Χημικές ενώσεις
Οι πρώτες πενήντα ενώσεις αναφοράς προχωρούν από τον τύπο και τη δομή στη γεωμετρία, τους δεσμούς, τις ισορροπίες και τη δραστικότητα. Μόρια, ιοντικά πλέγματα και διαλύματα διακρίνονται με σαφήνεια.
Αναζήτηση ένωσης
Κατανόηση των χημικών ενώσεων
Γλυκόζη
Η γλυκόζη είναι μονοσακχαρίτης και αλδοεξόζη. Στο νερό, η D-γλυκόζη βρίσκεται κυρίως σε κυκλικές μορφές γλυκοπυρανόζης· η ανοικτή αλδεϋδική μορφή αποτελεί μόνο μικρό μέρος της ισορροπίας.
Νερό
Το νερό είναι H₂O και το μόριό του είναι γωνιακό, όχι γραμμικό. Οι πολικοί δεσμοί O–H και η γωνιακή γεωμετρία δημιουργούν μόνιμη μοριακή διπολική ροπή.
Διοξείδιο του άνθρακα
Το διοξείδιο του άνθρακα είναι CO₂ και η γεωμετρία ισορροπίας του είναι γραμμική: O=C=O. Κάθε δεσμός C=O είναι πολικός, αλλά τα δύο διπολικά διανύσματα είναι αντίθετα και αλληλοαναιρούνται.
Χλωριούχο νάτριο
Το χλωριούχο νάτριο είναι ιοντικό στερεό. Στον κρύσταλλο, το NaCl δηλώνει μονάδα τύπου Na⁺:Cl⁻ = 1:1 και όχι ένα μικρό απομονωμένο μόριο Na–Cl.
Σακχαρόζη
Η σακχαρόζη είναι δισακχαρίτης από μία μονάδα γλυκόζης και μία μονάδα φρουκτόζης. Τα ανωμερικά τους κέντρα συνδέονται με γλυκοζιτικό δεσμό α(1→2)β.
Φρουκτόζη
Η φρουκτόζη είναι μονοσακχαρίτης και κετοεξόζη. Έχει τον ίδιο μοριακό τύπο με τη γλυκόζη, C₆H₁₂O₆, αλλά διαφορετική συνδεσμολογία· στην ανοικτή αλυσίδα η καρβονυλική ομάδα βρίσκεται στο C2.
Αμμωνία
Η αμμωνία είναι NH₃, μόριο τριγωνικής πυραμίδας με ένα μονήρες ζεύγος ηλεκτρονίων στο άζωτο. Το ζεύγος αυτό επηρεάζει τόσο τη γεωμετρία όσο και τη βασικότητα.
Μεθάνιο
Το μεθάνιο είναι CH₄, το απλούστερο αλκάνιο. Ο άνθρακας βρίσκεται στο κέντρο τετραεδρικής γεωμετρίας με τέσσερις ισοδύναμους δεσμούς C–H.
Αιθανόλη
Η αιθανόλη είναι C₂H₆O και συχνά γράφεται CH₃CH₂OH ώστε να φαίνεται η υδροξυλομάδα. Το μόριο συνδυάζει σχετικά μη πολική υδρογονανθρακική περιοχή με πολική περιοχή –OH.
Οξικό οξύ
Το οξικό οξύ είναι C₂H₄O₂, συχνά γραμμένο CH₃COOH ώστε να φαίνεται η καρβοξυλομάδα. Το τμήμα –C(=O)–OH συνδυάζει καρβονυλική και υδροξυλική λειτουργία στον ίδιο άνθρακα.
Θειικό οξύ
Το θειικό οξύ είναι H₂SO₄, ένα διπρωτικό οξοξύ του θείου. Στο νερό μπορεί να αποδώσει δύο πρωτόνια σε διαδοχικά στάδια: η πρώτη μεταφορά είναι πολύ ευνοϊκή, ενώ η δεύτερη από HSO₄⁻ αποτελεί ξεχωριστή ισορροπία.
Ανθρακικό ασβέστιο
Το ανθρακικό ασβέστιο είναι ιοντικό στερεό από κατιόντα Ca²⁺ και ανιόντα CO₃²⁻ σε αναλογία 1:1. Μέσα στο ανθρακικό ιόν οι δεσμοί είναι ομοιοπολικοί και αποδεσμευμένοι μέσω συντονισμού, ενώ το στερεό είναι εκτεταμένο ιοντικό πλέγμα.
