Вопрос ?, страница 32 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 5. Атомно-молекулярное учение. Химические элементы. Глава 1. Первоначальные химические понятия - страница 32.

Как объяснить такое многообразие сложных веществ, если число образующих их химических элементов равно 90?

Решение

Огромное разнообразие сложных веществ, образованных из сравнительно небольшого числа химических элементов (около 90 встречающихся в природе), объясняется несколькими фундаментальными причинами, связанными со способностью атомов соединяться друг с другом:

• Различные комбинации элементов. Атомы могут соединяться друг с другом в практически бесконечном числе комбинаций. Вещества могут состоять из двух элементов (бинарные соединения, например, $H_2O$), трех (например, $H_2SO_4$), четырех и так далее.
• Различные количественные соотношения. Атомы одних и тех же элементов могут соединяться между собой в разных пропорциях, образуя вещества с совершенно разными свойствами. Это иллюстрирует закон кратных отношений. Например, углерод и кислород образуют угарный газ ($CO$) и углекислый газ ($CO_2$), которые кардинально отличаются по своим химическим и физиологическим свойствам.
• Явление изомерии. Изомеры — это вещества, которые имеют одинаковый качественный и количественный состав (т.е. одинаковую молекулярную формулу), но разное строение молекул и, как следствие, разные свойства. Например, молекулярной формуле $C_2H_6O$ соответствуют два разных вещества: этиловый спирт ($CH_3–CH_2–OH$) и диметиловый эфир ($CH_3–O–CH_3$). Изомерия многократно увеличивает число возможных соединений.
• Способность атомов к образованию цепей и циклов. Уникальная способность атомов углерода образовывать прочные ковалентные связи друг с другом приводит к формированию длинных цепей (линейных и разветвленных) и замкнутых циклов. Эта особенность лежит в основе органической химии, которая изучает миллионы соединений, от простейших, как метан ($CH_4$), до сложнейших биополимеров, таких как белки и нуклеиновые кислоты.
• Различное пространственное строение. Кроме порядка соединения атомов (структурная изомерия), имеет значение и их расположение в трехмерном пространстве (пространственная изомерия или стереоизомерия). Это также приводит к появлению веществ с разными свойствами при одинаковом составе и порядке связей.

Таким образом, сочетание этих факторов — комбинаторики, разных количественных соотношений, различного порядка связей и пространственной структуры — позволяет из ограниченного набора элементов создать практически бесконечное число сложных веществ.

Ответ: Многообразие сложных веществ объясняется тем, что атомы около 90 химических элементов способны: 1) соединяться в различных комбинациях и количественных соотношениях; 2) образовывать молекулы с разным порядком соединения атомов и разным пространственным строением (явление изомерии). Особенно важную роль играет способность атомов углерода образовывать длинные цепи и циклы, что порождает огромное количество органических соединений.