Konposatu kimiko

Konposatu kimikoa lotura kimikoen bitartez lotutako bi elementu kimiko edo gehiagoz osatutako substantzia kimikoa da. Konposatuak formula kimiko baten bidez adierazten dira. Adibidez, ura (H₂O) bi hidrogeno atomoz eta oxigeno atomo batez osatuta dago. Konposatu baten elementuak ezin dira prozesu fisikoen bidez banatu (dekantazioa, iragazketa, destilazioa), prozesu kimikoen bidez baizik. Konposatuaren elementu kimikoen arteko masa-erlazioa proportzio finkokoa da.

Ura, naturan ohikoena den konposatu kimikoa. Molekularen barra eta esferen ereduak bi hidrogeno-atalen (zuria) eta oxigeno-atalen (gorria) arteko lotura espaziala adierazten du.

Lotura egonkorrak dituzten molekulez edo ioiz osatuta daude konposatuak, eta lotura horiek ez dira hautespen humano arbitrario baten ondorio. Beraz, ez dira nahasteak edo aleazioak, brontzea edo txokolatea bezala.​​ Elementu kimiko berdin bati lotutako elementu kimiko bat ez da konposatu kimiko bat, elementu bakar batek hartzen baitu parte, ez bi elementuk.

Lau konposatu mota daude, atomo eratzaileak elkartuta nola mantentzen diren:

• Lotura kobalenteen bidez lotutako molekulak.
• Lotura ionikoen bidez lotutako lotura ionikoak.
• Lotura metalikoen bidez elkartutako konposatu intermetalikoak.
• Lotura kobalente koordinatuen bidez elkartuta mantentzen diren zenbait konplexu.

Konposatu kimiko askok zenbakizko identifikatzaile bakarra dute, Chemical Abstracts Service-k (CAS) esleitua: CAS zenbakia.

CAS zenbakia

Literaturan deskribatua izan den konposatu kimiko bakoitzari CAS erregistro zenbaki bat esleitzen zaio.

Formula

Kimikariek formulak erabiltzen dituzte konposatuak adierazteko. Material polimerikoetan, hala nola mineraletan eta metalen oxido askotan, formula enpirikoa ematen da, esaterako, NaCl gatz arrunta adierazteko. Elementuen ordena aldatu egin daiteke, baina, normalean, lehenengo C idazten da, gero H eta gero gainerako elementuak ordena alfabetikoan. Azido trifluoroazetikoa, adibidez, C₂HF₃O₂ idatz daiteke. Hala ere, badaude formula deskriptiboagoak, molekularen egiturari buruzko informazioa ematen dutenak. Esaterako, aurreko adibidean, CF₃CO₂H ere idatz daiteke. Bestalde, konposatu inorganikoen formulek, gehienetan, ez dute egituraren informaziorik ematen: H₂SO₄ molekulan, adibidez, ez dago loturarik H eta S artean. Konposatu ez-estekiometrikoen kasuan, proportzioak errepikatu egin daitezke prestakuntzari dagokionez, eta haien osagaien proportzio finkoak eman, baina integralak ez diren proportzioak [adibidez, paladio hidruroaren kasuan, (PdH _x (0.02 <x <0.58)].

Konposatu ez-organikoen formulako elementuen ordena ezkerretik hasten da elektronegatiboena ez den elementua erabiliz, eta eskuinean elektronegatiboena. NaCl-ren kasuan, adibidez, kloroa baino elektronegatiboagoa den sodioa eskuinaldean doa.​ Konposatu organikoen kasuan, beste arau batzuk daude, eta formula eskeletalak edo erdigaratuak erabiltzen dira haiek irudikatzeko.

Elementuek konposatuak osatzen badituzte, egonkorragoak izateko izan ohi da. Atomo batek egonkortasuna erdiesten du bere kanpo-geruzan zortzi elektroi dituenean. Gas nobleek ez dute normalean konposatuak osatzen, berez baitauzkate zortzi elektroi kanpo-geruzan.