Υπεροξείδιο του υδρογόνου
Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι H₂O₂, μοριακή ένωση με άμεσο απλό δεσμό οξυγόνου–οξυγόνου. Ο δεσμός O–O το διακρίνει από το νερό και επηρεάζει έντονα τη χημεία οξειδοαναγωγής και την τάση αποσύνθεσης.
Όξινο ανθρακικό νάτριο
Το όξινο ανθρακικό νάτριο είναι ιοντική ένωση από Na⁺ και HCO₃⁻ σε αναλογία 1:1. Το υδρογονανθρακικό ιόν μπορεί να δεχθεί και να αποδώσει πρωτόνιο, επομένως είναι αμφιπρωτικό.
Υδροχλώριο
Το υδροχλώριο είναι η μοριακή ένωση HCl. Στην αέρια φάση αποτελείται από πολικά μόρια H–Cl· όταν διαλύεται στο νερό μεταφέρει πρωτόνιο στον διαλύτη και σχηματίζει υδροχλωρικό οξύ με ενυδατωμένα πρωτονικά είδη και Cl⁻.
Υδροξείδιο του νατρίου
Το υδροξείδιο του νατρίου είναι ιοντικό στερεό από Na⁺ και OH⁻ σε αναλογία 1:1. Στο νερό διαχωρίζεται σε διαλυτοποιημένα ιόντα, ώστε το υδροξείδιο να συμμετέχει άμεσα σε αντιδράσεις οξέος-βάσης· η διάλυση είναι έντονα εξώθερμη.
Νιτρικό οξύ
Το νιτρικό οξύ είναι HNO₃. Περιέχει μία όξινη ομάδα O–H συνδεδεμένη με σκελετό αζώτου–οξυγόνου και σε αραιό νερό η μεταφορά πρωτονίου προς τον διαλύτη είναι πρακτικά πλήρης.
Φωσφορικό οξύ
Το φωσφορικό οξύ είναι H₃PO₄. Τα πρωτόνια τριών ομάδων O–H μπορούν να αφαιρεθούν διαδοχικά, σχηματίζοντας διυδρογονοφωσφορικό, υδρογονοφωσφορικό και φωσφορικό ιόν.
Κιτρικό οξύ
Το κιτρικό οξύ είναι C₆H₈O₇. Περιέχει τρεις καρβοξυλικές ομάδες και μία αλκοολική ομάδα, επομένως τρία καρβοξυλικά πρωτόνια μπορούν να αφαιρεθούν διαδοχικά.
Ουρία
Η ουρία είναι CH₄N₂O με δομή H₂N–C(=O)–NH₂. Και τα δύο άτομα αζώτου είναι ηλεκτρονιακά συζευγμένα με την κεντρική καρβονυλομάδα.
Ακετόνη
Η ακετόνη είναι η κετόνη C₃H₆O με δομή CH₃–C(=O)–CH₃. Η κεντρική καρβονυλομάδα είναι έντονα πολική, οπότε το οξυγόνο είναι καλός δέκτης δεσμού υδρογόνου, ενώ το μόριο δεν διαθέτει συμβατική ομάδα-δότη O–H ή N–H.
Βενζόλιο
Το βενζόλιο είναι C₆H₆, ένας επίπεδος εξαμελής αρωματικός δακτύλιος. Τα έξι π ηλεκτρόνια είναι αποδεσμευμένα σε όλο τον δακτύλιο, επομένως το μόριο δεν περιγράφεται σωστά ως τρεις μόνιμα εντοπισμένοι δεσμοί C=C.
Διοξείδιο του πυριτίου
Το διοξείδιο του πυριτίου έχει τύπο SiO₂, αλλά η συνηθισμένη στερεή πυριτία δεν αποτελείται από διακριτά μόρια O=Si=O. Τα άτομα πυριτίου και οξυγόνου σχηματίζουν εκτεταμένα δίκτυα Si–O–Si.
Μονοξείδιο του άνθρακα
Το μονοξείδιο του άνθρακα CO είναι ουδέτερο διατομικό μόριο από ένα άτομο άνθρακα και ένα οξυγόνου. Ο δεσμός του είναι εξαιρετικά ισχυρός και μια απλή εικόνα ηλεκτραρνητικότητας δεν περιγράφει πλήρως την ηλεκτρονιακή κατανομή.
