化合物：化学物质的多样形态
化合物：化学物质的多样形态
化合物是化学世界中一个基本而重要的概念。它是由两种或多种不同类型的原子以固定的化学计量比例组成的物质，可以通过化学反应转化为其他物质。本文将从化合物的定义出发，详细介绍其类型和特征，帮助读者全面理解这一化学基础概念。
简介
化合物是由许多相同的分子（或分子实体）组成的化学物质，这些分子包含来自通过化学键结合在一起的一种以上化学元素的原子。因此，仅由一种元素的原子组成的分子不是化合物。化合物可以通过化学反应转化为不同的物质，这可能涉及与其他物质的相互作用。在此过程中，原子之间的键可能会断裂和/或形成新的键。
有四种主要类型的化合物，根据组成原子如何键合在一起来区分。分子化合物通过共价键结合在一起；离子化合物通过离子键结合在一起；金属间化合物通过金属键结合在一起；配位络合物通过配位共价键连接在一起。非化学计量化合物构成了一个有争议的边缘案例。
化学式使用带有数字下标的标准化学符号指定化合物分子中每个元素的原子数。许多化合物都具有由化学文摘社分配的xxx CAS编号标识符。在全球范围内，超过350,000种化合物（包括化学品混合物）已注册生产和使用。
定义
由两种或多种不同类型的原子（化学元素）以固定的化学计量比例组成的任何物质都可以称为化合物；在考虑纯化学物质时，这个概念最容易理解。由于它们由固定比例的两种或多种原子组成，化合物可以通过化学反应转化为各自具有较少原子的化合物或物质。化学式是一种表达有关构成特定化合物的原子比例的信息的方式，使用化学元素的化学符号和下标表示所涉及的原子数。例如，水是由两个氢原子与一个氧原子结合而成：化学式为H2O。在非化学计量化合物的情况下，比例在其制备方面可能是可重现的，并给出其组成元素的固定比例，但比例不是整数[例如，对于氢化钯，PdHx (0.02 < x < 0.58)]。
化学物质具有独特且明确的化学结构，通过化学键以明确的空间排列结合在一起。化合物可以是通过共价键结合在一起的分子化合物、通过离子键结合在一起的盐、通过金属键结合在一起的金属间化合物，或者通过配位共价键结合在一起的化学络合物的子集。纯化学元素通常不被视为化合物，因为它们不满足两个或多个原子的要求，尽管它们通常由多个原子组成的分子组成（例如双原子分子H2或多原子分子S8等）。许多化合物都有一个由化学文摘社(CAS)指定的xxx数字标识符：其CAS编号。
存在各种不同的、有时不一致的命名法来区分物质，其中包括真正的非化学计量的例子，与需要固定比例的化合物。许多固体化学物质——例如许多硅酸盐矿物——是化学物质，但没有简单的公式来反映元素以固定比例相互化学键合；尽管如此，这些结晶物质通常被称为非化学计量化合物。可能会争辩说，它们与化合物有关，而不是化合物，因为它们组成的可变性通常是由于存在被困在其他已知真实化合物的晶体结构中的外来元素，或由于扰动相对于已知化合物的结构，由于其结构中某些地方的组成元素过剩而产生；这种非化学计量物质构成了地球的大部分地壳和地幔。其他被视为化学相同的化合物可能具有不同数量的组成元素的重或轻同位素，这会稍微改变元素的质量比。
类型
分子
分子是两个或多个原子通过化学键结合在一起的电中性基团。一个分子可能是同核分子，也就是说，它由一种化学元素的原子组成，就像氧分子(O2)中的两个原子一样；
或者它可能是异核的，一种由不止一种元素组成的化合物，例如水（两个氢原子和一个氧原子；H2O）。分子是物质的最小单位，它仍然具有该物质的所有物理和化学性质。
离子化合物
离子化合物是由被称为离子键合的静电力保持在一起的离子组成的化合物。该化合物总体呈中性。