Konposatu kimikoen izaera

Loturak

Molekula batean, atomoak elkarren alboan manten daitezke loturarik gabe, lotura kobalenteen bitartez edo lotura ionikoen bitartez. Esaterako, H₂O molekula lotuta mantentzen dutenak lotura kobalente polarrak dira. Sodio kloruroa, berriz, konposatu ionikoa da.

Xehetasunak

Goian emaniko definizioak zenbait salbuespen dauzka. Konposatu kristalino batzuk konposatu kimikotzat har daitezke kristal-egituran txertatutako beste elementu batzuk agertzen badira. Bestalde, kimikoki berdintzat hartzen diren zenbait konposatutan, berauek osatzen dituzten elementuen isotopo-kantitateak eta haien masa kontuan hartzen badira, ez da masa-erlazioaren baldintza betetzen.

Molekula guztiak ez dira konposatuak. Esaterako, hidrogeno-molekula diatomiko bat (H₂) homonuklearra da; hau da, elementu bakarreko atomoz osaturik dago, eta, beraz, ez da konposatutzat hartzen.

Konposatuak eta nahasteak

Konposatuen propietate fisiko eta kimikoak eta beren osagaienak ezberdinak dira. Irizpide hori konposatu bat eta elementuen edo substantzien nahaste bat bereizteko irizpide nagusia da. Nahaste baten propietateak, gehienetan, osagaitzat dauzkan elementuen propietateen antzekoak dira. Bestalde, nahaste baten osagaiak bide mekaniko sinpleak erabiliz bana daitezke, hala nola iragazketa bidez, baina, konposatuen kasuan, zailagoa da bere osagaiak banatzea. Areago, konposatu bat osatzen denean, aldaketa kimikoak gertatzen dira erreakzio kimikoen bitartez. Nahasteak modu mekanikoak erabiliz sortzen dira.

Faseak eta propietate termikoak

Tenperatura aski baxua bada, konposatu guztiak existi daitezke solido egoeran. Konposatu molekularrak likido eran ere egon daitezke, baita gas egoeran ere, eta, zenbait kasutan, plasma gisa ere. Nahiko bero aplikatzen bazaie, konposatu guztiak deskonposatzen dira. Zatikatzea gertatzeko behar den tenperaturari, deskonposizio-tenperatura deritzo. Tenperatura hori ez da finkoa, beroketa-abiaduraren araberakoa baita. Tenperatura aski altuetan, konposatu guztiak zatikatzen dira konposatu txikiagoak edo atomoak sortuz.

Definizioak

Proportzio estekiometriko finko batean, bi atomo-mota edo gehiago (elementu kimikoak) dituen edozein substantziari konposatu kimiko dei dakioke. Kontzeptua hobeto ulertzen da substantzia kimiko puruak direnean . Bi atomo-motaren edo gehiagoren proportzio finkoen konposiziotik ondorioztatzen da konposatu kimikoak, erreakzio kimiko baten bidez, konposatu edo substantzia bihur daitezkeela, bakoitza atomo gutxiagorekin.

Konposatu kimikoek egitura kimiko bakarra eta definitua dute, eta lotura kimikoen bidez sortutako antolamendu espazial batean lotuta mantentzen da. Konposatu kimikoak konposatu molekularrak izan daitezke: elkarrekin lotura kobalenteen bidez mantentzen direnak; lotura ionikoen bidez mantendutako gatzak; lotura metalikoen bidez elkartuta mantendutako konposatu intermetalikoak, edo lotura kobalente koordinatuen bidez elkartuta mantendutako konplexu kimikoen azpimultzoa.​ Elementu kimiko puruak, oro har, ez dira konposatu kimikotzat hartzen, ez baitute betetzen bi atomo edo gehiago izatearen baldintza, nahiz eta askotan atomo anitzeko molekula konposatuak izan (adibidez, H₂ molekula diatomikoa edo S₈ molekula poliatomikoa, etab.)​ Konposatu kimiko askok zenbakizko identifikatzaile bakarra dute, Chemical Abstracts Service-k (CAS) esleitua: CAS zenbakia.