Διοξείδιο του θείου
Το διοξείδιο του θείου SO₂ είναι γωνιακό μοριακό οξείδιο. Τα δίπολα των δύο δεσμών S–O δεν αλληλοαναιρούνται, οπότε το SO₂ έχει μόνιμη διπολική ροπή.
Διοξείδιο του αζώτου
Το διοξείδιο του αζώτου NO₂ είναι γωνιακή μοριακή ρίζα με περιττό αριθμό ηλεκτρονίων σθένους. Ένα ηλεκτρόνιο παραμένει ασύζευκτο, αλλάζοντας τις μαγνητικές ιδιότητες και την αντιδραστικότητα.
Μεθανόλη
Η μεθανόλη CH₃OH είναι η απλούστερη αλκοόλη. Ένας άνθρακας συνδέεται με τρία υδρογόνα και μία υδροξυλομάδα, δίνοντας μικρό υδρογονανθρακικό τμήμα και έντονα πολικό άκρο O–H.
Φορμαλδεΰδη
Η φορμαλδεΰδη CH₂O είναι η απλούστερη αλδεΰδη. Η καθοριστική δομή είναι H₂C=O: ο καρβονυλικός άνθρακας συνδέεται με δύο υδρογόνα.
Γλυκερόλη
Η γλυκερόλη C₃H₈O₃ είναι τριόλη τριών ατόμων άνθρακα. Οι τρεις υδροξυλομάδες παρέχουν πολλές θέσεις δότη και δέκτη για δεσμούς υδρογόνου.
Αιθυλενογλυκόλη
Η αιθυλενογλυκόλη C₂H₆O₂ είναι διόλη δύο ατόμων άνθρακα με δομή HO–CH₂–CH₂–OH. Οι δύο υδροξυλομάδες την κάνουν έντονα πολική και ικανή να σχηματίζει πολλούς δεσμούς υδρογόνου.
Γαλακτικό οξύ
Το γαλακτικό οξύ είναι C₃H₆O₃ με συνδεσμολογία CH₃–CH(OH)–COOH. Περιέχει μία αλκοολική υδροξυλομάδα και μία καρβοξυλομάδα, ενώ ο μεσαίος άνθρακας είναι στερεογενές κέντρο.
Οξαλικό οξύ
Το οξαλικό οξύ είναι C₂H₂O₄, το απλούστερο δικαρβοξυλικό οξύ, με δομή HOOC–COOH. Οι δύο καρβοξυλομάδες συνδέονται άμεσα μέσω των ατόμων άνθρακά τους.
Οξικός αιθυλεστέρας
Ο οξικός αιθυλεστέρας είναι C₄H₈O₂ με συμπτυγμένη δομή CH₃COOCH₂CH₃. Στην εστερική ομάδα ο καρβονυλικός άνθρακας συνδέεται άμεσα με οξυγόνο που συνεχίζει προς την αιθυλομάδα.
Φαινόλη
Η φαινόλη είναι C₆H₅OH: η υδροξυλομάδα συνδέεται άμεσα με αρωματικό δακτύλιο βενζολίου. Αυτή η άμεση σύνδεση δακτυλίου–OH αλλάζει την οξύτητα και την ηλεκτρονιακή κατανομή σε σχέση με τις συνηθισμένες αλειφατικές αλκοόλες.
Τολουόλιο
Το τολουόλιο είναι C₇H₈, γνωστό και ως μεθυλοβενζόλιο, με δομή C₆H₅CH₃. Ο δακτύλιος βενζολίου παραμένει αρωματικός και ένα υδρογόνο του δακτυλίου αντικαθίσταται από μεθυλομάδα.
Προπάνιο
Το προπάνιο είναι C₃H₈, το αλκάνιο τριών ανθράκων CH₃–CH₂–CH₃. Όλοι οι δεσμοί C–C είναι απλοί σ δεσμοί, οπότε το μόριο είναι κορεσμένο και μπορεί να περιστρέφεται γύρω από τους C–C δεσμούς.
