ترکیبات شیمیایی مهم و پرکاربرد کدامند؟

ترکیبات شیمیایی متشکل از بسیاری از مولکول ها و اتمهای بیش از یک عنصر هستند که توسط پیوندهای شیمیایی کنار هم نگه داشته می شوند.  تمام مواد موجود در جهان از اتمهای بیش از ۱۰۰ عنصر شیمیایی مختلف تشکیل شده است که هم به صورت خالص یافت می شوند و هم در ترکیب با سایر مواد.

به عنوان مثال آب که یک ترکیب شیمیایی است که از هیدروژن و اکسیژن با نسبت دو اتم هیدروژن برای هر اتم اکسیژن تشکیل شده است و حاوی مولکول های H2O است. سدیم کلراید یک ترکیب شیمیایی دیگر است که از سدیم (سدیم) و کلر (کلر) به نسبت ۱: ۱ تشکیل می شود. دو مورد ذکر شده دو نوع اصلی از ترکیبات شیمیایی هستند  که با پیوند مولکولی (کووالانسی) و یونی بهم پیوسته اند. در ادامه در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می شود.

انواع ترکیبات شیمیایی

چهار نوع ترکیب شیمیایی اصلی وجود دارد که بستگی به پیوند اتمهای سازنده آنها دارد:

مولکولهایی که توسط پیوندهای کووالانسی نگه داشته می شوند

ترکیبات یونی توسط پیوندهای یونی نگه داشته می شوند

ترکیبات فلزی توسط پیوندهای فلزی نگه داشته می شوند

مجتمع های خاصی که توسط پیوندهای کووالانسی کنار هم نگه داشته می شوند.

ویژگی ترکیبات شیمیایی

ترکیبات شیمیایی مجموعه ای از ویژگی های گیج کننده را نشان می دهد. در دما و فشارهای معمولی ، بعضی ها جامد ، بعضی مایع و بعضی دیگر گاز هستند. رنگ ترکیبات مختلف نیز متفاوت است. برخی از ترکیبات برای انسان بسیار سمی هستند ، در حالی که برخی دیگر برای زندگی ضروری هستند.

جایگزینی تنها یک اتم منفرد در داخل یک ترکیب ممکن است عامل تغییر رنگ ، بو یا سمیت یک ماده باشد. به طوری که از این تنوع زیاد می توان کمی حس گیجی کرد و به همین دلیل سیستم های طبقه بندی مختلفی ایجاد شده اند.

مثالی که در بالا ذکر شد ، ترکیبات را به عنوان مولکولی یا یونی طبقه بندی می کند. همچنین ترکیبات شیمیایی به عنوان آلی یا غیر آلی دسته بندی می شوند. ترکیبات آلی اصطلاحاً به این دلیل که بسیاری از آنها در اصل از موجودات زنده جدا شده می شوند آلی نامیده می شوند و به طور معمول حاوی زنجیره یا حلقه هایی از اتم کربن هستند. به دلیل اینکه کربن می تواند با خودش و سایر عناصر پیوند برقرار کند ، بیش از نه میلیون ترکیب شیمیایی آلی وجود دارد. به ترکیباتی که آلی در نظر گرفته نمی شوند ، ترکیبات غیر آلی گفته می شود.

طبقه بندی ترکیبات شیمیایی

ترکیبات شیمیایی ممکن است طبق چندین معیار مختلف طبقه بندی شوند. یک روش معمول بر اساس عناصر خاص موجود است. به عنوان مثال ، اکسیدها حاوی یک یا چند اتم اکسیژن ، هیدریدها حاوی یک یا چند اتم هیدروژن و هالیدها حاوی یک یا چند اتم هالوژن (گروه ۱۷) هستند. ترکیبات آلی به عنوان دسته ای از ترکیبات دارای چارچوب کربنی مشخص می شوند و تمام ترکیبات باقیمانده به عنوان غیر آلی طبقه بندی می شوند.

طبقه بندی دیگری که برای ترکیبات شیمیایی وجود دارد براساس انواع پیوندهایی است که این ترکیبات دارند. ترکیبات یونی حاوی یون هستند و توسط نیروهای جاذب در میان یون های باردار مخالف به هم متصل می شوند. نمک معمولی (کلرید سدیم) یکی از شناخته شده ترین ترکیبات یونی است. ترکیبات مولکولی حاوی مولکول های مجزایی هستند که با تقسیم الکترون ها (پیوند کووالانسی) کنار هم نگه داشته می شوند. به عنوان مثال آب ، حاوی مولکول های H2O است. متان ، که شامل مولکول های CH4 است و هیدروژن فلوراید که حاوی مولکولهای HF است.