Substantziak bereizteko nomenklatura aldakorra dago, eta, batzuetan, funtsik gabea. Nomenklatura horietan, konposatu kimikoen adibide benetan ez-estekiometrikoak sartzen dira, zeinak proportzioak finkoak izatea eskatzen duten. Substantzia kimiko solido askok, adibidez, silikatozko mineral askok, ez dute formula sinplerik, elementuen arteko lotura kimikoa proportzio finkoetan islatzen duenik; hala ere, substantzia kristalino horiei konposatu ez-estekiometriko deritze askotan. Konposatu kimikoak izan beharrean, produktu horiekin lotuta daudela argudia daiteke; izan ere, haien konposizioen aldakortasuna, askotan, elementu arrotzen presentziak eragiten du, benetako konposatu kimiko baten kristal-egituraren barruan harrapatuta baitaude, edo, haien egituran, nahasmenduak sortzen dira konposatu ezagunarekiko, egituretan osagai gehiegi edo gutxiegi egotearen ondorioz; substantzia ez-estekiometriko horiek Lurraren azalaren eta mantuaren zatirik handiena osatzen dute. Kimikoki berdin-berdinak diren beste konposatu batzuek, berriz, elementu eratzaileen isotopo astun edo arinen kantitate aldakorrak izan ditzakete, eta horrek zertxobait aldatzen du elementuen masa-proportzioa.

Sailkapena

Lotura kimiko motaren edo konposizioaren arabera sailka daitezke. Zein lotura kimiko mota den, honela sailka daitezke:

• Molekulak
• Konposatu ionikoak
• Konposatu intermetalikoak
• Konplexuak

Osaera dela eta, bi talde handitan bana daitezke:

1. Konposatu inorganikoak
   • Oinarrizko oxidoak. Oxido metalikoak ere esaten zaie, eta metal batez eta oxigenoz osatuta daude. Adibideak: oxido plubikoa, litio oxidoa.
   • Oxido azidoak. Oxido ez-metalikoak ere esaten zaie, ez-metal batez eta oxigenoz osatuak. Adibideak: oxido hipoklorosoa, oxido seleniosoa.
   • Hidruroak: metalikoak edo ez-metalikoak izan daitezke. Elementu batez eta hidrogenoz osatuta daude. Adibideak: aluminio hidruroa, sodio hidruroa.
   • Hidrazidoak hidruro ez-metalikoak dira, eta, uretan disolbatzen direnean, izaera azidoa hartzen dute. Azido iodhidrikoa, adibidez.
   • Hidroxidoak: oinarrizko oxido baten eta uraren arteko erreakzioz eratutako konposatuak dira, eta oxidrilo (OH) taldea dute ezaugarri. Adibidez, sodio hidroxidoa, soda kaustiko ere deitua.
   • Oxoazidoak, oxido azido baten eta uraren erreakziotik lortutako konposatuak. Molekulak hidrogenoz, ez-metal batez eta oxigenoz osatuta daude. Azido klorikoa, adibidez.
   • Gatz bitarrak: hidrazido batez eta hidroxido batez osatutako konposatuak. Sodio kloruroa, adibidez.
   • Oxigatzak, oxoazido baten eta hidroxido baten (sodio hipokloritoa, adibidez) erreakzioz eratuak.
2. Konposatu organikoak
   • Konposatu alifatikoak karbonoz eta hidrogenoz osatutako konposatu organikoak dira, eta ez dira aromatikoak.
   • Konposatu aromatikoak: konposatu organiko zikliko konjugatua da, eta egonkortasun handiagoa du π loturen deslokalizazio elektronikoaren ondorioz.
   • Konposatu heteroziklikoak konposatu organiko ziklikoak dira, eta zikloko osagai bat, gutxienez, karbonoa ez den beste elementu bat da.
   • Konposatu organometalikoak: konposatu honetan, karbono atomoek lotura kobalenteak eratzen dituzte; hau da, elektroiak partekatzen dituzte, atomo metaliko batekin.
   • Polimeroak, monomero izeneko molekula txikiagoen elkarketaz eratutako makromolekulak dira.