Αιθένιο
Το αιθένιο είναι C₂H₄, το απλούστερο αλκένιο. Οι δύο άνθρακες συνδέονται με διπλό δεσμό που αποτελείται από ένα σ και ένα π συστατικό.
Αιθίνιο
Το αιθίνιο είναι C₂H₂, το απλούστερο αλκίνιο, με δομή H–C≡C–H. Ο τριπλός δεσμός C≡C περιέχει ένα σ και δύο αμοιβαία κάθετα π συστατικά.
Ανθρακικό νάτριο
Το ανθρακικό νάτριο είναι Na₂CO₃, ιοντικό στερεό από ιόντα Na⁺ και CO₃²⁻. Για να εξισορροπηθεί το φορτίο ενός ανθρακικού ιόντος χρειάζονται δύο ιόντα νατρίου.
Υδροξείδιο του ασβεστίου
Το υδροξείδιο του ασβεστίου είναι Ca(OH)₂, ιοντικό στερεό από ιόντα Ca²⁺ και OH⁻. Για κάθε ιόν ασβεστίου χρειάζονται δύο ιόντα υδροξειδίου ώστε να εξισορροπηθεί το φορτίο.
Οξείδιο του σιδήρου(III)
Το οξείδιο του σιδήρου(III), Fe₂O₃, είναι εκτεταμένο στερεό με αναλογία σιδήρου προς οξυγόνο 2:3. Η ένδειξη «σίδηρος(III)» καταγράφει βαθμίδα οξείδωσης +3 για τον σίδηρο.
Οξείδιο του αλουμινίου
Το οξείδιο του αλουμινίου Al₂O₃ είναι εκτεταμένο στερεό αλουμινίου–οξυγόνου. Η αναλογία 2:3 συμφωνεί με λογιστική Al +3 και οξειδίου −2.
Οξείδιο του μαγνησίου
Το οξείδιο του μαγνησίου MgO είναι εκτεταμένο στερεό μαγνησίου–οξυγόνου με αναλογία 1:1. Το απλούστερο μοντέλο φορτίου συνδυάζει Mg²⁺ και O²⁻.
Νιτρικό κάλιο
Το νιτρικό κάλιο KNO₃ είναι ιοντικό στερεό από K⁺ και NO₃⁻. Στο νιτρικό ιόν οι δεσμοί N–O είναι ομοιοπολικοί και αποεντοπισμένοι μέσω συντονισμού.
Νιτρικό αμμώνιο
Το νιτρικό αμμώνιο NH₄NO₃ είναι ιοντικό στερεό από NH₄⁺ και NO₃⁻. Και τα δύο ιόντα είναι πολυατομικά: το αμμώνιο έχει δεσμούς N–H και το νιτρικό αποεντοπισμένο σκελετό N–O.
Χλωριούχο αμμώνιο
Το χλωριούχο αμμώνιο NH₄Cl είναι ιοντικό στερεό από NH₄⁺ και Cl⁻. Το ιόν αμμωνίου είναι τετραεδρικό πολυατομικό κατιόν με ομοιοπολικούς δεσμούς N–H.
Υποχλωριώδες νάτριο
Το υποχλωριώδες νάτριο NaOCl είναι ιοντική ένωση από Na⁺ και OCl⁻. Το υποχλωριώδες ιόν περιέχει ομοιοπολικό δεσμό O–Cl και έχει συνολικό φορτίο −1.
Υπερμαγγανικό κάλιο
Το υπερμαγγανικό κάλιο KMnO₄ είναι ιοντικό στερεό από K⁺ και MnO₄⁻. Το υπερμαγγανικό ιόν έχει τετραεδρικό σκελετό Mn–O και βαθμίδα οξείδωσης +7 για το μαγγάνιο.
Θειικός χαλκός(II)
Ο θειικός χαλκός(II) CuSO₄ είναι ιοντικό στερεό από Cu²⁺ και SO₄²⁻ σε αναλογία 1:1. Το θειικό ιόν έχει δικό του ομοιοπολικό σκελετό θείου–οξυγόνου.
Θειικό ασβέστιο
Το θειικό ασβέστιο CaSO₄ είναι ιοντικό στερεό από Ca²⁺ και SO₄²⁻ σε αναλογία 1:1. Το θειικό είναι τετραεδρικό πολυατομικό ανιόν με ομοιοπολικούς εσωτερικούς δεσμούς.