顾小梦:为什么含碳元素化合物(有机物)特别多?

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/04/30 16:35:46
为什么含碳元素化合物(有机物)特别多?
其他元素的化合物相对较少?

这个问题的关键是要回答(有机物)为什么特别多?而《其他元素的化合物相对较少?》
答:因为碳原子处在周期表第二周期,第四主族,最外层四个电子,不容易失去这四个电子,也不容易得到其它原子供给的电子,所以当碳原子与其它原子化合时,常采用共价键的形式,并且碳-碳之间常用单键、双键、叁键的形式链成长链或环状,长链中又可形成支链,又因支链的位置不同,又可形成不同的多种化合物;环和环之间可相邻边、可接点相并出许多化合物;除了碳-氢元素外还有氧、氮、硫、卤素、磷等元素参与其中,形成许许多多烃的衍生物来;还可以聚合成高分子化合物,例如糖类、蛋白质等,所以有机物的种类特别地多。与碳同主族的硅也有类似的性质,但目前发现的还不多,锗、锡是属金属了,当然无此性质。

因为碳元素是四价的,而且可以产生长链的骨架结构,于是就可以产生很多物质了。而且他还可以产生手性碳原子,这就使得一个分子式完全可以有多个物质了。而其他的物质没有这个性质所以就没有了,即使是硅元素虽然和碳元素很像,但是它不活泼而且也很难产生长链的骨架结构,所以就没有了。

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有机物即有机化合物。含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。有机物是生命产生的物质基础。

特点
多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素,此外也常含有氧、氮、硫、卤素、磷等。部分有机物来自植物界,但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料,通过人工合成的方法制得。

和无机物相比,有机物数目众多,可达几百万种。有机化合物的碳原子的结合能利非常强,互相可以结合成碳链或碳环。碳原子数量可以是1、2个,也可以是几千、几万个,许多有机高分子化合物甚至可以有几十万个碳原子。此外,有机化合物中同分异构现象非常普遍,这也是造成有机化合物众多的原因之一。

有机化合物除少数以外,一般都能燃烧。和无机物相比,它们的热稳定性比较差,受热容易分解。有机物的熔点较低,一般不超过400℃。有机物的极性很弱,因此大多不溶于水。有机物之间的反应,大多是分子间反应,往往需要一定的活化能,因此反应缓慢,往往需要催化剂等手段。而且有机物的反应比较复杂,在同样条件下,一个化合物往往可以同时进行几个不同的反应,生成不同的产物。

共价键
在有机物中, 碳的化合价(原子价)都为4价,但在计算中(尤其是氧化还原反应)碳的价态(氧化数)被认为是不固定的。

有机物中普遍存在共价键。有机物发生反应时,就是一些共价键断裂,同时一些新的共价键生成。