Molekulak

Sakontzeko, irakurri: «Molekula»

Molekula bat da lotura kimikoen bidez elkartutako bi atomo edo gehiagoko taldea eta elektrikoki neutroa dena. Molekula bat homonuklearra izan daiteke; hau da, elementu kimiko bereko atomoz osatua egon daiteke, oxigeno molekulan (O₂) bi atomorekin gertatzen den bezala; edo heteronuklearra izan daiteke, hau da, konposatu kimiko bat, elementu bat baino gehiagoz osatua, hala nola urak (bi hidrogeno atomo eta oxigeno atomo bat; H₂O). Lotura ez-kobalenteen bidez lotutako atomoak eta konplexuak, hala nola hidrogeno-loturak edo lotura ionikoak, ez dira banakako molekulatzat hartzen.

Konposatu ionikoak

Konposatu ionikoa anioiz osatutako konposatu kimikoa da, zeina lotura ioniko izeneko indar elektrostatikoen bidez elkartuta mantentzen diren. Konposatua neutroa da, oro har, baina positiboki kargatutako ioi batzuk ditu, katioi deritzenak, baita negatiboki kargatutako ioi batzuk ere, anioi deritzenak. Sodio kloruroan, ioi sinpleak (Na⁺) eta kloruroa (Cl⁻) izan daitezke, edo, amonio karbonatoan, berriz, espezie poliatomikoak (NH+
4) eta karbonatoa (CO2−
3). Konposatu ioniko baten barruan dauden ioi indibidualek, oro har, hainbat kide dituzte hurbil, eta, beraz, ez dira molekulen partetzat hartzen, baizik eta hiru dimentsioko sare jarraitu baten partetzat, eskuarki kristal-egitura batean.

Oinarrizko hidroxido (OH⁻) edo oxido (O²⁻) ioiak dituzten konposatu ionikoak base gisa sailkatzen dira. Ioi horiek ez dituzten konposatu ionikoak ere gatz gisa ezagutzen dira, eta azido-base erreakzioen bidez sor daitezke. Konposatu ionikoak sor daitezke beren ioi eratzaileetatik disolbatzailea lurrunduz, hauspeatuz, izoztuz, egoera solidoan erreakzio batez edo metal erreaktiboen elektroiak ez-metal erreaktiboetara transferituz (hala nola, gas halogenoak).

Konposatu ionikoek fusio- eta irakite-puntu altuak izaten dituzte, eta gogorrak eta hauskorrak dira. Solido gisa, elektrikoki isolatzaileak dira ia beti, baina, urtzen edo disolbatzen direnean, oso eroale bihurtzen dira ioiak mobilizatzen direlako.

Konposatu intermetalikoak

Konposatu intermetalikoa da bi elementu metalikoren edo gehiagoren artean egoera solidoko konposatu bat eratzen duen aleazio metalikoa. Intermetalikoak gogorrak eta hauskorrak izan ohi dira, eta propietate mekaniko onak dituzte tenperatura altuetan. Konposatu intermetalikoak estekiometriko edo ez-estekiometriko gisa sailka daitezke.

Konplexu kimikoak

Koordinazio-konplexua da atomo edo ioi zentral bat (eskuarki metalikoa dena eta koordinazio-zentro deritzona) eta molekula edo ioi (aldi berean, estekatzaile edo agente konplexugarri gisa ezagutzen direnak) elkartuen matrize inguratzaile bat.​​​ Metalak dituzten konposatu asko, trantsizio-metalak dituztenak bereziki, koordinazio-konplexuak dira. Koordinazio-konplexu baten zentroa atomo metaliko bat denean, konplexu metaliko edo d blokeko elementu deritzo.

