Вещества.

Вещества неорганические — это химические соединения, образуемые всеми химическими элементами (кроме соединений С – Н).

Известно немногим более ста химических элементов (классифицированных в таблице периодических элементов Менделеева). Из них образовалось более 10 млн. химических соединений или веществ.

Из них 96% соединений образованы из 6…8 элементов, основными из которых являются С и Н. Остальные химические элементы образовали неорганические соединения.

Вещества органические — это группа соединений С – Н с другими элементами (исключение - оксиды углерода, угольная кислота и ее соли считаются неорганическими соединениями).

Название "органические" эти соединения получили в связи с тем, что первые представители этой группы веществ были выделены из тканей организмов. Долгое время считалось, что подобные соединения нельзя синтезировать в пробирке, вне живого организма. Однако в первой половине XIX в. удалось искусственно получить вещества, которые ранее извлекали только из тканей животных и растений или продуктов их жизнедеятельности: мочевину, жиры и сахара. Это послужило доказательством возможности искусственного получения органических веществ и началом новых наук — органической химии и биохимии.

Органические вещества обладают рядом свойств, отличающих их от неорганических веществ: они неустойчивы к действию высоких температур; реакции с их участием протекают медленно и требуют особых условий.

При этом органические вещества – наиболее развитый класс соединений.

Пища, топливо, многие лекарства, одежда — все это состоит из органических веществ. В настоящее время известно более 10 млн. органических соединений, имеющих природное происхождение, ряду органических веществ пока еще не найдена достойная область практического применения.

К органическим соединениям относятся нуклеиновые кислоты, белки, углеводы, липиды, гормоны, витамины и др., играющие основную роль в построении и жизнедеятельности растительных и животных организмов.

(По функциям – это молекулярный аналог функциональных систем организма)

Основу живого составляют шесть элементов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера, общая весовая доля которых в организмах составляет 97,4%.

Физиологически важными компонентами биосистем являются 12 элементов: натрий, калий, кальций, магний, железо, алюминий, кремний, хлор, медь, цинк, кобальт. И их весовая доля составляет 1,6%. Значимость и влияние остальных элементов в организме могут существенно различаться.

Макротела (вещество). При определенных условиях атомы и молекулы могут образовывать совокупности — макроскопические тела (вещество). Вещество — это проявление материи; это то, из чего состоит весь видимый и изучаемый окружающий мир. Вещества включают в себя и состоят из атомов, молекул, ионов, элементарных частиц, имеющих массу и находящихся в постоянном движении и взаимодействии. Существует множество веществ, различных по составу и свойствам. Вещества делятся на простые, сложные, чистые, неорганические и органические.

Вещество сложное состоит из частиц, образованных атомами различных химических элементов. Например, H₂S0₄ (серная кислота); FeS (сульфид железа); СН₄ (метан) — сложные вещества.

Вещество простое состоит из частиц, образованных атомами одного химического элемента.

Важное замечание! Одно из распространенных заблуждений состоит в том, что любое простое вещество (уж не говоря о сложном) как неслучайная совокупность состоит из одинаковых ядер и атомов.

Однако любое вещество содержит в себе ядра в основном состоянии набор, а также набор ядер того же наименования, но с измененной массовой характеристикой, т.е. набор изотопов.

Далее в табл…. приведены характеристики основных состояний и изотопов органогенных элементов Н, N, С, О. (Выделены основные состояния ядер).

