❶ 化學:物質分類的依據是什麼(根據組成…………)一段話
物質的分類通常是根據它的組成和結構分為混合物和純凈物,純凈物又根據其組成元素多少,分為單質和化合物;單質又根據元素的種類分為金屬單質、非金屬單質、稀有氣體單質,化合物一般根據是否含碳元素分為有機化合物和無機化合物,無機化合物又分為酸、鹼、鹽和氧化物。
❷ 化學物質的類別
樹狀分類法:(一)、混合物:空氣、溶液、合金。(二)純凈物:1.單質:金屬、非金屬。2.化合物:氧化物、酸、鹼、鹽。交叉分類法:同一物質按不同標准分類。
什麼是化學物質
化學物質:化學物質是指任何有特定分子標識的有機物質或無機物質,包括:
①整體或部分地由化學反應的結果產生的物質或者天然存在物質的任何化合物;
②任何元素或非化合的原子團。
化學物質包括元素、化合物(含其中的添加劑及雜質)、副產物、反應中間體、聚合物,但不包括混合物、製品(劑)和物品。
❸ 有機化學和無機化學是怎麼分類的如何區別
1.有機化學
又稱為碳化合物的化學,是研究有機化合物的結構、性質、制備的學科
有機化學物質的分類主要是按照其決定性作用,能代表化學物質的基團也就是官能團的不同來進行分類的
。可分為:烷烴,烯烴,炔烴,芳香烴(以上為烴類);鹵代烴,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物,胺類,硝基化合物,腈類,含硫有機化合物(如硫醇,硫醚,硫酚,磺酸,碸與亞碸等),含磷有機化合物等元素有機化合物,雜環化合物等(以上為烴衍生物)。
2.無機化學是除碳氫化合物及其衍生物外,對所有元素及其化合物的性質和他們的反應進行實驗研究和理論解釋的科學
無機物質包括所有化學元素和它們的化合物,不過大部分的碳化合物除外。(除二氧化碳、一氧化碳、二硫化碳、碳酸鹽等簡單的碳化合物仍屬無機物質外,其餘均屬於有機物質。)
❹ 如何對化學物質進行分類
抓住分類原則中的關鍵字詞,如特徵詞,條件詞,限定詞去判斷所給物質的類別。
❺ 求 高中化學物質的分類 急~~~~~~
化學物質是化學運動的物質承擔者,也是化學科學研究的物質客體。這種物質客體雖然從化學對象來看只是以物質分子為代表,然而從化學內容來看則具有多種多樣形式,涉及到許許多多物質。因此,研究化學物質的分類就顯得非常重要。
按照物質的連續和不連續(分立的)形式,首先可以把化學物質分為連續的宏觀形態的物質,如各種元素、單質與化合物,以及不連續的微觀形態的物質,如各種化學粒子等兩大類物質。
一、化學粒子的分類
化學粒子的種類也是紛繁多樣的。根據現代化學的研究成果,我們可以把它們分為原子、分子、離子、自由基、膠粒、絡合粒子、高分子、活化分子、活化配位體化合物和生物大分子等等。這些物質粒子中的每種粒子都有其自身的組成和結構。它們之間是有區別的,然而又是相互聯系的。
原子被看作是化學變化中保持本性不變的最小粒子。
分子是由原子構成的粒子,是化學運動的主要承擔者,在化學反應中發生質變。
離子是原子(或原子團)失去或得到電子形成的帶電粒子。
自由基是含有未配對電子的不帶電荷的物質粒子。它主要是從有機化合物分子進行分解而形成的,又稱游離基。
膠粒是在分散體系中線性大小介於1~100nm(1nm=10-7cm)的帶電分散相粒子。它是由分子聚積成的膠核和離子組成的復雜粒子。
絡合離子現今通稱為配位粒子。它是由中心離子(或原子)與其它一些粒子(離子或分子)通過配位鍵結合起來的荷電的或中性的復雜粒子。
高分子則是由大量原子以共價鍵結合起來的大分子。分子量高達幾千到幾百萬(而一般有機化合物分子量約在500以下)。如以來源劃分,可分為天然高分子化合物(如蛋白質、澱粉和纖維素等)和合成高分子化合物(如塑料、合成橡膠、合成纖維等);如以組成和結構劃分,又可分為由同一結構單元(單體分子)多次重復聯結成的高聚物高分子(如聚乙烯、聚丙烯等),以及由不同結構單元形成,並具有特殊生命功能的生物高分子(如蛋白質和核酸等)。
