化合物的定义化合物的定义是什么

2017-03-08

化合物的定义

ブ化合物为由二种或二种以上不同元素所组成的纯净物。组成此化合物的不同原子间必以一定比例存在，换言之，化合物不论来源如何，其均有一定组成。在日常生活里，氯化钠、及蒸馏水(水)，均为常见的化合物。由这些化合物中，人们发现它们的性质彼此各不相同，食盐为钠原子和氯原子所组成;糖为碳、氢及氧等原子所组成;氢气在氧中燃烧则反应生成水。这些事实，表示二种或多种物质可以反应生成一种新物质，这新物质就是化合物。新物质的性质和原物质的性质完全不同。通常化学上藉此方式来决定一质之该性是否为化合物。又假如一纯质可以分解为二种或二种以上之质，则原来之质必为化合物。例如熔融食盐，通以电流，可完全分解为钠及氯原子，故食盐为一种化合物。

化合物成分子状态者称为分子化合物，如水、糖等。化合物由离子结合者称为离子化合物，如食盐、芒硝等。化合物可用化学式来表示，化学式是由化合物中所含各元素之符号所组成。例如由两种元素构成的二元化合物，在书写其化学式时，如同命其英文名称，金属元素写在前，而较少金属性者其次。如食盐(氯化钠)的化学式为NaCl。当化合物中不同元素间原子数目不等时，其比率可写在符号下以数字表示之。如蔗糖的化学式表示糖由十二个碳原子、二十二个氢原子，和十一个氧原子所组成。

化合物分类

杂化化合物

按化学性质的不同分类：

可以把化合物分为氧化物、酸类、碱类和盐类。

按是否含碳氢元素分类：

有机化合物：有机化合物含有碳氢化合物(或叫做烃，hydrocarbon)，如甲烷(methane， CH4)，分为：糖类、核酸、脂质和蛋白质。有机物是含碳元素的化合物(除CO2、CO、H2CO3以及碳酸盐外)如CH4、C2H5OH、CH3COOH都含有碳(C)元素。

无机化合物：无机化合物不含碳氢化合物，如硫酸铅[lead (II) sulphate， PbSO4]，分为：酸、碱、盐和氧化物。又如如H2O、KClO3、MnO2、KMnO4、NaOH等等，都是无机物。

按化学键种类分类：

离子化合物：钠是金属元素，氯是非金属元素。钠和氯的单质都很容易跟别的物质发生化学反应。它们互相起化学反应时，生成化合物氯化钠。

在这个过程中，钠原子因失去1个电子而带上了1个单位的正电荷;氯原子因得到1个电子而带上了1个单位的负电荷。这种带电的原子叫做离子。带正电的离子叫做阳离子，如钠离子(Na+);带负电的离子叫做阴离子，如氯离子(Clˉ)。这两种带有相反电荷的离子之间相互作用，就形成化合物氯化钠。它呈电中性。

在通常情况下，氯化钠是固体。像氯化钠这种由阴、阳离子相互作用而构成的化合物，就是离子化合物。如氯化钾(KCl)，氯化镁(MgCl2)，氯化钙(CaCl2)，氟化钙(CaF2)等都是离子化合物。带电的原子团也叫离子，如硫酸根离子，氢氧根离子(OHˉ)等。硫酸锌(ZnSO4)，碳酸钠(Na2CO3)、氢氧化钠(NaOH)等也是离子化合物。

共价化合物：盐酸是氯化氢气体的水溶液。氢气跟氯气化合可以生成氯化氢气体。

氯和氢都是非金属元素，不仅氯原子很容易获得1个电子形成最外层8个电子的稳定结构，而且氢原子也容易获得1个电子形成最外层2个电子的稳定结构。这两种元素的原子获得电子难易的程度相差不大，所以都未能把对方的电子夺取过来。两种元素的原子相互作用的结果是双方各以最外层1个电子组成一个电子对，这个电子对为两个原子所共用，在两个原子核外的空间运动，从而使双方最外层都达到稳定结构。这种电子对，叫共用电子对。共用电子对受两个核的共同吸引，使两个原子形成化合物的分子。在氯化氢分子里，由于氯原子对于电子对的吸引力比氢原子的稍强一些，所以电子对偏向氯原子一方，因此氯原子一方略显负电性，氢原子一方略显正电性，但作为分子整体仍呈电中性。

像氯化氢这样以共用电子对形成分子的化合物，叫共价化合物。如水、二氧化碳等都是共价化合物。

配位化合物：由中心原子(或离子 ))和几个配体分子(或离子)以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，通常称为配位单元。凡是含有配位单元的化合物都称做配位化合物，简称配合物，也叫络合物。

Ni(CO)4 都是配位单元，分别称作配阳离子、配阴离子、配分子。

[ Co(NH3)6]Cl3 ， K3[Cr(CN)6]， Ni(CO)4 都是配位化合物。[Co(NH3)6] [Cr(CN)6] 也是配位化合物。判断的关键在于是否含有配位单元。

化合物特点

化合物具有一定的特性，通常还具有一定的组成。

例：水是化合物，常温下是液体，沸点100℃，冰点0℃，由氢、氧两种元素组成。1个水分子H2O由2个氢原子和1个氧原子组成。

例：氯化钠(sodium chloride， NaCl)是一种通过盐酸(hydrochloric acid， HCl)和氢氧化钠(sodium hydroxide， NaOH)的化学作用(中和反应)而成的化合物。HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)

与混合物区别：

单质

(2)化合物组成元素必须用化学方法才可分离;

