Iga päev suhtleb inimene suure hulga objektidega. Need on valmistatud erinevatest materjalidest, neil on oma struktuur ja koostis. Kõik, mis inimest ümbritseb, võib jagada orgaaniliseks ja anorgaaniliseks. Artiklis vaatleme, millised on sellised ained, toome näiteid. Samuti teeme kindlaks, milliseid anorgaanilisi aineid bioloogias leidub.
Kirjeldus
Anorgaanilisi aineid nimetatakse aineteks, mis ei sisalda süsinikku. Need on orgaanilise vastandid. Sellesse rühma kuuluvad ka mitmed süsinikku sisaldavad ühendid, näiteks:
- tsüaniidid;
- süsinikuoksiidid;
- karbonaadid;
- karbiidid ja teised.
Anorgaaniliste ainete näited:
- vesi;
- erinevad happed (vesinikkloriid-, lämmastik-, väävelhape);
- sool;
- ammoniaak;
- süsinikdioksiid;
- metallid ja mittemetallid.
Anorgaanilist rühma eristab süsinikskeleti puudumine, mis on iseloomulikorgaanilise aine jaoks. Anorgaanilised ained jagunevad nende koostise järgi tavaliselt lihtsateks ja keerukateks. Lihtained moodustavad väikese rühma. Kokku on umbes 400.
Lihtsad anorgaanilised ühendid: metallid
Metallid on lihtained, mille aatomite seos põhineb metallilisel sidemel. Nendel elementidel on iseloomulikud metallilised omadused: soojusjuhtivus, elektrijuhtivus, plastilisus, sära ja teised. Kokku eristatakse selles rühmas 96 elementi. Nende hulka kuuluvad:
- leelismetallid: liitium, naatrium, kaalium;
- leelismuldmetallid: magneesium, strontsium, k altsium;
- siirdemetallid: vask, hõbe, kuld;
- kergmetallid: alumiinium, tina, plii;
- poolmetallid: poloonium, moskovium, nihoonium;
- lantaniidid ja lantaan: skandium, ütrium;
- aktiniidid ja aktiinium: uraan, neptuunium, plutoonium.
Enamasti leidub metalle looduses maakide ja ühenditena. Puhta metalli saamiseks ilma lisanditeta see puhastatakse. Vajadusel on võimalik doping või muu töötlemine. See on eriline teadus – metallurgia. See on jagatud mustaks ja värviliseks.
Lihtsad anorgaanilised ühendid: mittemetallid
Mittemetallid on keemilised elemendid, millel ei ole metallilisi omadusi. Anorgaaniliste ainete näited:
- vesi;
- lämmastik;
- väävel;
- hapnik jateised.
Mittemetalle iseloomustab suur hulk elektrone nende aatomi välisenergia tasemel. See põhjustab mõningaid omadusi: suureneb võime siduda täiendavaid elektrone, ilmneb suurem oksüdatiivne aktiivsus.
Looduses võib leida mittemetalle vabas olekus: hapnik, kloor, fluor, vesinik. Nagu ka tahkel kujul: jood, fosfor, räni, seleen.
Mõnel mittemetallil on eristav omadus – allotroopia. See tähendab, et need võivad eksisteerida mitmesugustes modifikatsioonides ja vormides. Näiteks:
- gaasilisel hapnikul on modifikatsioone: hapnik ja osoon;
- kõva süsinik võib esineda järgmistes vormides: teemant, grafiit, klaassüsinik ja teised.
Keerulised anorgaanilised ühendid
Seda ainete rühma on rohkem. Komplekssed ühendid eristuvad mitme keemilise elemendi olemasolust aines.
Vaatame lähem alt keerulisi anorgaanilisi aineid. Näited ja nende klassifikatsioon on toodud allpool artiklis.
1. Oksiidid on ühendid, mille üheks elemendiks on hapnik. Gruppi kuuluvad:
- soola mittemoodustav (nt süsinikoksiid, lämmastikoksiid);
- soola moodustavad oksiidid (nt naatriumoksiid, tsinkoksiid).
2. Happed on ained, mis sisaldavad vesinikioone ja happelisi jääke. Näiteks lämmastikhape, väävelhape, vesiniksulfiid.
3. Hüdroksiidid on ühendid, mis sisaldavad -OH rühma. Klassifikatsioon:
- alused - lahustuvad ja lahustumatud leelised - vaskhüdroksiid, naatriumhüdroksiid;
- hapnikku sisaldavad happed - divesiniktrioksokarbonaat, vesiniktrioksonitraat;
- amfoteerne – kroomhüdroksiid, vaskhüdroksiid.
