氢原子百科 
化合物（compound）是由不同种（两种或两种以上）元素组成的纯净物。化合物通常具有固定的组成，它的组成一般可用化学式表示。化合物具有确定的物理性质和化学性质，不同于其组成元素的性质。化合物中的元素不能用简单的机械方法或物理方法分开，而必须用化学方法才能分离。[1][2]
定义
化合物是由两种或两种以上不同元素组成的纯净物。[3]
化合物是由原子组成的一个独特群体，由化学键（chemical bonds）固定在一起。当电子拥有足够的能量相互碰撞，外层电子就可以通过重排实现价电子稳定的八隅体结构[4]，就形成化合物。组成化合物的原子一般是有固定的比例，即固定的组成[1]。如二氧化碳（CO2）、水（H2O）、高锰酸钾（KMnO4），原子个数都是固定的比例。[2]
定义起源
1661年，罗伯特·波义耳（Robert Boyle）发表了《怀疑派的化学家》，著作中提出了一个观点：物质的基本要素是不同种类及大小的 “微粒” ，或质点。波义尔认为，这些微粒自己能排列成组，而每一个组，构成了化学物质。他成功地区分了混合物（几种物质混合在一起）与化合物（化学成键的物质），并且说明了化合物的性质可以与它的组成成分的性质很不一样。[5][6]
19世纪初前后，法国化学家普罗斯(Joseph Louis Proust)和英国化学家戴维(Humphry Davy)分别发现了化合物组成的定比定律和倍比定律。在此基础上，英国化学家道尔顿(John Dalton)建立起了原子学说。道尔顿的原子学说指出，每一种元素的原子有其特定的质量，不同元素之间化合时，其原子个数之间呈现简单整数比，即形成整比化合物。[7]
法国化学家柏托雷(Claude Louis Berthollet)却提出了与上述学说不同的观点。柏托雷认为：物质可与有相互亲和力的另一物质以任何比例相化合，即可以形成非整比化合物。
在不断的争论中，道尔顿的原子学说得到普遍接受，“不同元素之间原子按简单整数比化合”成为当时科学界的共识。德国人巴基乌斯-洛兹本在热力学基础上建立了二元体系固体溶液相图，库尔纳柯夫在本世纪初建立了物理化学分析基础，在研究二元体系的相图过程中发现，有的体系有奇异点，有的体系没有奇异点，而且在相应的组成和性质图上前者有明显的折点，而后者没有明显的折点，且是平滑的转变，他认为有奇异点的体系生成了固定组成的化合物，而无奇异点的体系生成可变组成的化合物，也就是组成在一定范围内发生变化，不服从定组成定律的化合物也就是现代人们称为非整比化合物。随着科学的不断发展，人们发现许多固体具有非整比的计量特征。这一化合物越来越引起重视。[7]
非整比化合物类型：化合物中某一种原子、离子缺陷（如WO3-x、UH3-x)，或过多（如Zn1+xO，UO2+x）[8]；非整比化合物常见于过渡元素的二元化合物，如氢化物、氧化物、硫族化物、氮族化物、碳化物、硼化物等。另外嵌入型化合物也属非整比化合物，包括笼形化合物、夹层化合物和分子筛化合物。[9][10]
有机化合物
有机化合物一定为含碳的化合物，但是含碳的不一定为有机化合物（如CO2）；有机化合物主要含有碳、氢元素，大部分同时含有氧元素；[11]
仅含C、H元素的有机物叫做烃，根据所含官能团的种类，烃又可分为烷烃、烯烃（双键）、炔烃（三键）等。如甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）[12]；含C、H、O元素的有机物种类较为繁多，根据官能团的种类可以分为醇（—OH）、醛（—CHO）、酸（—COOH）、酚（苯环上的羟基）、酮（-C=O）、酯（—COO—）等。如乙醇（C2H5OH）、甲醛（CH2O）、乙酸（CH3COOH）、苯酚、丙酮（C3H6O）、乙酸乙酯（C4H8O2）；部分有机物含有多种元素，如蛋白质同时含有六种元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷。[13]
无机化合物
无机化合物一般是指不含碳元素的化合物，简称无机物。但碳的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐和氰化物等，其性质与无机化合物相似，属于无机化合物。[14]
无机物常见分类有：
氧化物：有两种元素组成，且有一种元素为氧元素的化合物。如：CO2、Fe3O4、H2O。[15]
硫化物：电正性较强的金属或非金属与硫形成的一类化合物[16]。如：CS2、H2S、Al2S3。
氮化物：由两种元素组成且其中一种是负价氮的化合物。如：氮化镁（Mg3N2）、氮化硅（Si3N4）。[15]
氰化物：含有氰基（CN）的化合物。如：氰化氢（HCN）、氰化钠（NaCN）。[15]
酸：电离出阳离子全部为氢离子的化合物。如：硫酸（H2SO4）、盐酸（HCl）、碳酸（H2CO3）、醋酸（CH3COOH）。[15]
离子化合物
由离子组成的化合物。它一般由电负性较小的金属元素与电负性较大的非金属元素所组成[17]。离子化合物原子或原子团之间是以离子键相结合的，所以其通常熔点和沸点较高；由于其一般在熔融状态或水溶液状态下可以产生自由移动的离子，因此可以导电[18]。
常见的离子化合物种类繁多，常见的有氯化钾（KCl）、氯化铵（NH4Cl）、氯化镁（MgCl2）、氯化钙（CaCl2）、硫酸铵（(NH4)2SO4）、碳酸氢铵（NH4HCO3）等等。[15]
共价化合物
由共价键形成的化合物称为共价化合物，原子间是通过共用电子对形成的化学键固定的[19]。在成键过程中，每种元素的原子有几个未成对电子通常就只能形成几个共价键，所以在共价分子中每个原子形成共价键数目是一定的。形成的共价键数等于未成对电子数。[20]
常见的共价化合物[15]：
配位化合物
简称配合物，又称络合物、络盐、复合物，包含由中心原子或离子与若干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 。[21]例如，硫酸四氨合铜，其化学式为[Cu(NH₃)₄]SO₄。其中Cu2+为中心原子，氮原子为配位原子，NH3为配体，硫酸根为外界离子，【Cu(NH3)4】2+ 为配离子。[22]
纯度检测
光分析法
利用物质与光的相互作用，确定物质组成、含量和结构。[23]
原子发射光谱法：在正常状态下，原子处于基态，在受到热或电激发时，电子由基态跃迁到激发态，返回到基态时，会发射出特征光谱，可以据此进行分析物质组成。
原子吸收光谱法：由基态跃迁到第一激发态会吸收一定频率的辐射能量，产生原子吸收光谱。
紫外可见吸收光谱法：不同物质具有不同的紫外吸收光谱，与标准图谱对照，可以分析物质的组成和纯度。
电化学分析法
利用电信号与被测物的组成或浓度之间的关系进行定性定量测定。[23]
色谱分析法
依次收集流经色谱柱的各组分，再分别进行定性、定量分析。[23]
易混淆概念
参考资料 25
- 参考 1
- 参考 2
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- 参考 9
- 参考 10
- 参考 11
- 参考 12
- 参考 13
- 参考 14
- 参考 15
- 参考 16
- 参考 17
- 参考 18
- 参考 19
- 参考 20
- 参考 21
- 参考 22
- 参考 23
- 参考 24
- 参考 25