质谱的特点是只给出化合物的准分子离子峰,通过正负离子的相互沟通来确定分子量。如果样品不纯,就会检出多对准分子离子峰,不但确定了纯度,还能明确混杂物的分子量。

  核磁共振的纯度鉴定:

  从氢谱中如果发现有很多积分不到一的小峰,就有可能是样品是样品中的杂质。利用门控去偶的技术通过对碳谱的定量也能实现纯度鉴定。

  每种方法多有各自的局限性,如基于氢谱的纯度鉴定,如果发现有很多积分不到一的小峰,还有可能使样品中的活泼质子,基于软电离质谱的纯度鉴定,如果混杂物的分子量与目标物一样就无法检出。

  对化合物纯度,世界上不存在100%纯的化合物。希望要多高的纯度应该与目的有关,例如,想测核磁共振鉴定结构,一般要求95%的纯度,如果想测EI-MS,纯度越高越好。99%以上。

  以上的方法都不能区分对应异构体。

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