Хімічні сполуки
Від елементів до реальних речовин.
Вода, солі, цукри й гази складаються з елементів, але їхні властивості визначають хімічні зв’язки, геометрія та структура. Шукайте за знайомою назвою або формулою й досліджуйте 50 сполук.
Довідкова колекція
50 сполук, вибраних для пояснення різних хімічних ідей.
Колекцію впорядковано за хімічним змістом, а не за абеткою. Шукайте за назвою або формулою.
H₂OВодаВода — H₂O. Дві зв’язувальні пари й дві неподілені пари на кисні задають кутову геометрію; диполі двох зв’язків O–H не компенсуються.CO₂Діоксид вуглецюДіоксид вуглецю — CO₂. Молекула O=C=O лінійна, а два диполі зв’язків C=O однакові за величиною та спрямовані протилежно.NH₃АміакАміак — NH₃. На атомі азоту є три зв’язки N–H і одна неподілена електронна пара, тому молекула має тригонально-пірамідальну форму.CH₄МетанМетан — CH₄, найпростіший алкан. Вуглець розташований у центрі тетраедра, а чотири зв’язки C–H еквівалентно орієнтовані у просторі.NaClХлорид натріюХлорид натрію — NaCl, йонна тверда речовина з Na⁺ і Cl⁻. У кристалі NaCl є формульною одиницею, а не окремою молекулою.CaCO₃Карбонат кальціюКарбонат кальцію CaCO₃ складається з катіонів Ca²⁺ та аніонів CO₃²⁻. Карбонат-йон плоский, а три зв’язки C–O стають еквівалентними завдяки резонансу.NaHCO₃Гідрогенкарбонат натріюГідрогенкарбонат натрію NaHCO₃ складається з Na⁺ і HCO₃⁻. Йон HCO₃⁻ може і приймати, і віддавати протон, тому є амфіпротним.NaOHГідроксид натріюГідроксид натрію NaOH — йонна тверда речовина з Na⁺ і OH⁻. У воді йони розділяються, а гідроксид-йон визначає сильну основність розчину.HClХлороводеньХлороводень HCl — полярна двоатомна молекула. Хлор сильніше притягує електронну густину зв’язку, тому H має частковий позитивний, а Cl — частковий негативний заряд.H₂SO₄Сірчана кислотаСірчана кислота H₂SO₄ — сильно полярна оксокислота. Атом сірки зв’язаний із чотирма атомами кисню; два з них входять до гідроксильних груп, здатних віддавати протони.H₂O₂Пероксид воднюПероксид водню H₂O₂ містить одинарний зв’язок O–O. Кожен атом кисню має зв’язок O–H і неподілені електронні пари, тому молекула не є плоскою.C₂H₆OЕтанолЕтанол — C₂H₆O, його часто записують як CH₃CH₂OH. Молекула поєднує відносно неполярний етильний фрагмент і полярну гідроксильну групу.C₂H₄O₂Оцтова кислотаОцтова кислота — C₂H₄O₂, її часто записують як CH₃COOH. Карбоксильна група поєднує карбонільну та гідроксильну функції біля одного атома вуглецю.C₆H₁₂O₆ГлюкозаГлюкоза — моносахарид C₆H₁₂O₆. Відкрита форма містить альдегідну групу, але у воді переважають циклічні напівацетальні форми.C₆H₁₂O₆ФруктозаФруктоза — моносахарид C₆H₁₂O₆ і кетогексоза. У відкритій формі карбонільна група розташована біля другого атома вуглецю.C₁₂H₂₂O₁₁СахарозаСахароза — дисахарид C₁₂H₂₂O₁₁ із залишків глюкози та фруктози, з’єднаних α(1→2)β-глікозидним зв’язком.HNO₃Азотна кислотаАзотна кислота HNO₃ — полярна оксокислота: азот зв’язаний із трьома атомами кисню, один з яких несе кислотний протон.H₃PO₄Фосфорна кислотаФосфорна кислота H₃PO₄ містить три групи O–H і може послідовно віддати у воді до трьох протонів.C₆H₈O₇Лимонна кислотаЛимонна кислота C₆H₈O₇ містить три карбоксильні групи та одну гідроксильну. Три групи –COOH можуть послідовно віддавати протони.CH₄N₂OСечовинаСечовина CO(NH₂)₂ містить карбонільну групу та дві аміногрупи. Неподілені електронні пари атомів азоту беруть участь у резонансі з карбонільною системою.C₃H₆OАцетонАцетон C₃H₆O — кетон, у якому карбонільний вуглець зв’язаний із двома метильними групами. Полярний C=O робить цей атом електрофільним, а кисень — акцептором водневого зв’язку.C₆H₆БензенБензен C₆H₆ — плоске шестичленне вуглецеве кільце з шістьма π-електронами, делокалізованими по всьому кільцю.SiO₂Діоксид кремніюДіоксид кремнію SiO₂ у твердому стані зазвичай є гігантською ковалентною сіткою, а не набором окремих молекул. Кожен Si зазвичай зв’язаний із чотирма O.COМонооксид вуглецюМонооксид вуглецю CO — двоатомна молекула з міцним кратним зв’язком C–O. Дипольний момент малий, але не дорівнює нулю.SO₂Діоксид сіркиДіоксид