Ang kursong Chemistry sa mga paaralan ay nagsisimula sa ika-8 baitang sa pag-aaral ng mga pangkalahatang pundasyon ng agham: ang mga posibleng uri ng mga bono sa pagitan ng mga atomo, mga uri ng mga kristal na sala-sala at ang pinakakaraniwang mekanismo ng reaksyon ay inilalarawan. Ito ang nagiging pundasyon para sa pag-aaral ng isang mahalaga, ngunit mas partikular na seksyon - inorganics.
Ano ito
Ang inorganic na chemistry ay isang agham na isinasaalang-alang ang mga prinsipyo ng istruktura, mga pangunahing katangian at reaktibidad ng lahat ng elemento ng periodic table. Isang mahalagang papel sa inorganic ang ginagampanan ng Periodic Law, na nag-streamline sa sistematikong pag-uuri ng mga substance sa pamamagitan ng pagbabago ng kanilang masa, bilang at uri.
Ang kurso ay sumasaklaw din sa mga compound na nabuo sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga elemento ng talahanayan (ang tanging pagbubukod ay ang lugar ng mga hydrocarbon, na isinasaalang-alang sa mga kabanata ng mga organiko). Nagbibigay-daan sa iyo ang mga gawain sa inorganic chemistry na gawin ang teoretikal na kaalamang natamo sa pagsasanay.
Agham sa kasaysayanaspeto
Ang pangalang "inorganic" ay nabuo alinsunod sa ideya na sumasaklaw ito sa isang bahagi ng kaalaman sa kemikal na hindi nauugnay sa mga aktibidad ng mga biyolohikal na organismo.
Sa paglipas ng panahon, napatunayan na ang karamihan sa mga organikong mundo ay maaaring gumawa ng mga "hindi nabubuhay" na compound, at ang mga hydrocarbon ng anumang uri ay na-synthesize sa laboratoryo. Kaya, mula sa ammonium cyanate, na isang asin sa chemistry ng mga elemento, ang German scientist na si Wehler ay nakapag-synthesize ng urea.
Upang maiwasan ang pagkalito sa mga katawagan at pag-uuri ng mga uri ng pananaliksik sa parehong agham, ang programa ng mga kurso sa paaralan at unibersidad, kasunod ng pangkalahatang kimika, ay nagsasangkot ng pag-aaral ng inorganics bilang isang pangunahing disiplina. Ang siyentipikong mundo ay nagpapanatili ng katulad na pagkakasunod-sunod.
Mga klase ng inorganic na substance
Ang
Chemistry ay nagbibigay ng ganoong presentasyon ng materyal, kung saan ang mga panimulang kabanata ng inorganics ay isinasaalang-alang ang Periodic Law of the Elements. Ito ay isang pag-uuri ng isang espesyal na uri, na batay sa pagpapalagay na ang mga atomic charge ng nuclei ay nakakaapekto sa mga katangian ng mga sangkap, at ang mga parameter na ito ay nagbabago ng paikot. Sa una, ang talahanayan ay itinayo bilang isang salamin ng pagtaas ng atomic mass ng mga elemento, ngunit sa lalong madaling panahon ang sequence na ito ay tinanggihan dahil sa hindi pagkakapare-pareho nito sa aspeto kung saan ang mga inorganic na substance ay nangangailangan ng pagsasaalang-alang sa isyung ito.
Ang Chemistry, bilang karagdagan sa periodic table, ay nagmumungkahi ng pagkakaroon ng humigit-kumulang isang daang figure, cluster at diagram na nagpapakita ng periodicity ng mga katangian.
Sa kasalukuyan, isang pinagsama-samang bersyon ng pagsasaalang-alang sa ganoonmga konsepto bilang mga klase ng inorganikong kimika. Ang mga column ng talahanayan ay nagpapahiwatig ng mga elemento depende sa pisikal at kemikal na mga katangian, sa mga hilera - mga tuldok na magkapareho.
Mga simpleng substance sa inorganics
Ang isang palatandaan sa periodic table at isang simpleng substance sa isang libreng estado ay kadalasang magkakaibang mga bagay. Sa unang kaso, tanging isang partikular na uri ng mga atom ang makikita, sa pangalawa - ang uri ng koneksyon ng mga particle at ang kanilang impluwensya sa isa't isa sa mga matatag na anyo.