隨著化學科學的發展,本世紀以來又相繼發現了諸如活化分子、活化配位體化合物等一些新的物質粒子。
在上述這些化學粒子中,原子是基礎,原子核外的電子是橋梁,其它粒子則是以原子為基礎通過電子的轉移、結合(配對)、接受而形成的。
研究化學粒子的分類,可以充分證明化學粒子多樣性的統一,具有重要意義。這是我們確立化學科學在自然科學體系中的地位和在化學科學內部進行分類的重要基礎。化學粒子是化學研究內容所包含的物質客體。它使化學同物理學和生物學等學科相區別;同時這些學科又從不同角度研究一些相同的化學粒子,又使化學同物理學和生物學等學科發生聯系和相互過渡。在化學科學的內部,隨著人們對化學粒子多樣性的深入研究,不斷分化出許多新的分支學科。例如19世紀在原子—分子學說的基礎上,人們把化學分成無機化學和有機化學等;後來發現了配位粒子,人們就從其中分化出配位體化學;再往後又分化出研究離子行為的電化學和溶液化學;研究膠粒及其組成的分散體系的膠體化學;研究高分子物質的高分子化學;以及研究生物大分子行為的生物化學等。可以預料,隨著化學的發展,還會發現新的化學粒子,人們對化學粒子分類的研究,也必將日益深入。
二、化學元素的分類
化學物質的宏觀連續狀態,可以分為單質和化合物兩大類,而它們又都是由元素構成的。
人類認識的元素目前已達109種。其中有94種是在自然界中已找到的天然元素,15種是人造元素。
對元素的分類早在19世紀初就開始研究了。在門捷列夫之前已有不少化學家從事過化學元素的分類研究。例如波登科弗、格拉法斯通、杜馬、尚古都等人從各個角度出發對元素進行分類。或以元素電化序為分類標准,或以原子價,或以原子量順序為分類標准等,其中比較重要的分類成果是「三素組」、「八音律」和「邁爾曲線」。
「三素組」是1829年由段柏萊納創立的。他把已知元素中的十五種分作五組,每組中包含著三個性質相似的元素,故稱「三素組」。他指出在三個同組的元素中,中間元素的原子量等於前後相鄰的二個元素原子量的算術平均值。而英國人紐蘭茲則試著把元素按原子量大小的順序排列起來。1865年他發現「第八個元素是第一個元素的某種重復,就像音樂中八度音程的第八個音符一樣」,被稱為元素分類的「八音律」。德國化學家邁爾經過細致的分類研究,指出「元素的性質為原子量的函數。」他把原子量作為橫坐標,以原子體積為縱坐標,繪成了原子體積曲線,結果是相似的元素在曲線上都占據著類似的位置。如此,顯示了原子體積和原子量的函數關系。這就是著名的邁爾曲線。
1869年,門捷列夫在前人工作的基礎上,著重研究了對元素的綜合性分類。他指出「不管人們願意不願意……,在元素的質量和化學性質之間一定存在某些聯系……因此就應該找出元素特性和它們原子量之間的關系。」他把當時已知的63種元素進行分類,首次創立了元素周期表。
門捷列夫第一次對元素做了本質性的分類。後來由於人類認識的元素越來越多,特別是19世紀末物理學的一系列新發現,使莫斯萊把門捷列夫的分類又推向新的水平。至今人們已對元素的分類形成了更加完備的認識。元素周期律是應用化學分類方法取得成功的典範。
在化學物質中比較簡單的是單質,它是由相同元素組成的物質,可分為三類:金屬、非金屬和稀有氣體。
三、化合物的分類
對化合物的分類,是研究化學物質分類的一個主要內容。現在通行的化合物分類方法是按化合物分子的不同來分類。首先分為無機化合物和有機化合物。
無機化合物中,按分子的組成與結構方式不同可分為氧化物、鹼、酸和鹽類。而每類化合物當然又可以進一步分類。例如在氧化物中,可以分為酸性氧化物、鹼性氧化物和兩性氧化物三大類;無機酸類又可以分為含氧酸(如H2SO4)和無氧酸(如HCl)兩類。同樣,鹼類和鹽類均可以進一步分類。