نکته:

طبقه بندی سوم براساس واکنش پذیری است به طور خاص ، انواع واکنش های شیمیایی که ترکیبات احتمالاً در آن شرکت می کنند. به عنوان مثال ، اسیدها ترکیباتی هستند که هنگام حل شدن در آب ، یون های H + (پروتون ها) تولید می کنند و محلول های آبی تولید می کنند. بنابراین ، اسیدها به عنوان اهدا کننده پروتون تعریف می شوند. رایج ترین اسیدها محلول های آبی HCl (اسید کلریدریک) ، H2SO4 (اسید سولفوریک) ، HNO3 (اسید نیتریک) و H3PO4 (اسید فسفریک) هستند. از طرف دیگر بازها گیرنده های پروتون هستند. متداول ترین ترکیب بازی یون هیدروکسید (OH2) است که با یون H + واکنش داده و یک مولکول آب تشکیل می دهد.

طبقه بندی چهارم ترکیبات شیمیایی غیر آلی هستند که از دو یا چند عنصر دیگر به غیر از کربن تشکیل شده اند و همچنین برخی ترکیبات حاوی کربن که فاقد پیوندهای کربن-کربن هستند ، مانند سیانیدها و کربنات ها. ترکیبات غیر آلی غالباً از نظر عناصر یا گروه عناصری که در آنها موجود است طبقه بندی می شوند.

به عنوان مثال اکسیدها می توانند یونی یا مولکولی باشند. اکسیدهای یونی حاوی یونهای O2− (اکسید) و کاتیونهای فلزی هستند ، در حالی که اکسیدهای مولکولی حاوی مولکولهایی هستند که در آنها اکسیژن (O) به صورت کووالانسی با سایر فلزات غیرمجاز مانند گوگرد (S) یا ازت (N) پیوند می خورد. وقتی اکسیدهای یونی در آب حل می شوند ، یون های O2− با مولکول های آب واکنش می دهند و یون های هیدروکسید (OH2) تشکیل می دهند و یک محلول بازی ایجاد می کند.

اکسیدهای مولکولی با آب واکنش می دهند و اکسی اسیدهایی مانند اسید سولفوریک (H2SO4) و اسید نیتریک (HNO3) را تولید می کنند ، علاوه بر این ، ترکیبات غیر آلی شامل هیدریدها (حاوی اتمهای هیدروژن یا یونهای H−) ، نیتریدها (حاوی یونهای N3−) ، فسفیدها (حاوی یونهای P3−) و سولفیدها (حاوی یونهای S2−) هستند.

ترکیبات شیمیایی پرکاربرد در زندگی

آب

تقریباً هیچ موجود زنده ای بدون آب زنده نمی ماند. آب در همه جای سیاره ما وجود دارد به همین دلیل است که ما روی زمین زندگی ارگانیک داریم. یک مولکول آب از یک اتم اکسیژن همراه با دو اتم هیدروژن تشکیل شده است. ما در طول شبانه روز برای آشامیدن ، آشپزی ، نیازهای خانگی ، صنایع و کشاورزی از آب استفاده می کنیم. جدا از این موارد استفاده عمومی از آب ، ممکن است تعجب کنید اگر بدانید که آب نقش اصلی را در فوران های آتشفشان دارد. علاوه بر بسیاری از داستان های هولناک درباره فوران های آتشفشانی ، در واقع ، آنها برای ما بسیار مفید هستند. زیرا آنها مواد مغذی را به محیط زیست اضافه می کنند که حاوی مواد معدنی ارزشمندی برای گیاهان هستند.

نمک سفره

تقریباً در هر میز ناهار خوری نمک پیدا می کنیم  این ترکیب به عنوان ماده اصلی که می تواند به روش های هوشمند دیگری غیر از چاشنی غذای شما استفاده شود و همچنین به عنوان یکی از موثرترین مواد نگهدارنده در نظر گرفته می شود. علیرغم همه استفاده های معمول خانگی از نمک ، از آن به عنوان ماده خوشبو کننده نیز استفاده می شود. این ترکیب نقطه انجماد آب را کاهش داده و از یخ زدگی جلوگیری می کند. نمک سفره یک ترکیب شیمیایی است که توسط یک اتم سدیم و یک اتم کلر ساخته می شود و توسط یک پیوند یونی در کنار هم نگه داشته می شود. تقریباً ۹۶-۹۹٪ محتوای نمک خوراکی NaCl  است ، بقیه ۱-۴٪ ناخالصی ها یا سایر ترکیبات شیمیایی اضافه شده به آن است.

