Związki chemiczne

Związek chemiczny - jednorodne połączenie co najmniej dwóch różnych pierwiastków chemicznych za pomocą dowolnego wiązania.

Podstawową jednostką związku chemicznego jest cząsteczka. Cząsteczki powstają i rozpadają się w wyniku tworzenia i zrywania wiązań chemicznych między atomami. Procesy tworzenia i zrywania wiązań nazywa się reakcjami chemicznymi.

Związki chemiczne zapisuje się w formie wzorów chemicznych, w których podaje się liczbę i rodzaj atomów tworzących je cząsteczek. Wzory sumaryczne uwzględniają tylko sumaryczną liczbę atomów występujących w jednej cząsteczce określonego związku chemicznego, zaś wzór strukturalny zawiera też informację o sposobie połączenia tych atomów wiązaniami chemicznymi.

Związki posiadają zwykle szereg charakterystycznych dla siebie własności chemicznych i fizycznych. Są to m.in. masa molowa, temperatura topnienia, temperatura wrzenia, temperatura sublimacji, barwa, struktura krystaliczna, reaktywność chemiczna, przewodnictwo cieplne i wiele innych. Własności te nie są nigdy prostą średnią tworzących je pierwiastków, lecz są złożoną funkcją struktury związków chemicznych, czyli określonego, przestrzennego układu powiązań tworzących je atomów.

[edytuj] Podział związków chemicznych

Istnieje wiele podziałów związków chemicznych. Najbardziej podstawowy wywodzi się z faktu, czy związek chemiczny spełnia prawo stałości składu, czy też nie:

• bertolidy - to związki nie spełniające tego prawa - czyli posiadające zmienny skład pierwiastkowy, co oznacza w praktyce, że składają się nań cząsteczki o różnych proporcjach atomów różnych pierwiastków - przykłady to tlenek żelaza(II) i liczne polimery syntetyczne
• daltonidy - to związki spełniające prawo stałości składu - składają się one z jednego rodzaju cząsteczek.

Wg niektórych definicji za związki chemiczne w pełnym tego słowa znaczeniu uważa się wyłącznie daltonidy, zaś bertolidy traktuje się jako mieszaniny, nie jest to jednak w wielu przypadkach zbyt praktyczne podejście^[1].

Ze względu na liczbę atomów wchodzących w skład pojedynczych cząsteczek związki chemiczne dzieli się umownie na:

• niskocząsteczkowe - liczące do ok. 100 atomów w cząsteczce,
• średniocząsteczkowe - liczące od 100 do 1000 atomów,
• wysokocząsteczkowe (makromolekuły) - liczące powyżej 1000 atomów^[2].

Ze względu na dominujący rodzaj wiązań chemicznych występujących między atomami tworzącymi cząsteczki, związki chemiczne dzieli się na:

• jonowe - w których dominują wiązania jonowe
• kowalencyjne - w których dominują wiązania kowalencyjne
• kompleksowe - w których występują wiązania koordynacyjne

Układy cząsteczek powiązane wiązaniami wodorowymi uważa się, zależnie od sytuacji i kontekstu czasami związkami chemicznymi a czasami strukturami nadcząsteczkowymi.

Jeszcze inny podział związków chemicznych wywodzi się z istnienia dwóch wielkich działów chemii: organicznej i nieorganicznej:

• Związki organiczne są to połączenia węgla, wodoru i innych pierwiastków, poza kwasem węglowym i jego pochodnymi.
• Wszystkie pozostałe związki przyjęło się nazywać związkami nieorganicznymi.
• Na styku tych dwóch wielkich grup znajdują się związki metaloorganiczne oraz związki kompleksowe, zawierające ligandy organiczne.

Wreszcie, ze względu na ich ogólną reaktywność, związki chemiczne można podzielić na:

• ze względu na kwasowość:
  • kwasy
  • zasady
  • związki amfoteryczne i
  • sole - będące wynikiem reakcji kwasów z zasadami
• ze względu na ogólną skłonność do przyjmowania lub udostępniania elektronów:
  • elektrofile
  • nukleofile
• ze względu na zachowanie w reakcjach redoks:
  • utleniacze
  • reduktory

[edytuj] Liczba znanych związków i ich rejestrowanie

Nowe związki chemiczne są przez cały czas wyodrębniane z produktów naturalnych i syntezowane w laboratoriach chemicznych. Informacje o otrzymaniu lub wyodrębnieniu nowych związków są rozproszone w setkach specjalistycznych czasopism naukowych. Ze względów praktycznych istnieją bazy danych gromadzące podstawowe informację o znanych ludzkości związkach chemicznych w jednym miejscu.

Największą tego rodzaju bazą jest CAS Registry, która stara się gromadzić informacje o wszystkich znanych związkach chemicznych. CAS Registry nadaje każdemu związkowi chemicznemu indywidualny numer. W CAS Registry rejestruje się średnio na dobę ok. 4000 związków chemicznych. 7 marca 2007 r. było tam zarejestrowanych 30 988 521 związków^[3].

Innymi tego rodzaju bazami danych jest Europejski Wykaz Notyfikowanych Substancji Chemicznych, który nadaje numery WE, Beilstein prowadzony przez Elseviera^[4], oraz PubChem prowadzony przez National Library of Medicine^[5]. Bazy te liczą od 9 do 18 milionów związków.

Przypisy

[edytuj] Zobacz też

• Związki chemiczne według pierwiastków