對有機化合物,人們通常根據碳乾的不同把它們分為鏈狀化合物、碳環化合物和雜環化合物三大類。其中,碳環化合物又可分為脂環類化合物和芳香族化合物。有機化合物也可以依照其它標准分為脂肪族、脂環族、芳香族和雜環化合物四大類。在脂肪族化合物分子中碳原子與碳原子之間結成了鏈狀結構,所以也就是上述的鏈狀化合物;脂環化合物分子里含有碳環,但其性質與脂肪化合物類似,故稱脂環化合物;芳香族化合物的分子結構中都含有由六個碳原子組成的苯環,在環上的碳原子間由單鍵和雙鍵交替連接著而構成了特殊的大π健,其性質與脂肪族、脂環族不同;雜環化合物的環狀結構中除碳原子外,還有其它原子(如N、S、O等),只有類似於芳香族化合物的特性。
在有機化合物中,還可把含有相同官能團的化合物歸為一類。這樣就可把有機化合物分為烴、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、醚、胺、鹵化物、硝基化合物、磺酸化合物等類型。例如:羧酸類化合物中均含有相同的官能團——羧基(-COOH),決定著這一類化合物所具有的共同特性:均顯酸性(雖然強弱有所不同);均能與醇反應生成酯;核磁共振譜均有較大的σ值(10.5~12)等。由此可見,一定的官能團可以賦予分子一定的特性,不同的官能團則可導致物質性質的巨大差異。因此,我們只要知道了某種物質含有哪些官能團,即可推測出它所具有的基本性質;反之,也可以由物質的某些性質,推斷出其分子內具有什麼樣的官能團。所以,這種以官能團進行有機化合物的分類,會給化學研究工作帶來很大方便,提高有效性。
四、化學試劑的分類
化學試劑作為檢驗各種化學物質的質量標准,是一種重要的實際應用的化學物質。通常是把它們分為無機化學試劑、有機化學試劑和生化試劑三大類。
1.無機化學試劑通常有兩種不同分類標准。
其一是按用途分類。蘇聯化學家庫茲涅佐夫在其所著的《化學試劑與制劑手冊》中,從分析的角度出發,把無機試劑分為4大類:(1)用作溶劑的試劑,包括各種酸類、鹼類及各種不同的「熔合物質」,如焦硫酸鹽、鹼金屬的碳酸鹽、氟化物等;(2)分離試劑,有沉澱試劑、提取溶劑等,如硫化物、碳酸鹽、氫氧化物……;(3)用於檢驗的試劑,如氧化劑、還原劑、基準物質、用於分析中的各種試劑等;(4)輔助試劑,如絡合物的形成劑、用作緩沖溶液的試劑、指示劑等。隨著科學技術的發展,無機試劑的用途越來越廣,又出現了諸如電子工業試劑、儀器分析試劑、生化試劑等。
其二是按無機試劑的性質分類。把試劑分為金屬、非金屬、化合物。又把化合物分為氧化物、酸、鹼、鹽等。蘇聯H.Г.克留乞尼科夫所著《無機合成手冊》中把無機試劑分為9類:(1)金屬,如鋅、銅等;(2)非金屬,如硼、硅等;(3)氧化物,如氧化鐵、二氧化鉬等;(4)氫化物,如氫化鋰、氫化鈣等;(5)鹵化物,如三氯化鐵、四氯化硅等;(6)含氧酸,如高氯酸、鎢酸等;(7)含氧酸鹽,如硝酸鋇、硫酸鈉等;(8)硫化物、氮化物、碳化物及與它們類似的二元化合物,如碳化鈣、氮化鎂、硫化汞、碘化鋁等;(9)絡合物,如氯鉑酸鉀、三氟合鋅酸鉀等。
2.有機試劑由於種類繁多、結構復雜、用途廣泛,目前尚無統一的分類標准。常用的是按用途和反應機構兩種分類法。
按用途分類時有機試劑可分為2類:(1)分析試劑,是直接用於無機離子或化合物分析測定的試劑,即通常的有機試劑,諸如有機沉澱劑、共沉澱劑、萃取劑、顯色劑、金屬指示劑、絡合劑、基準物質和在容量分析中配製操作溶液的有機試劑等;(2)輔助試劑,包括用於溶解和萃取的有機溶劑、用於調節溶液pH值的緩沖劑,另外還有掩蔽劑、氧化-還原劑、凝聚劑、保護膠體和層析劑等。
按反應機構分類時,依據有機試劑與無機離子或化合物的反應類型不同,可以分為4類:(1)形成正鹽的試劑,包括有機酸、酸性化合物和有機鹼,都能與無機離子形成電價結合的鹽,其中羧酸、胂酸、膦酸、酸性硝基化合物(如2,4,6-三硝基苯酚)常用作陽離子沉澱劑。有機鹼則用作陰離子沉澱劑;(2)中性絡合劑,在反應過程中能與金屬離子或化合物形成絡合物,通常都是含氮雜環化合物和有機胺。此外還有中性磷酸酯,如磷酸三丁酯(TBP);(3)形成螯合鹽的試劑,如8-羥基喹啉;(4)其它類型有機試劑。
3.生化試劑主要有4類分類方法。