№	Нуклид (заряд, символ, массовое число).	Массы нуклидов (в шкале 12 С).	Процентное содержание, T1/2, ширина резонансов.
1	1- H – 1	1,00782503207	99,985%
2	1- H – 2	2,0141017778	0,015%
3	1- H – 3	3,0160492777	12,32 уear
4	1- H – 4	4,027810	4,6 МеV
5	1- H – 5	5,035310	5,7 МеV
6	1- H – 6	6,044940	1,6 MeV
7 (1)	6 – С – 8	8,037675	230 Kev
8 (2)	6 – С – 9	9,0310367	126,5 ms
9 (3)	6 – С – 10	10,0168532	19,26 s
10 (4)	6 – С – 11	11,0114336	20,37 m
11 (5)	6 – С – 12	12,0000000	98,89%
12 (6)	6 – С – 13	13,0033548378	1,11%
13 (7)	6 – С – 14	14,003241989	5700 year
14 (8)	6 – С – 15	15,0105993	2,449 s
15 (9)	6 – С – 16	16,014701	0,747 s
16 (10)	6 – С – 17	17,022586	193 ms
17 (11)	6 – С – 18	18,026760	92 ms
18 (12)	6 – С – 19	19,034810	49 ms
19 (13)	6 – С – 20	20,040320	14 ms
20 (14)	6 – С – 21	21,049340	< 30 ns
21 (15)	6 - С – 22	22,057200	6, ms
22 (1)	7 – N – 10	10,041650	20·10 -23 y
23 (2)	7 – N –11	11,026090	-
24 (3)	7 – N – 12	12,0186132	11 ms
25 (4)	7 – N – 13	13,0057386	9,965 m
26 (5)	7 – N – 14	14,0030740048	99,634%
27 (6)	7 – N – 15	15,0001088982	0,366%
28 (7)	7 – N – 16	16,0061017	7,13 s
29 (8)	7 – N – 17	17,008450	4,173 s
30 (9)	7 – N – 18	18,014079	524 ms
31 (10)	7 – N – 19	19,017029	271 ms
32 (11)	7 – N – 20	20,023370	130 ms
33 (12)	7 – N – 21	21,027110	85 ms
34 (13)	7 – N – 22	22,034390	24 ms
35 (14)	7 – N – 23	23,041220	14,5 ms
36 (15)	7 – N – 24	24,051040	< 52 ns
37 (16)	7 – N - 25	25,060660	< 260 ns
38 (1)	8 – О – 12	12,034405	0,40 MeV
39 (2)	8 – О – 13	13,024812	8,58 ms
40 (3)	8 – О – 14	14,00859625	70,606 s
41 (4)	8 – О – 15	15,003065	2,041 m
42 (5)	8 – О – 16	15,99491461956	99,762 %
43 (6)	8 – О – 17	16,99913170	0,038 %
44 (7)	8 – О – 18	17,999161	0,200 %
45 (8)	8 – О – 19	19,003580	26,88 s
46 (9)	8 – О – 20	20,0040767	13,51 s
47 (10)	8 – О – 21	21,008656	3,42 s
48 (11)	8 – О – 22	22,009970	3,25 s
49 (12)	8 – О – 23	23,015690	82 ms
50 (13)	8 – О – 24	24,020470	65 ms
51 (14)	8 – О – 25	25,029460	< 50 ns
52 (15)	8 – О – 26	26,038340	< 40 ns
53 (16)	8 – О – 27	27,048260	< 260 ns
54 (17)	8 – О – 28	28,057810	< 100 ns

Неодинаковые атомные веса изотопов (за счет изменения количества нейтронов) обуславливают изменения в плотности, вязкости, коэффициенте диффузии, энергии поступательного, вращательного и колебательного движения молекул, что приводит к изменению параметров макроструктур на уровне вещества. Для живого вещества эти изменения чреваты дальнейшим патологическим состояниям на любых других уровнях (в слабых звеньях - молекулярном, клеточном, тканевом и т.д. ).

Рассмотрим эту ситуацию на примере всем известной воды.

а) В состав обычной воды входит, как правило, тяжелая вода. Тяжёлая вода или оксид дейтерия имеет ту же химическую формулу, что и обычная вода, но вместо двух атомов водорода содержит два тяжёлых изотопа водорода — атомы дейтерия. Формула тяжёловодородной воды - D₂O или ²H₂O. Внешне тяжёлая вода выглядит как обычная — бесцветная жидкость без вкуса и запаха, но по своим свойствам тяжелая вода заметно отличается от обычной воды. Реакции с тяжелой водой протекают медленнее, чем с обычной, константы диссоциации молекулы тяжёлой воды меньше таковых для обычной воды.

б) Существует также и полутяжёлая (или дейтериевая) вода, у которой только один атом водорода замещен дейтерием. Формулу такой воды записывают так: DHO.

в) Сверхтяжёлая вода содержит вместо атомов ¹H его радиоактивный изотоп тритий - ³H.

г) Существуе также аномальная форма воды (тяжёлокислородная вода), в которой лёгкий изотоп кислорода ¹⁶O замещается тяжёлыми изотопами ¹⁷O или ¹⁸O.