Chemiekursus in skole begin in die graad 8 met die studie van die algemene grondslae van wetenskap: moontlike tipes bindings tussen atome, tipes kristalroosters en die mees algemene reaksiemeganismes word beskryf. Dit word die grondslag vir die studie van 'n belangrike, maar meer spesifieke afdeling - anorganies.
Wat is dit
Anorganiese chemie is 'n wetenskap wat die beginsels van struktuur, basiese eienskappe en reaktiwiteit van alle elemente van die periodieke tabel oorweeg. 'n Belangrike rol in die anorganiese word gespeel deur die Periodieke Wet, wat die sistematiese klassifikasie van stowwe stroomlyn deur hul massa, getal en tipe te verander.
Die kursus dek ook verbindings wat gevorm word tydens die interaksie van die elemente van die tabel (die enigste uitsondering is die gebied van koolwaterstowwe, wat in die hoofstukke van organiese stowwe oorweeg word). Take in anorganiese chemie laat jou toe om die teoretiese kennis wat in die praktyk opgedoen is, uit te werk.
Wetenskap in die historieseaspek
Die naam "anorganies" het ontstaan in ooreenstemming met die idee dat dit 'n deel van chemiese kennis dek wat nie verband hou met die aktiwiteite van biologiese organismes nie.
Met verloop van tyd is dit bewys dat die meeste van die organiese wêreld "nie-lewende" verbindings kan produseer, en koolwaterstowwe van enige tipe word in die laboratorium gesintetiseer. Dus, uit ammoniumsianaat, wat 'n sout in die chemie van die elemente is, kon die Duitse wetenskaplike Wehler ureum sintetiseer.
Om verwarring met die nomenklatuur en klassifikasie van tipes navorsing in beide wetenskappe te voorkom, behels die program van skool- en universiteitskursusse, wat algemene chemie volg, die studie van anorganiese stowwe as 'n fundamentele dissipline. Die wetenskaplike wêreld handhaaf 'n soortgelyke volgorde.
Klasse anorganiese stowwe
Chemie maak voorsiening vir so 'n aanbieding van die materiaal, waarin die inleidende hoofstukke van anorganiese stowwe die Periodieke Wet van die Elemente oorweeg. Dit is 'n klassifikasie van 'n spesiale tipe, wat gebaseer is op die aanname dat die atoomladings van kerne die eienskappe van stowwe beïnvloed, en hierdie parameters verander siklies. Aanvanklik is die tabel gebou as 'n weerspieëling van die toename in die atoommassas van elemente, maar hierdie volgorde is gou verwerp weens die teenstrydigheid daarvan in die aspek waarin anorganiese stowwe oorweging van hierdie kwessie vereis.
Chemie, benewens die periodieke tabel, dui op die teenwoordigheid van ongeveer honderd figure, trosse en diagramme wat die periodisiteit van eienskappe weerspieël.
Tans 'n gekonsolideerde weergawe van die oorweging van sokonsepte as klasse van anorganiese chemie. Die kolomme van die tabel dui die elemente aan, afhangende van die fisiese en chemiese eienskappe, in die rye - tydperke soortgelyk aan mekaar.
Eenvoudige stowwe in anorganiese stowwe
'n Teken in die periodieke tabel en 'n eenvoudige stof in 'n vrye staat is meestal verskillende dinge. In die eerste geval word slegs 'n spesifieke tipe atome weerspieël, in die tweede - die tipe verbinding van deeltjies en hul wedersydse invloed in stabiele vorms.
Die chemiese binding in eenvoudige stowwe bepaal hul verdeling in families. Dus kan twee breë tipes groepe atome onderskei word - metale en nie-metale. Die eerste familie bevat 96 elemente uit 118 wat bestudeer is.
Metale
Meta altipe impliseer die teenwoordigheid van dieselfde naam-verbinding tussen die deeltjies. Die interaksie is gebaseer op die sosialisering van die elektrone van die rooster, wat gekenmerk word deur nie-gerigtheid en onversadigdheid. Dit is hoekom metale hitte gelei en goed laai, 'n metaalglans, smeebaarheid en rekbaarheid het.
Konvensioneel is metale aan die linkerkant in die periodieke tabel wanneer 'n reguit lyn van boor na astatien getrek word. Elemente wat naby hierdie lyn geleë is, is meestal van 'n grensaard en vertoon 'n dualiteit van eienskappe (byvoorbeeld germanium).