сірки SO₂ — кутова полярна молекула. Зв’язки S–O зручно описувати резонансом, і молекула має постійний дипольний момент.NO₂Діоксид азотуДіоксид азоту NO₂ — кутова молекула з непарним числом електронів. Неспарений електрон робить її радикалом і надає парамагнітних властивостей.CH₄OМетанолМетанол CH₃OH — найпростіший спирт. Полярна група O–H дає змогу утворювати сильні водневі зв’язки з водою.CH₂OФормальдегідФормальдегід CH₂O — найпростіший альдегід. Сильно поляризований C=O робить карбонільний вуглець вираженим електрофільним центром.C₃H₈O₃ГліцеринГліцерин C₃H₈O₃ — спирт із трьома гідроксильними групами. Три –OH роблять молекулу дуже полярною й здатною до численних водневих зв’язків.C₂H₆O₂ЕтиленглікольЕтиленгліколь C₂H₆O₂ — діол HO–CH₂–CH₂–OH. Дві гідроксильні групи забезпечують високу полярність і здатність до водневих зв’язків.C₃H₆O₃Молочна кислотаМолочна кислота C₃H₆O₃ містить карбоксильну групу –COOH і гідроксильну –OH. Центральний атом вуглецю зв’язаний із чотирма різними замісниками, тому існують два енантіомери.C₂H₂O₄Щавлева кислотаЩавлева кислота C₂H₂O₄ — найпростіша дикарбонова кислота: дві групи –COOH безпосередньо сусідять. Обидва протони можуть відщеплюватися ступінчасто.C₄H₈O₂ЕтилацетатЕтилацетат C₄H₈O₂ — естер із полярною карбонільною групою C=O та етоксильним фрагментом. Зв’язку O–H у молекулі немає.C₆H₆OФенолФенол C₆H₆O — бензенове кільце з групою –OH. Неподілені пари кисню можуть взаємодіяти з ароматичною π-системою.C₇H₈ТолуенТолуен C₇H₈ — бензенове кільце з метильною групою –CH₃. Ароматичні π-електрони залишаються делокалізованими по кільцю.C₃H₈ПропанПропан C₃H₈ — насичений вуглеводень із трьома sp³-гібридизованими атомами вуглецю. Усі C–C і C–H зв’язки є σ-зв’язками.C₂H₄Етен (етилен)Етен C₂H₄ містить подвійний зв’язок C=C. Обидва атоми вуглецю sp²-гібридизовані, а їхнє оточення близьке до тригонально-плоского.C₂H₂Етин (ацетилен)Етин C₂H₂ містить потрійний зв’язок C≡C. Обидва атоми вуглецю sp-гібридизовані, тому H–C≡C–H є лінійною молекулою.Na₂CO₃Карбонат натріюКарбонат натрію Na₂CO₃ складається з катіонів Na⁺ і плоских аніонів CO₃²⁻. У твердому стані вони утворюють йонну кристалічну ґратку.Ca(OH)₂Гідроксид кальціюГідроксид кальцію Ca(OH)₂ — йонна тверда речовина з Ca²⁺ і OH⁻. Його розчинність у воді обмежена, але розчинена частина сильно дисоціює.Fe₂O₃Оксид заліза(III)Оксид заліза(III) Fe₂O₃ — кристалічна тверда речовина, яку формально можна описати як сітку Fe³⁺ і O²⁻. У природі широко трапляється в гематиті, важливій залізній руді.Al₂O₃Оксид алюмініюОксид алюмінію Al₂O₃ — дуже стійка тверда речовина. У структурі корунду Al³⁺ і O²⁻ утворюють щільну ґратку з сильним йонним і помітним ковалентним внеском у зв’язок.MgOОксид магніюОксид магнію MgO — кристалічна речовина з Mg²⁺ і O²⁻. Типова структура близька до ґратки кам’яної солі, де кожен йон оточений йонами протилежного заряду.KNO₃Нітрат каліюНітрат калію KNO₃ складається з K⁺ і NO₃⁻. Нітрат-йон плоский, а три зв’язки N–O еквівалентні завдяки резонансній делокалізації.NH₄NO₃Нітрат амоніюНітрат амонію NH₄NO₃ складається з NH₄⁺ і NO₃⁻. В одному кристалі азот присутній у двох дуже різних ступенях окиснення, що пов’язано з незвичайною редокс-хімією сполуки.NH₄ClХлорид амоніюХлорид амонію NH₄Cl складається з тетраедричних йонів NH₄⁺ та йонів Cl⁻. У твердому стані вони утворюють упорядковану йонну ґратку.NaOClГіпохлорит натріюГіпохлорит натрію NaOCl складається з Na⁺ і OCl⁻. У гіпохлориті хлор має ступінь окиснення +1, тому аніон бере участь і в кислотно-основних, і в окисно-відновних процесах.KMnO₄Перманганат каліюПерманганат калію KMnO₄ складається з K⁺ та інтенсивно забарвленого MnO₄⁻. Перманганат-йон приблизно тетраедричний, а Mn має ступінь окиснення +7.CuSO₄Сульфат міді(II)Сульфат міді(II) CuSO₄ складається з Cu²⁺ і SO₄²⁻. У воді Cu²⁺ утворює гідратовані комплекси, що надають розчинам характерного синього забарвлення.CaSO₄Сульфат кальціюСульфат кальцію CaSO₄ складається з Ca²⁺ і SO₄²⁻. У природі трапляється як безводний ангідрит і як гідрати, особливо гіпс CaSO₄·2H₂O.
—