Ang chemical bond sa mga simpleng substance ay tumutukoy sa kanilang paghahati sa mga pamilya. Kaya, ang dalawang malawak na uri ng mga grupo ng mga atom ay maaaring makilala - mga metal at di-metal. Kasama sa unang pamilya ang 96 na elemento sa 118 na pinag-aralan.
Metals
Ang uri ng metal ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng parehong pangalan na koneksyon sa pagitan ng mga particle. Ang pakikipag-ugnayan ay batay sa pagsasapanlipunan ng mga electron ng sala-sala, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng non-directionality at unsaturation. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga metal ay nagsasagawa ng init at mahusay na nag-charge, may metal na kinang, malleability at ductility.
Karaniwan, ang mga metal ay nasa kaliwa sa periodic table kapag ang isang tuwid na linya ay iginuhit mula sa boron patungo sa astatine. Ang mga elementong malapit sa lokasyon sa linyang ito ay kadalasang may likas na hangganan at nagpapakita ng duality ng mga katangian (halimbawa, germanium).
Ang mga metal ay kadalasang bumubuo ng mga pangunahing compound. Ang mga estado ng oksihenasyon ng naturang mga sangkap ay karaniwang hindi lalampas sa dalawa. Sa isang grupo, ang metallicity ay tumataas, habang sa isang panahon ito ay bumababa. Halimbawa, ang radioactive francium ay nagpapakita ng higit pang mga pangunahing katangian kaysa sa sodium, at saSa pamilyang halogen, ang iodine ay mayroon pa ring metal na kinang.
Kung hindi, ang sitwasyon ay nasa panahon - kumpletuhin ng mga inert gas ang mga sublevel, bago ito mayroong mga substance na may magkasalungat na katangian. Sa pahalang na espasyo ng periodic table, ang ipinahayag na reaktibiti ng mga elemento ay nagbabago mula sa basic hanggang amphoteric hanggang acidic. Ang mga metal ay magandang reducing agent (tanggapin ang mga electron kapag nabuo ang mga bono).
Nonmetals
Ang ganitong uri ng mga atom ay kasama sa mga pangunahing klase ng inorganic na kimika. Sinasakop ng mga di-metal ang kanang bahagi ng periodic table, na nagpapakita ng karaniwang mga acidic na katangian. Kadalasan, ang mga elementong ito ay nangyayari sa anyo ng mga compound sa bawat isa (halimbawa, borates, sulfates, tubig). Sa libreng molecular state, ang pagkakaroon ng sulfur, oxygen at nitrogen ay kilala. Mayroon ding ilang diatomic non-metal gas - bilang karagdagan sa dalawang nasa itaas, kabilang dito ang hydrogen, fluorine, bromine, chlorine at iodine.
Ito ang mga pinakakaraniwang substance sa mundo - lalo na karaniwan ang silicon, hydrogen, oxygen at carbon. Ang iodine, selenium at arsenic ay napakabihirang (kasama rin dito ang radioactive at hindi matatag na mga configuration, na matatagpuan sa mga huling yugto ng talahanayan).
Sa mga compound, ang mga hindi metal ay pangunahing kumikilos bilang mga acid. Ang mga ito ay makapangyarihang oxidizing agent dahil sa kakayahang mag-attach ng karagdagang bilang ng mga electron upang makumpleto ang antas.
Mga kumplikadong substance sa inorganics
Bilang karagdagan sa mga sangkap na kinakatawan ng isang pangkat ng mga atom,ang isang pagkakaiba ay ginawa sa pagitan ng mga compound na binubuo ng ilang iba't ibang mga pagsasaayos. Ang mga naturang substance ay maaaring binary (binubuo ng dalawang magkaibang particle), tatlo, apat na elemento at iba pa.