Metale vorm meestal basiese verbindings. Die oksidasietoestande van sulke stowwe oorskry gewoonlik nie twee nie. In 'n groep neem die metallisiteit toe, terwyl dit in 'n tydperk afneem. Byvoorbeeld, radioaktiewe francium vertoon meer basiese eienskappe as natrium, en inIn die halogeenfamilie het jodium selfs 'n metaalglans.
Anders is die situasie in die tydperk - inerte gasse voltooi die subvlakke, waarvoor daar stowwe met teenoorgestelde eienskappe is. In die horisontale ruimte van die periodieke tabel verander die gemanifesteerde reaktiwiteit van elemente van basies deur amfoteries na suur. Metale is goeie reduseermiddels (aanvaar elektrone wanneer bindings gevorm word).
Niemetale
Hierdie tipe atome is ingesluit in die hoofklasse van anorganiese chemie. Nie-metale beslaan die regterkant van die periodieke tabel, wat tipies suur eienskappe toon. Dikwels kom hierdie elemente voor in die vorm van verbindings met mekaar (byvoorbeeld borate, sulfate, water). In die vry molekulêre toestand is die bestaan van swael, suurstof en stikstof bekend. Daar is ook verskeie diatomiese nie-metaalgasse – benewens die twee hierbo, sluit dit waterstof, fluoor, broom, chloor en jodium in.
Dit is die algemeenste stowwe op aarde – silikon, waterstof, suurstof en koolstof is veral algemeen. Jodium, selenium en arseen is baie skaars (dit sluit ook radioaktiewe en onstabiele konfigurasies in, wat in die laaste periodes van die tabel geleë is).
In verbindings gedra nie-metale hulle hoofsaaklik as sure. Hulle is kragtige oksideermiddels as gevolg van die vermoë om 'n bykomende aantal elektrone te heg om die vlak te voltooi.
Komplekse stowwe in anorganiese stowwe
Benewens stowwe wat deur een groep atome voorgestel word,daar word onderskei tussen verbindings wat verskeie verskillende konfigurasies bevat. Sulke stowwe kan binêr wees (bestaande uit twee verskillende deeltjies), drie-, vier-element en so meer.
Twee-elementstowwe
Chemie heg besondere belang aan die binariteit van bindings in molekules. Klasse anorganiese verbindings word ook beskou vanuit die oogpunt van die binding wat tussen die atome gevorm word. Dit kan ionies, metaalagtig, kovalent (polêr of nie-polêr) of gemeng wees. Tipies toon sulke stowwe duidelik basiese (in die teenwoordigheid van metaal), amforteriese (dubbel - veral kenmerkend van aluminium) of suur (as daar 'n element met 'n oksidasietoestand van +4 en hoër) eienskappe is.
Drie-element geassosieerdes
Die onderwerpe van anorganiese chemie maak voorsiening vir die oorweging van hierdie tipe amalgamasie van atome. Verbindings wat uit meer as twee groepe atome bestaan (meestal handel anorganiese stowwe met drie-element spesies) word gewoonlik gevorm met die deelname van komponente wat aansienlik van mekaar verskil in fisies-chemiese parameters.
Moontlike tipes bindings is kovalent, ionies en gemeng. Tipies is drie-element stowwe soortgelyk in gedrag as binêre vanweë die feit dat een van die kragte van interatomiese interaksie baie sterker is as die ander: die swak een word sekondêr gevorm en het die vermoë om vinniger in oplossing te dissosieer.
Klasse van anorganiese chemie
Die oorgrote meerderheid stowwe wat in die anorganiese kursus bestudeer is, kan deur 'n eenvoudige klassifikasie oorweeg word, afhangende van hul samestelling eneiendomme. So, hidroksiede, sure, oksiede en soute word onderskei. Oorweging van hul verhouding is beter om te begin met 'n kennismaking met die konsep van geoksideerde vorms, waarin byna enige anorganiese stof kan voorkom. Die chemie van sulke geassosieerdes word in die hoofstukke oor oksiede bespreek.
Oxides
Oksied is 'n verbinding van enige chemiese element met suurstof in die oksidasietoestand gelyk aan -2 (in peroksiede -1, onderskeidelik). Bindingsvorming vind plaas as gevolg van die terugslag en aanhegting van elektrone met die reduksie van O2 (wanneer suurstof die mees elektronegatiewe element is).
