Химическое соединение
Сложное вещество, состоящее из химически связанных атомов двух или нескольких химических элементов. Термин «соединение» означает: разные части так связаны друг с другом, что возникло новое вещество, с иными свойствами, чем были у исходных веществ. В химическом соединении связи таковы, что уже нельзя различить свойства отдельных компонентов. Так, например, нельзя обнаружить свойства серы или меди в CuSO4. Все химические и большинство физических свойств веществ зависят от строения электронных оболочек составляющих их атомов, а химическое соединение тем и отличается от физической смеси, что в нем часть электронов обобществлена; они образуют химические связи между атомами. Поэтому важным свойством химических соединений, отличающим их от механических смесей, является однородность. Состав химического соединения записывают в виде химических формул, а взаимное расположение атомов изображают при помощи структурных формул.
В настоящее время химики знают и умеют различать около 200 тыс. неорганических соединений и около 7 млн. органических. Большинство из них имеют постоянный состав, хотя известно немало и так называемых нестехиометрических соединений переменного состава. Некоторые простые вещества тоже можно рассматривать как химические соединения, если их атомы связаны ковалентными связями (см. Химическая связь) в молекулы, как, например, кислород О2, озон О3, графит и алмаз (их общая формула Сn) и т. п. В этих соединениях существенное влияние на свойства вещества оказывает не только состав, но и взаимное расположение атомов, а также тип соединяющих их связей.
Химические соединения образуются либо при взаимодействии простых веществ, либо в результате превращения других соединений. Например, при реакции железа и хлора получается хлорное железо:
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3,
оно же может образоваться при взаимодействии гидроксида трехвалентного железа с соляной кислотой:
2Fe(OH)3 + 6HCl = 2FeCl3 + 6H2O.
В обоих случаях реакция идет с выделением теплоты (см. Термохимия).
Образование химических соединений всегда сопровождается выделением или поглощением энергии. Не обязательно теплоты — так, в аккумуляторах и гальванических элементах образование химических соединений сопровождается возникновением электродвижущей силы, а в ракетном двигателе большая часть энергии, выделяющейся при образовании химических соединений топлива с окислителем, превращается в механическую энергию движения ракеты.