(1)按生物體組織中所含有的或代謝過程中所產生的物質來分類。包括蛋白質、多肽、氨基酸及其衍生物、核酸、核苷酸及其衍生物、酶、輔酶、糖類、脂類及其衍生物、甾類和激素、生物鹼、維生素、膽酸鹽、植物生長調節物質和卟啉類及其衍生物等。
(2)按在生物學研究中的用途和新技術的發展來分類。可分為電泳試劑、色譜試劑、離心分離試劑、免疫試劑、標記試劑、組織化學試劑、分子重組試劑、誘變劑和致癌物質、殺蟲劑、培養基、緩沖劑、電鏡試劑、蛋白質和核酸的沉澱劑、縮合劑、超濾膜、臨床診斷試劑、抗氧化劑、染色劑、防霉劑、去垢劑和表面活性劑、生化標准品試劑和分離材料等。
(3)按生物體的物質特性作為研究生物體的工具來分類。如外源凝集素、血液分級部分、抗菌素、代謝和酶抑制劑、環磷酸化合物、免疫試劑和組織培養試劑等。
(4)根據生物學中比較活躍領域中的一些新穎技術方法使用的試劑而分類,如親和層析材料、發色基團酶底物、培養基、固定化酶、組蛋白等。
五、化學物質的多維分類
關於化學物質的分類,目前正隨著化學的發展而不斷進行新的嘗試。近十年來,我國著名化學家、北京大學徐光憲教授正致力於探索一種新的化學物質分類法,即分子分類法或「多維分類」法。1982年,在中日美三國金屬有機化學討論會上,他提出了分子的(n×cπ)四維分類法及有關的七條結構規則。在新的分類法中,他提出了分子片的概念。分子片是處於原子和分子之間的一個中間層次的概念。例如無機化合物中的硫酸根(SO42-)、碳酸根(CO32-)等和有機化合物的官能團,都可視為分子片。每個分子片都由中心原子和配位體所組成。應用這種分子的分類方法,可以把數以百萬計的各種有機的和無機的分子看作是各由若干分子片所組成。按照(n×cπ)四維分類法把所有的分子分成4大類型,即單片分子、雙片分子、多片分子(含鏈式、環式、多環式和原子簇化合物)和復合分子(可看作是由鏈、環、簇的的各種組合而成的復雜原子)等4大類型。組成這些分子的分子片又可以按它的價電子數的多少分為25類。對同一類分子片,還可以按其中心原子所屬的周期不同進一步分類。這樣,使用分子片的概念並運用四維分類法與結構規則,就可以把所有的分子進行分類。同時還可以由分子式去估算分子的結構類型,預見新的原子簇化合物和金屬有機化合物,並探討它們的反應性能等。
❻ 從不同角度對物質進行分類的方法
① 根據有無固定組成分為 純凈物、混合物
② 根據元素組成分為 化合物、單質
③ 根據在水溶液或熔化狀態能否導電分為 電解質、非電解質
④ 根據分散物質顆粒大小,將混合物分為 溶液、懸濁液、乳濁液、膠體
⑤ 根據是否含碳元素,將化合物分為 有機物、無機物
⑥ 根據化學鍵類型,將化合物分為 離子化合物、共價化合物
⑦ 根據在氧化還原反應中的表現,將反應物分為 氧化劑、還原劑
❼ 什麼是高中化學中的分類法
交叉分類法就是按照物質相同點,把物質分成若干類的方法。比如碳酸鈉既是碳酸鹽又是鈉鹽。一種分類方法所依據的標准有一定局限,所能提供的信息少,人們在認識事物時往往需要採用多種分類方法來彌補單一分類方法的不足。在給物質進行分類時,採用交叉分類法就是從不同角度對物質進行較全面的分析。比如:我們可以根據反應物和生成物的類別以及反應前後物質種類的多少,把化學反應分為化合反應、分解反應、置換反應和復分解反應四種基本反應類型。再如:根據物質在反應中是否得到氧或失去氧,把化學反應分為氧化反應和還原反應。又如:根據反應中是否有離子參加將化學反應分為離子反應和非離子反應。
❽ 對化學元素的分類經歷了哪些過程
18世紀中葉之後的一個世紀,就有不少人對元素進行分類,企圖找出它們之間的聯系。
1789年,法國化學家拉瓦錫(1743~1794)把他認為可信的33種「元素」——有的實際是化合物,分為「金屬」、「土質」、「氣體」、「非金屬」4大類。
1829年,德國化學家德貝萊納(1790~1849)敏銳地發現,當時已知的54個元素中有5個組出現一個「奇怪」的現象——每個組內3個元素中的前後兩個元素原子量之和的一半,幾乎等於中間那個元素的原子量。雖然當時發現的元素少,他也沒對所有元素這一整體進行研究,但這種對元素歸納分類的方法卻啟發了後人。
