Kemia 1: luku 2 Elinympäristömme alkuaineita ja yhdisteitä

Ilmakehä suojaa maapalloa avaruudesta tulevalta säteilyltä ja pitää Maan lämpötilan elämän kannalta sopivana. Ihminen on kuitenkin toiminnallaan aiheuttanut suuria muutoksia maapallon ilmakehän koostumukseen. Pahimpia muutoksia ovat otsonikerroksen oheneminen ja kasvihuoneilmiön voimistuminen.

Elämää ei voi esiintyä ilman vettä. Vesi on hyvä liuotin, joka liuottaa monia  mukana tulevia ioni- ja molekyyliyhdisteitä. Myös suurin osa solun kemiallisista reaktioista tapahtuu vesiliuoksessa. Lisäksi runsaasti aineenvaihduntareaktioiden tuotteita poistuu veteen hien ja virtsan mukana.

Kaikki jalokaasut esiintyvät huoneenlämmössä kaasuina. Endoterminen tarkoittaa lämpöä sitovaa ja eksoterminen lämpöä vapauttavaa reaktiota. Sublimoituminen tarkoittaa aineen muuttumista kuumennettaessa suoraan kiinteästä kaasuksi. Tällaisia aineita ovat esim ammoniumkloridi, hiilidioksidi, naftaleeni ja jodi. Nämä aineet myös muuttuvat jäähtyessään kaasusta suoraan kiinteäksi eli ne härmistyvät.

                                                                                                                                            

Puhtaat aineet                                                                                  

Puhtaiden aineiden olomuodon muutokset tapahtuvat aina tietyssä lämpötilassa, eli niillä on tarkka sulamis- ja kiehumispiste. Tämä selittyy sillä, että aineen rakenneyksiköt (atomit, ionit tai molekyylit) ovat toisissaan kiinni keskenään yhtä vahvoilla sidoksilla. Joillakin puhtailla aineilla ei ole säännöllistä hilarakennetta. Tällaisia aineita sanotaan amorfisiksi. Tällöin rakenneyksiköiden väliset kemialliset sidokset eivät ole keskenään yhtä vahvoja, ja aineella ei siten ole tarkkaa sulamispistettä vaan aine pehmenee kuumennettaessa vähitellen. Esim rikki on tällainen aine.

Alkuaineet luokitellaan metalleihin, puolimetalleihin ja epämetalleihin. Allotropiassa saman alkuaineen atomit ovat sitoutuneet samassa olomuodossa eri tavoin. Kun metalli- ja epämetalliatomit reagoivat keskenään, muodostuu ioniyhdisteitä eli suoloja. Esim NaCl. Elektronegatiivisuus tarkoittaa kemiallisesti sitoutuneen alkuaineatomin kykyä vetää puoleensa yhteisiä sidoselektroneja.

Hyvä juomavesi

                                                                                                                  

Kolibakteereja esiintyy likaantuneissa vesissä kaikkialla. Lämpökestoiset kolimuotoiset bakteerit ovat ulostebakteereja, eikä niitä saa olla kaivovedessä yhtään. Veden korkeat nitriitti-ionipitoisuudet ovat merkkejä bakteeritoiminnasta ja typen epätäydellisestä hapettumisesta. Liiallinen fluoridin saanti aiheuttaa hammaskiilteen muodostumishäiriöitä ja luuston murtumaherkkyyttä. Lisäksi pitkäaikainen, runsas arseenin saanti voi aiheuttaa ihomuutoksia, melanoomaa, anemiaa ja hermostosairauksia. Radon puolestaan voi radioaktiivisena aineena aiheuttaa syöpää.

Korkea ammoniumpitoisuus vedessä aiheuttaa pistävää hajua ja makua ja on merkkinä siitä, että kaivoon on saattanut päästä lannoitteista tai jätevesistä peräisin olevia typpipitoisia aineita.