Loturak eta indarrak

Konposatuak hainbat lotura eta indarren bidez mantentzen dira elkartuta. Konposatuen lotura moten arteko desberdintasunak konposatuan dagoen elementu motaren araberakoak dira.

Londonen dispertsio-indarrak ahulenak dira indar intermolekularren artean. Aldi baterako erakarpen-indarrak dira, eta elkarren ondoan dauden bi atomotako elektroiak aldi baterako dipolo bat sortzeko moduan jartzen direnean sortzen dira. Gainera, indar horiek likidotan kondentsatzen dituzte gai ez-polarrak, eta, ondoren, egoera solido batean izozten dituzte, giro-tenperatura nolakoa den.

Lotura kobalente batek (lotura molekular ere esaten zaio) bi atomoren arteko elektroi-trukea dakar. Lotura-mota hori, nagusiki, elementuen taula periodikoan bata bestetik gertu agertzen diren elementuen artean gertatzen da, nahiz eta zenbait metal eta ez-metalen artean ikusten den. Lotura mota horren mekanismoari zor zaio hori. Taula periodikoan hurbil dauden elementuek antzeko elektronegatibotasunak izateko joera dute, eta horrek esan nahi du elektroiengatik dutela antzeko afinitatea. Elementuetako bat berak ere ez duenez afinitate indartsuagorik elektroiak emateko edo irabazteko, elementuek elektroiak partekatzen dituzte, bi elementuek zortzikote egonkorragoa izan dezaten.

Lotura ionikoa balentzia-elektroiak elementuen artean guztiz transferitzen direnean gertatzen da. Kobalenteak ez bezala, lotura kimiko horrek kontrako karga duten bi ioi sortzen ditu. Lotura ionikoetan dauden metalek, oro har, balentzia-elektroiak galtzen dituzte, eta positiboki kargatutako katioi bihurtzen dira. Ez-metalak metalaren elektroiak irabaziko ditu, ez-metala anioi bihurtuz, hau da, negatiboki kargatuz. Hots, lotura ionikoak sortzen dira elektroi-emaile baten (eskuarki, metal bat) eta elektroi-hartzaile baten (ez-metal bat izateko joera du) artean.

Hidrogeno-lotura gertatzen da atomo elektronegatibo bati lotutako hidrogeno atomo batek beste atomo elektronegatibo batekin dipoloen edo elkarri eragiten dioten kargen bidez konexio elektrostatiko bat eratzen duenean.

Erreakzioak

Konposatu bat beste konposizio kimiko bihur daiteke (produktuak) bigarren konposatu kimiko batekin (erreaktiboak) elkarrekintzan arituz eta erreakzio kimiko baten bidez. Prozesu horretan, elkar eragiten duten bi konposatuetan, atomoen arteko loturak hausten dira, eta, gero, loturak eraberritzen dira atomo berberen arteko lotura berriak lortzeko. Eskematikoki, erreakzio hori honela deskriba daiteke: AB + CD → AD + CB, non A, B, C eta D atomo bakarrak diren eta AB, AD, CD eta CB konposatu bakarrak.

Ikus, gainera

• Konposatu organiko
• Konposatu inorganiko

Iturriak

• Boyle, R.. (1661). The Sceptical Chymist: or Chymico-Physical Doubts & Paradoxes, Touching the Spagyrist's Principles Commonly call'd Hypostatical; As they are wont to be Propos'd and Defended by the Generality of Alchymists. Whereunto is præmis'd Part of another Discourse relating to the same Subject. Printed by J. Cadwell for J. Crooke.

Irakurketa gehiago

Wikiztegian orri bat dago honi buruz: konposatu kimiko .

Wikimedia Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Konposatu kimiko

• Robert Siegfried. (1 October 2002). From elements to atoms: a history of chemical composition. American Philosophical Society ISBN 978-0-87169-924-4..

Kanpo estekak

• Datuak: Q11173
• Multimedia: Chemical compounds / Q11173