1850年,德國葯物學家培頓科弗(1818~1901)認為,性質相似的元素組不應僅限於3個元素。他還注意到當時盛行的相似元素組中,各元素原子量之差常為8或8的倍數。
1853年,英國化學家格拉斯頓(1827~1902)提出,性質相似的同組元素在原子量方面有3種不同類型。
1854年,美國化學家庫克(1827~1894)把元素分為6個系列。
1857年,英國化學家歐德林(1829~1921)發表了一個把元素分為13類的《元素表》。
1859年,法國化學家杜馬(1800~1884)發現,同系有機物之間的分子量有一個公差。
1862年,法國化學家尚古多(1820~1886)提出關於元素的性質就是數的變化的論點,並由此創造了一個《螺旋圖》:62個元素按原子量的大小順序標在繞著圓柱體螺旋形上升的螺線上,可清楚地看到一些性質相近的元素都出現在圓柱的同一條母線上。由此,他提出了元素性質有周期性重復出現的規律。
1864年,歐德林修改了他1857年的元素分類表《元素表》,以《原子量和元素號》為標題重新發表。他的新表基本上按原子量順序排列,有47個元素。
同年,德國化學家邁爾(1830~1895)在他的《現代化學理論》一書中,順著原子量的順序詳細討論了各元素的物理性質,給出了《六元素表》。該表各元素按原子量排序,對元素作了很好的分族,有了周期表的雛形。
1865年,英國人紐蘭茲(1837~1898)把元素按原子量大小順序進行排列時發現,從任一元素算起,每到第8個元素就和第1個元素性質相近。
……總之,在1869年之前,這類探索有幾十起之多。
1869年2月17日,俄國化學家門捷列夫(1834~1907)發表了描述元素周期律的圖表——第一個元素周期表。
❾ 化學 物質分類
化學物質是化學運動的物質承擔者,也是化學科學研究的物質客體。這種物
質客體雖然從化學對象來看只是以物質分子為代表,然而從化學內容來看則具有
多種多樣形式,涉及到許許多多物質。因此,研究化學物質的分類就顯得非常重
要。
按照物質的連續和不連續(分立的)形式,首先可以把化學物質分為連續的
宏觀形態的物質,如各種元素、單質與化合物,以及不連續的微觀形態的物質,
如各種化學粒子等兩大類物質。
一、化學粒子的分類
化學粒子的種類也是紛繁多樣的。根據現代化學的研究成果,我們可以把它
們分為原子、分子、離子、自由基、膠粒、絡合粒子、高分子、活化分子、活化
配位體化合物和生物大分子等等。這些物質粒子中的每種粒子都有其自身的組成
和結構。它們之間是有區別的,然而又是相互聯系的。
原子被看作是化學變化中保持本性不變的最小粒子。
分子是由原子構成的粒子,是化學運動的主要承擔者,在化學反應中發生質
變。
離子是原子(或原子團)失去或得到電子形成的帶電粒子。
自由基是含有未配對電子的不帶電荷的物質粒子。它主要是從有機化合物分
子進行分解而形成的,又稱游離基。
膠粒是在分散體系中線性大小介於1 ~100nm (1nm=10-7cm)的帶電分散相
粒子。它是由分子聚積成的膠核和離子組成的復雜粒子。
絡合離子現今通稱為配位粒子。它是由中心離子(或原子)與其它一些粒子
(離子或分子)通過配位鍵結合起來的荷電的或中性的復雜粒子。
高分子則是由大量原子以共價鍵結合起來的大分子。分子量高達幾千到幾百
萬(而一般有機化合物分子量約在500 以下)。如以來源劃分,可分為天然高分
子化合物(如蛋白質、澱粉和纖維素等)和合成高分子化合物(如塑料、合成橡
膠、合成纖維等);如以組成和結構劃分,又可分為由同一結構單元(單體分子)
多次重復聯結成的高聚物高分子(如聚乙烯、聚丙烯等),以及由不同結構單元
形成,並具有特殊生命功能的生物高分子(如蛋白質和核酸等)。
隨著化學科學的發展,本世紀以來又相繼發現了諸如活化分子、活化配位體
化合物等一些新的物質粒子。
在上述這些化學粒子中,原子是基礎,原子核外的電子是橋梁,其它粒子則