Kan beide suur, en amfoteriese, en basiese eienskappe vertoon, afhangende van die tweede groep atome. As dit 'n metaal is, oorskry die oksied nie die oksidasietoestand van +2 nie, as dit 'n nie-metaal is - vanaf +4 en hoër. In monsters met die dubbele aard van die parameters, is die waarde +3.
sure in anorganics
Suurverbindings het 'n mediumreaksie van minder as 7 as gevolg van die inhoud van waterstofkatione, wat in oplossing kan gaan en daarna deur 'n metaalioon vervang kan word. Volgens klassifikasie is dit komplekse stowwe. Die meeste sure kan verkry word deur die ooreenstemmende oksiede met water te verdun, byvoorbeeld in die vorming van swaelsuur na hidrasie van SO3.
Basiese Anorganiese Chemie
Die eienskappe van hierdie tipe verbindings is te wyte aan die teenwoordigheid van die hidroksielradikaal OH, wat die reaksie van die medium bo 7 gee. Oplosbare basisse word genoemalkalies, hulle is die sterkste in hierdie klas stowwe as gevolg van volledige dissosiasie (verval in ione in 'n vloeistof). Die OH-groep in die vorming van soute kan vervang word deur suur residue.
Anorganiese chemie is 'n dubbele wetenskap wat stowwe vanuit verskillende perspektiewe kan beskryf. In die protolitiese teorie word basisse as waterstofkationaannemers beskou. Hierdie benadering brei die konsep van hierdie klas stowwe uit en noem alkali enige stof wat 'n proton kan aanvaar.
Soute
Hierdie tipe verbindings is tussen basisse en sure, aangesien dit die produk van hul interaksie is. Dus tree 'n metaalioon (soms ammonium, fosfonium of hidroksonium) gewoonlik as 'n katioon op, en 'n suurresidu dien as 'n anioniese stof. Wanneer 'n sout gevorm word, word waterstof deur 'n ander stof vervang.
Afhangende van die verhouding van die aantal reagense en hul sterkte in verhouding tot mekaar, is dit rasioneel om verskeie tipes interaksieprodukte te oorweeg:
- basiese soute word verkry as die hidroksielgroepe nie heeltemal vervang is nie (sulke stowwe het 'n alkaliese reaksie-omgewing);
- suursoute word in die teenoorgestelde geval gevorm - met 'n gebrek aan 'n reagerende basis, bly waterstof gedeeltelik in die verbinding;
- Die bekendste en maklikste om te verstaan is die gemiddelde (of normale) monsters - dit is die produk van volledige neutralisering van reagense met die vorming van water en 'n stof met slegs 'n metaalkation of sy analoog en 'n suurresidu.
Anorganiese chemie is 'n wetenskap wat behelsdie verdeling van elk van die klasse in fragmente wat op verskillende tye oorweeg word: sommige - vroeër, ander - later. Met 'n meer in-diepte studie word nog 4 soorte soute onderskei:
- Dubbel bevat 'n enkele anioon in die teenwoordigheid van twee katione. Gewoonlik word sulke stowwe verkry deur twee soute saam te voeg met dieselfde suurresidu, maar verskillende metale.
- Die gemengde tipe is die teenoorgestelde van die vorige een: sy basis is een katioon met twee verskillende anione.
- Kristalhidrate - soute, in die formule waarvan daar water in 'n gekristalliseerde toestand is.
- Komplekse is stowwe waarin 'n katioon, anioon of albei van hulle in die vorm van trosse met 'n vormende element aangebied word. Sulke soute kan hoofsaaklik verkry word van elemente van subgroep B.
Ander stowwe ingesluit in die anorganiese chemie werkswinkel wat as soute of as afsonderlike hoofstukke van kennis geklassifiseer kan word, sluit in hidriede, nitriede, karbiede en intermetalliede (verbindings van verskeie metale wat nie 'n legering is nie).
Results
Anorganiese chemie is 'n wetenskap wat vir elke spesialis in hierdie veld van belang is, ongeag sy belangstellings. Dit sluit die eerste hoofstukke in wat op skool in hierdie vak bestudeer is. Die verloop van anorganiese chemie maak voorsiening vir die sistematisering van groot hoeveelhede inligting in ooreenstemming met 'n verstaanbare en eenvoudige klassifikasie.