ساکاروز (شکر)

ساکارز قند معمولی است که ماده اصلی پخت و پز را تشکیل می دهد. جدا از لذت بردن از ساکارز از طریق انواع دسرها و نوشیدنی ها این ترکیب در صنایع دارویی به عنوان افزودنی در داروهایی که طعم کاملاً وحشتناکی دارند  بسیار مورد استفاده قرار می گیرد  تا خوش طعم تر شوند. ساکارز به طور طبیعی در گیاهان تولید می شود  و از ۱۲ اتم کربن ، ۲۲ اتم هیدروژن و ۱۱ اتم اکسیژن تشکیل شده است که توسط یک پیوند گلیکوزیدی نگه داشته می شوند.

صابون

همه ما بعد از یک حمام گرم برنامه روزمره خود را شروع می کنیم. به غیر از این صابون های توالت ، برخی صابون های حاوی گلیسیرین نیز وجود دارد که ممکن است به افرادی که دارای مشکلات پوستی مانند اگزما هستند ، کمک کند. صابون یک ترکیب پیچیده و یونی است که متشکل از یک زنجیره طولانی از یونهای کربن ، اکسیژن و سدیم است که توسط پیوندهای یونی نگه داشته می شوند.

خمیر دندان

مسواک زدن اولین تصوری است که پس از بیدار شدن از خواب به ذهن ما خطور می کند. ما انواع خمیر دندان را در بازار داریم. خمیردندان های ضد حفره ، سفید کننده ، ضد حساسیت برخی از انواع آن هستند. خمیر دندان نه تنها دندان های شما را سفید می کند ، بلکه ممکن است کاربردهای دیگری مثلا برای از بین بردن لکه های ظروف و تمیز کردن ظروفی مانند قمقمه و بطری های کودک را داشته باشد. خمیر دندان یک ترکیب اساسی است که باکتری های موجود در دهان ما را کاهش می دهد.

بیکینگ پودر

بیکینگ پودر ترکیبی است که از یون های سدیم ، هیدروژن و کربنات تشکیل شده است که در پخت کیک و دسر استفاده می شود. همچنین در خنثی سازی اسیدیته معده کاربرد دارد. علاوه بر این ، می توان آن را به عنوان یک خوشبو کننده طبیعی استفاده کرد.

سرکه

سرکه یک ترکیب شیمیایی متشکل از اسید کربوکسیلیک است و  از آن به عنوان ماده نگهدارنده و چاشنی غذا و سالاد استفاده می شود. همچنین برای اهداف نظافت استفاده می شود. افراد آگاه به زیبایی ممکن است این ماده شیمیایی را مفید بدانند زیرا در پدیکور نیز استفاده می شود.

الکل

الکل یک داروی روانگردان اعتیاد آور است که به طور گسترده در میان بزرگسالان و نوجوانان استفاده می شود. اتانول مایعی بی رنگ و شفاف است که به طور گسترده ای در تولید آبجو ، ویسکی ، شراب و غیره استفاده می شود. همچنین از آن به عنوان ضد عفونی کننده در دستمال مرطوب پزشکی و ضد عفونی کننده های دست استفاده می شود.

آسپرین

آسپرین یکی از رایج ترین داروهایی است که از کودکی شنیده ایم و برای درمان درد ، تب و التهاب استفاده می شود. استیل سالیسیلیک اسید جز اصلی آسپرین و بسیاری از داروهای دیگر است.

دهانشویه

دهان شویه یک محلول ضد عفونی کننده است که برای کاهش بار باکتری در حفره دهان ما استفاده می شود. پراکسید هیدروژن برای از بین بردن باکتری ها ، تسکین خونریزی لثه ، گلودرد و به عنوان سفید کننده دندان استفاده می شود. در کنار این کاربردها  این ترکیب در صنایعی مانند صنعت الکترونیک به عنوان ماده اکسید کننده و تمیز کننده در فرآیند تولید نیمه هادی ها و صفحه های مدار چاپی مورد استفاده قرار می گیرد.