是以原子為基礎通過電子的轉移、結合(配對)、接受而形成的。
研究化學粒子的分類,可以充分證明化學粒子多樣性的統一,具有重要意義。
這是我們確立化學科學在自然科學體系中的地位和在化學科學內部進行分類的重
要基礎。化學粒子是化學研究內容所包含的物質客體。它使化學同物理學和生物
學等學科相區別;同時這些學科又從不同角度研究一些相同的化學粒子,又使化
學同物理學和生物學等學科發生聯系和相互過渡。在化學科學的內部,隨著人們
對化學粒子多樣性的深入研究,不斷分化出許多新的分支學科。例如19世紀在原
子—分子學說的基礎上,人們把化學分成無機化學和有機化學等;後來發現了配
位粒子,人們就從其中分化出配位體化學;再往後又分化出研究離子行為的電化
學和溶液化學;研究膠粒及其組成的分散體系的膠體化學;研究高分子物質的高
分子化學;以及研究生物大分子行為的生物化學等。可以預料,隨著化學的發展,
還會發現新的化學粒子,人們對化學粒子分類的研究,也必將日益深入。
二、化學元素的分類
化學物質的宏觀連續狀態,可以分為單質和化合物兩大類,而它們又都是由
元素構成的。
人類認識的元素目前已達109 種。其中有94種是在自然界中已找到的天然元
素,15種是人造元素。
對元素的分類早在19世紀初就開始研究了。在門捷列夫之前已有不少化學家
從事過化學元素的分類研究。例如波登科弗、格拉法斯通、杜馬、尚古都等人從
各個角度出發對元素進行分類。或以元素電化序為分類標准,或以原子價,或以
原子量順序為分類標准等,其中比較重要的分類成果是「三素組」、「八音律」
和「邁爾曲線」。
「三素組」是1829年由段柏萊納創立的。他把已知元素中的十五種分作五組,
每組中包含著三個性質相似的元素,故稱「三素組」。他指出在三個同組的元素
中,中間元素的原子量等於前後相鄰的二個元素原子量的算術平均值。而英國人
紐蘭茲則試著把元素按原子量大小的順序排列起來。1865年他發現「第八個元素
是第一個元素的某種重復,就像音樂中八度音程的第八個音符一樣」,被稱為元
素分類的「八音律」。德國化學家邁爾經過細致的分類研究,指出「元素的性質
為原子量的函數。」他把原子量作為橫坐標,以原子體積為縱坐標,繪成了原子
體積曲線,結果是相似的元素在曲線上都占據著類似的位置。如此,顯示了原子
體積和原子量的函數關系。這就是著名的邁爾曲線。
1869年,門捷列夫在前人工作的基礎上,著重研究了對元素的綜合性分類。
他指出「不管人們願意不願意……,在元素的質量和化學性質之間一定存在某些
聯系……因此就應該找出元素特性和它們原子量之間的關系。」他把當時已知的
63種元
表6 —1 門捷列夫第一次發表的元素周期系(1869年)
O пъITъC иCTE мъI эпEHTOB ъ
OCHOBaHHO йHaиX ъaTOMHOM ъB ъC ъиX иM ичeCKOM ъCXO ДCTB
ъ。
Ti=50 Zr=90 ?=180.
V=51 Nb=94 Ta=182.
Cr=52 Mo=96 W=186.
Mn-55 Rh=104.4 Pt=197.4
Fe=56 Ru=104.4 Ir=198 ,
Ni=Co=59 Pl=106.6 Os=199.
H=1 Cu=63.4 Ag=108 Hg=200.
Be=9.4 Mg=24 Zn=65.2 Cd=112
B=11 Al=27.4?=68 Ur=116 Au=197 ?
C=12 Si=28?=70 Sn=118
N=14 P=31 As=75 Sb=122 Bi=210 ?
O=16 S=32 Se=79.4 Te=128?
F=19 Cl=35.5 Br=80 I=127
Li=7 Na=23 K=39 Rb=85.4 Cs=133 Tl=204.
Ca=40 Sr=87.6 Ba=137 Pb=207.
?=45 Ce=92
?Er=56 La=94
?Yt=60 Di=95
?In=75.6 Th=118?