4. Soolad on ained, mis sisaldavad metalliioone ja happejääke. Klassifikatsioon:
- keskkond: naatriumkloriid, raudsulfiid;
- happeline: naatriumvesinikkarbonaat, hüdrosulfaadid;
- põhiline: dihüdroksokroomnitraat, hüdroksokroomnitraat;
- kompleks: naatriumtetrahüdroksotsinkaat, kaaliumtetrakloroplatinaat;
- topelt: kaaliummaarjas;
- segatud: kaaliumalumiiniumsulfaat, kaaliumvaskkloriid.
5. Binaarsed ühendid – ained, mis koosnevad kahest keemilisest elemendist:
- hapnikuvabad happed;
- hapnikuvabad soolad ja muud.
Süsinikku sisaldavad anorgaanilised ühendid
Sellised ained kuuluvad traditsiooniliselt anorgaaniliste ainete hulka. Aine näited:
- Karbonaadid – süsihappe estrid ja soolad – k altsiit, dolomiit.
- Karbiidid – mittemetallide ja metallide ühendid süsinikuga – berülliumkarbiid, k altsiumkarbiid.
- Tsüaniidid – vesiniktsüaniidhappe soolad – naatriumtsüaniid.
- Süsinikoksiidid – süsiniku ja hapniku binaarne ühend – süsinikmonooksiid ja süsinikdioksiid.
- Tsüanaadid – on tsüaanhappe – fulmiinhappe, isotsüaanhappe – derivaadid.
- Karbonüülmetallid –metalli ja süsinikmonooksiidi kompleks – nikkelkarbonüül.
Anorgaaniliste ainete omadused
Kõik vaadeldavad ained erinevad üksikute keemiliste ja füüsikaliste omaduste poolest. Üldiselt on võimalik eristada iga anorgaaniliste ainete klassi iseloomulikke tunnuseid:
1. Mitteväärismetallid:
- kõrge soojus- ja elektrijuhtivus;
- metalliline läige;
- läbipaistvuse puudumine;
- tugevus ja elastsus;
- säilitavad toatemperatuuril oma kõvaduse ja kuju (v.a elavhõbe).
2. Lihtsad mittemetallid:
- lihtsad mittemetallid võivad olla gaasilises olekus: vesinik, hapnik, kloor;
- broomi esineb vedelas olekus;
- tahketel mittemetallidel on mittemolekulaarne olek ja need võivad moodustada kristalle: teemant, räni, grafiit.
3. Ühendid:
- oksiidid: reageerivad vee, hapete ja happeliste oksiididega;
- happed: reageerivad vee, aluseliste oksiidide ja leelistega;
- amfoteersed oksiidid: võib reageerida happeliste oksiidide ja alustega;
- hüdroksiidid: lahustuvad vees, neil on lai valik sulamistemperatuure, võivad leelistega suhtlemisel muuta värvi.
Raku orgaanilised ja anorgaanilised ained
Iga elusorganismi rakk koosneb paljudest komponentidest. Mõned neist on anorgaanilised ühendid:
- Vesi. Näiteks vee hulk rakus on vahemikus 65–95%. See on vajalik keemiliste reaktsioonide läbiviimiseks, komponentide liikumiseks, termoregulatsiooni protsessiks. Samuti määrab vesi raku mahu ja elastsusastme.
- Mineraalsoolad. Need võivad kehas esineda nii lahustunud kui ka lahustumata kujul. Rakuprotsessides mängivad olulist rolli katioonid: kaalium, naatrium, k altsium, magneesium - ja anioonid: kloor, vesinikkarbonaadid, superfosfaat. Mineraalid on olulised osmootse tasakaalu säilitamiseks, biokeemiliste ja füüsikaliste protsesside reguleerimiseks, närviimpulsside genereerimiseks, vere hüübimise taseme säilitamiseks ja paljudeks muudeks reaktsioonideks.
Elu säilitamiseks pole olulised mitte ainult raku anorgaanilised ained. Orgaanilised komponendid moodustavad 20–30% selle mahust.
Klassifikatsioon:
- lihtsad orgaanilised ained: glükoos, aminohapped, rasvhapped;
- keerulised orgaanilised ained: valgud, nukleiinhapped, lipiidid, polüsahhariidid.
Orgaanilised komponendid on vajalikud raku kaitsva, energeetilise funktsiooni täitmiseks, need toimivad energiaallikana rakutegevuseks ja säilitavad toitaineid, teostavad valgusünteesi, edastavad pärilikku teavet.
Artiklis vaadeldi anorgaaniliste ainete olemust ja näiteid, nende rolli raku koostises. Võime öelda, et elusorganismide olemasolu oleks võimatu ilma orgaaniliste ja anorgaaniliste ühendite rühmadeta. Need on olulised igas inimelu valdkonnas ja ka kõigisorganism.