(3)化合物组成通常恒定。混合物由不同种物质混合而成，没有一定的组成，不能用一种化学式表示。

元素、单质、化合物的主要区别：

要明确单质和化合物是从元素角度引出的两个概念，即由同种元素组成的纯净物叫做单质，由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。无论是在单质还是化合物中，只要是具有相同核电荷数的一类原子，都可以称为某元素。

三者的主要区别是：元素是组成物质的成分，而单质和化合物是指元素的两种存在形式，是具体的物质。元素可以组成单质和化合物，而单质不能组成化合物。

化合物与固溶体的区别

相同：均为单相材料。

不同：A和B形成固溶体后，其结构与主晶体一致，A与B间无确定的摩尔比，可以在一定范围内波动，如红宝石，A与B形成化合物AmBn后，生成物结构即不同于A也不同于B，是一种新结构，A与B存在一定摩尔比。

非等比化合物

在通常人们的印象当中，化合物都是由几种固定的按简单数学配比的元素所组成，然而更多的化合物却是非等比化合物，尤其是无机化合物。所谓非等比化合物，就是组成是非计量比或非整比的化合物，即这些化合物的组成原子间不为小整数比，且组成可在一定范围内变化，不符合定组成定律。

最新的研究表明，该类化合物大致包括以下几类：

(1)由两种或多种金属共熔形成的合金体系。由于各类合金可能存在多种相平衡点，因而形成了多种组成可变的合金化合物。如钢由Fe与C组成的二元体系中，由于组成的不同可形成奥氏体、莱氏体、马氏体和珠光体等不同的相。

(2)在岩盐体系中，晶格中由于生成极小部分的缺陷而呈现特殊颜色的化合物，如下钠蒸气中加热氯化钠形成Na+δCl(δ<<1)，是一种浅绿色化合物。

(3)许多过渡金属的氧化物、硫化物、氮化物、碳化物或氢化物，这些具有丰富的物理和化学性质的化合物一般都是非等比化合物。

化合物种类繁多，达一千多万种，有的化合物由阴阳离子构成，如氯化钠NaCl、硫酸铵(NH4)2SO4等;有的化合物由分子构成，如氨气NH3、甲烷CH4、五氧化二磷P2O5、二硫化碳CS2等;有的化合物由原子构成，如二氧化硅SiO2、碳化硅SiC等。化合物可以分为无机化合物(不含碳的化合物)和有机化合物(含碳的化合物，除CO、CO2、H2CO3和碳酸盐等)两大类。按化学性质的不同，可以把化合物分为氧化物、酸类、碱类和盐类。

化合物鉴定

化合物纯度的鉴定方法，从快速、便宜、简便的要求出发，主要来之于以下几点：

TLC纯度的鉴定：

1 展开溶剂的选择，不只是至少需要3种不同极性展开系统展开，是首先要选择三种分子间作用力不同的溶剂系统，如氯仿甲醇，环己烷乙酸乙酯，正丁醇醋酸水，分别展开来确定组分是否为单一斑点。这样做的好处是很明显的，通过组份间的各种差别将组分分开，有可能几个相似组份在一种溶剂系统中是单一斑点，因为该溶剂系统与这几个组分的分子间力作用无显著的差别，不足以在TLC区分。而换了分子间作用力不同的另一溶剂系统，就有可能分开。这是用3种不同极性展开系统展开所不能达到的。

2 对于一种溶剂系统正如wxw0825所言，至少需要3种不同极性展开系统展开，其一种极性的展开系统将目标组分的Rf推至0.5，另两极性的展开系统将目标组分的Rf推至0.8，0.2。作用是检查有没有极性比目标组分更大或更小的杂质。

3 显色方法，光展开是不够的，还要用各种显色方法。一般一定要使用通用型显色剂，如10%硫酸，碘，因为每种显色剂(不论是通用型显色剂，还是专属显色剂在工作中都遇到他们都有一化合物不显色的时候)，再根据组分可能含有混杂组份的情况，选用专属显色剂。只有在多个显色剂下均为单一斑点，这时才能下结论样品为薄层纯

熔程判断纯度：

原理很简单，纯化合物，熔程很短，1，2度。混合物熔点下降，熔程变长。

HPLC的纯度鉴定：

对于HPLC因为常用的系统较少，加之其分离效果好，一般不要求选择三种分子间作用力不同的溶剂系统，只要求选这三种不同极性的溶剂系统，使目标峰在不同的保留时间出峰。

软电离质谱的纯度鉴定：

如ESI-MS，APCI-MS。大极性化合物选用ESI-MS，极性很小的化合物选用APCI-MS，这些软电离质谱的特点是只给出化合物的准分子离子峰，通过正负离子的相互沟通来确定分子量。如果样品不纯，就会检出多对准分子离子峰，不但确定了纯度，还能明确混杂物的分子量。

核磁共振的纯度鉴定：

从氢谱中如果发现有很多积分不到一的小峰，就有可能是样品是样品中的杂质。利用门控去偶的技术通过对碳谱的定量也能实现纯度鉴定。

每种方法多有各自的局限性，如基于氢谱的纯度鉴定，如果发现有很多积分不到一的小峰，还有可能使样品中的活泼质子，基于软电离质谱的纯度鉴定，如果混杂物的分子量与目标物一样就无法检出。

对化合物纯度，世界上不存在100%纯的化合物。希望要多高的纯度应该与目的有关，例如，想测核磁共振鉴定结构，一般要求95%的纯度，如果想测EI-MS，纯度越高越好。99%以上。

以上的方法都不能区分对应异构体。

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