素進行分類,首次創立了元素周期表(表6 —1 )。
門捷列夫第一次對元素做了本質性的分類。後來由於人類認識的元素越來越
多,特別是19世紀末物理學的一系列新發現,使莫斯萊把門捷列夫的分類又推向
新的水平。至今人們已對元素的分類形成了更加完備的認識。元素周期律是應用
化學分類方法取得成功的典範。
在化學物質中比較簡單的是單質,它是由相同元素組成的物質,可分為三類
:金屬、非金屬和稀有氣體。
三、化合物的分類
對化合物的分類,是研究化學物質分類的一個主要內容。現在通行的化合物
分類方法是按化合物分子的不同來分類。首先分為無機化合物和有機化合物。
無機化合物中,按分子的組成與結構方式不同可分為氧化物、鹼、酸和鹽類。
而每類化合物當然又可以進一步分類。例如在氧化物中,可以分為酸性氧化物、
鹼性氧化物和兩性氧化物三大類;無機酸類又可以分為含氧酸(如H2SO4 )和無
氧酸(如HCl )兩類。同樣,鹼類和鹽類均可以進一步分類。
對有機化合物,人們通常根據碳乾的不同把它們分為鏈狀化合物、碳環化合
物和雜環化合物三大類。其中,碳環化合物又可分為脂環類化合物和芳香族化合
物。有機化合物也可以依照其它標准分為脂肪族、脂環族、芳香族和雜環化合物
四大類。在脂肪族化合物分子中碳原子與碳原子之間結成了鏈狀結構,所以也就
是上述的鏈狀化合物;脂環化合物分子里含有碳環,但其性質與脂肪化合物類似,
故稱脂環化合物;芳香族化合物的分子結構中都含有由六個碳原子組成的苯環,
在環上的碳原子間由單鍵和雙鍵交替連接著而構成了特殊的大π健,其性質與脂
肪族、脂環族不同;雜環化合物的環狀結構中除碳原子外,還有其它原子(如N 、
S 、O 等),只有類似於芳香族化合物的特性。
在有機化合物中,還可以把含有相同官能團的化合物歸為一類(表6 —2 )。
這樣就可把有機化合物分為烴、醇、酚、醛、酮、羧酸、醚、胺、鹵化物、硝基
化合物,磺酸化物等類型。例如羧酸類化合物中均含有相同的官能團——羧基( ),
決定著這一類化合物所具有的共同特性:均顯
表6-2 有機化合物按官能團分類
酸性(雖然強弱有所不同);均能與醇反應生成酯;核磁共振譜均有較大的
σ值(10.5~12)等。由此可見,一定的官能團可以賦予分子一定的特性,不同
的官能團則可導致物質性質的巨大差異。因此,我們只要知道了某種物質含有哪
些官能團,即可推測出它所具有的基本性質;反之,也可以由物質的某些性質,
推斷出其分子內具有什麼樣的官能團。所以,這種以官能團進行有機化合物的分
類,會給化學研究工作帶來很大方便,提高有效性。
四、化學試劑的分類
化學試劑作為檢驗各種化學物質的質量標准,是一種重要的實際應用的化學
物質。通常是把它們分為無機化學試劑、有機化學試劑和生化試劑三大類。
1.無機化學試劑通常有兩種不同分類標准。
其一是按用途分類。蘇聯化學家庫茲涅佐夫在其所著的《化學試劑與制劑手
冊》中,從分析的角度出發,把無機試劑分為4 大類:(1 )用作溶劑的試劑,
包括各種酸類、鹼類及各種不同的「熔合物質」,如焦硫酸鹽、鹼金屬的碳酸鹽、
氟化物等;(2 )分離試劑,有沉澱試劑、提取溶劑等,如硫化物、碳酸鹽、氫
氧化物……;(3 )用於檢驗的試劑,如氧化劑、還原劑、基準物質、用於分析
中的各種試劑等;(4 )輔助試劑,如絡合物的形成劑、用作緩沖溶液的試劑、
指示劑等。隨著科學技術的發展,無機試劑的用途越來越廣,又出現了諸如電子
工業試劑、儀器分析試劑、生化試劑等。
其二是按無機試劑的性質分類。把試劑分為金屬、非金屬、化合物。又把化
合物分為氧化物、酸、鹼、鹽等。蘇聯H.Г。克留乞尼科夫所著《無機合成手冊
》中把無機試劑分為9 類:(1 )金屬,如鋅、銅等;(2 )非金屬,如硼、硅
等;(3 )氧化物,如氧化鐵、二氧化鉬等;(4 )氫化物,如氫化鋰、氫化鈣
等;(5 )鹵化物,如三氯化鐵、四氯化硅等;(6 )含氧酸,如高氯酸、鎢酸
等;(7 )含氧酸鹽,如硝酸鋇、硫酸鈉等;(8 )硫化物、氮化物、碳化物及
與它們類似的二元化合物,如碳化鈣、氮化鎂、硫化汞、碘化鋁等;(9 )絡合
物,如氯鉑酸鉀、三氟合鋅酸鉀等。
2.有機試劑由於種類繁多、結構復雜、用途廣泛,目前尚無統一的分類標准。
常用的是按用途和反應機構兩種分類法。
按用途分類時有機試劑可分為2 類:(1 )分析試劑,是直接用於無機離子
或化合物分析測定的試劑,即通常的有機試劑,諸如有機沉澱劑、共沉澱劑、萃
取劑、顯色劑、金屬指示劑、絡合劑、基準物質和在容量分析中配製操作溶液的
有機試劑等;(2 )輔助試劑,包括用於溶解和萃取的有機溶劑、用於調節溶液
pH值的緩沖劑,另外還有掩蔽劑、氧化- 還原劑、凝聚劑、保護膠體和層析劑等。
按反應機構分類時,依據有機試劑與無機離子或化合物的反應類型不同,可
以分為4 類:(1 )形成正鹽的試劑,包括有機酸、酸性化合物和有機鹼,都能
與無機離子形成電價結合的鹽,其中羧酸、胂酸、膦酸、酸性硝基化合物(如2 ,
4 ,6-三硝基苯酚)常用作陽離子沉澱劑。有機鹼則用作陰離子沉澱劑;(2 )
中性絡合劑,在反應過程中能與金屬離子或化合物形成絡合物,通常都是含氮雜
環化合物和有機胺。此外還有中性磷酸酯,如磷酸三丁酯(TBP );(3 )形成
螯合鹽的試劑,如8-羥基喹啉;(4 )其它類型有機試劑。
3.生化試劑主要有4 類分類方法。
(1 )按生物體組織中所含有的或代謝過程中所產生的物質來分類。包括蛋
白質、多肽、氨基酸及其衍生物、核酸、核苷酸及其衍生物、酶、輔酶、糖類、
脂類及其衍生物、甾類和激素、生物鹼、維生素、膽酸鹽、植物生長調節物質和
卟啉類及其衍生物等。
(2 )按在生物學研究中的用途和新技術的發展來分類。可分為電泳試劑、
色譜試劑、離心分離試劑、免疫試劑、標記試劑、組織化學試劑、分子重組試劑、
誘變劑和致癌物質、殺蟲劑、培養基、緩沖劑、電鏡試劑、蛋白質和核酸的沉澱
劑、縮合劑、超濾膜、臨床診斷試劑、抗氧化劑、染色劑、防霉劑、去垢劑和表
面活性劑、生化標准品試劑和分離材料等。
(3 )按生物體的物質特性作為研究生物體的工具來分類。如外源凝集素、
血液分級部分、抗菌素、代謝和酶抑制劑、環磷酸化合物、免疫試劑和組織培養
試劑等。
(4 )根據生物學中比較活躍領域中的一些新穎技術方法使用的試劑而分類,
如親和層析材料、發色基團酶底物、培養基、固定化酶、組蛋白等。
五、化學物質的多維分類
關於化學物質的分類,目前正隨著化學的發展而不斷進行新的嘗試。近十年
來,我國著名化學家、北京大學徐光憲教授正致力於探索一種新的化學物質分類
法,即分子分類法或「多維分類」法。1982年,在中日美三國金屬有機化學討論
會上,他提出了分子的(n ×c π)四維分類法及有關的七條結構規則①。在新
的分類法中,他提出了分子片的概念。分子片是處於原子和分子之間的一個中間
層次的概念。例如無機化合物中的硫酸根(SO42- )、碳酸根(CO32- )等和有
機化合物的官能團,都可視為分子片。每個分子片都由中心原子和配位體所組成。
應用這種分子的分類方法,可以把數以百萬計的各種有機的和無機的分子看作是
各由若干分子片所組成。按照(n ×c π)四維分類法把所有的分子分成4 大類
型,即單片分子、雙片分子、多片分子(含鏈式、環式、多環式和原子簇化合物)
和復合分子(可看作是由鏈、環、簇的的各種組合而成的復雜原子)等4 大類型。
組成這些分子的分子片又可以按它的價電子數的多少分為25類。對同一類分子片,
還可以按其中心原子所屬的周期不同進一步分類。這樣,使用分子片的概念並運
用四維分類法與結構規則,就可以把所有的分子進行分類。同時還可以由分子式
去估算分子的結構類型,預見新的原子簇化合物和金屬有機化合物,並探討它們
的反應性能等