Two-element substance
Ang Chemistry ay nagbibigay ng partikular na kahalagahan sa binarity ng mga bono sa mga molekula. Ang mga klase ng mga inorganikong compound ay isinasaalang-alang din mula sa punto ng view ng bono na nabuo sa pagitan ng mga atomo. Maaari itong maging ionic, metallic, covalent (polar o non-polar), o halo-halong. Kadalasan, ang mga naturang substance ay malinaw na nagpapakita ng basic (sa pagkakaroon ng metal), amforteric (dalawahan - lalo na ang katangian ng aluminum) o acidic (kung mayroong elementong may oxidation state na +4 at mas mataas) na mga katangian.
Three-element associates
Ang mga paksa ng inorganic chemistry ay nagbibigay ng pagsasaalang-alang sa ganitong uri ng pagsasama-sama ng mga atom. Ang mga compound na binubuo ng higit sa dalawang grupo ng mga atoms (kadalasan ang mga inorganics ay nakikitungo sa tatlong-element na species) ay kadalasang nabubuo na may partisipasyon ng mga bahagi na malaki ang pagkakaiba sa isa't isa sa mga parameter ng physicochemical.
Ang mga posibleng uri ng bond ay covalent, ionic at mixed. Karaniwan, ang mga sangkap na may tatlong elemento ay katulad ng pag-uugali sa mga binary dahil sa katotohanan na ang isa sa mga puwersa ng interatomic na interaksyon ay mas malakas kaysa sa isa: ang mahina ay nabubuo sa pangalawa at may kakayahang mag-dissociate nang mas mabilis sa solusyon.
Mga klase ng inorganic chemistry
Ang karamihan sa mga sangkap na pinag-aralan sa inorganic na kurso ay maaaring isaalang-alang sa pamamagitan ng isang simpleng pag-uuri depende sa kanilang komposisyon atari-arian. Kaya, ang mga hydroxides, acids, oxides at s alts ay nakikilala. Ang pagsasaalang-alang sa kanilang relasyon ay mas mahusay na magsimula sa isang kakilala sa konsepto ng mga oxidized form, kung saan maaaring lumitaw ang halos anumang inorganikong sangkap. Ang chemistry ng gayong mga kasama ay tinalakay sa mga kabanata sa oxides.
Oxides
Ang
Oxide ay isang tambalan ng anumang elemento ng kemikal na may oxygen sa estado ng oksihenasyon na katumbas ng -2 (sa peroxides -1, ayon sa pagkakabanggit). Ang pagbuo ng bono ay nangyayari dahil sa pag-urong at pagkakabit ng mga electron na may pagbabawas ng O2 (kapag ang oxygen ang pinaka electronegative na elemento).
Maaaring magpakita ng parehong acidic, at amphoteric, at mga pangunahing katangian, depende sa pangalawang pangkat ng mga atom. Kung ito ay isang metal, sa oksido ay hindi ito lalampas sa estado ng oksihenasyon ng +2, kung ito ay isang non-metal - mula sa +4 at sa itaas. Sa mga sample na may dalawahang katangian ng mga parameter, ang value na +3.
Mga acid sa inorganics
Ang mga acid compound ay may katamtamang reaksyon na mas mababa sa 7 dahil sa nilalaman ng mga hydrogen cation, na maaaring mapunta sa solusyon at pagkatapos ay mapalitan ng isang metal na ion. Sa pamamagitan ng pag-uuri, ang mga ito ay kumplikadong mga sangkap. Karamihan sa mga acid ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagtunaw ng mga kaukulang oxide sa tubig, halimbawa, sa pagbuo ng sulfuric acid pagkatapos ng hydration ng SO3.
Basic Inorganic Chemistry
Ang mga katangian ng ganitong uri ng mga compound ay dahil sa pagkakaroon ng hydroxyl radical OH, na nagbibigay ng reaksyon ng medium sa itaas ng 7. Ang mga natutunaw na base ay tinatawagalkalis, sila ang pinakamalakas sa klase ng mga sangkap na ito dahil sa kumpletong paghihiwalay (pagkabulok sa mga ion sa isang likido). Ang pangkat ng OH sa pagbuo ng mga asin ay maaaring mapalitan ng acidic residues.
Ang
Inorganic na chemistry ay isang dual science na maaaring maglarawan ng mga substance mula sa iba't ibang pananaw. Sa protolytic theory, ang mga base ay itinuturing na hydrogen cation acceptors. Pinapalawak ng diskarteng ito ang konsepto ng klase ng mga substance na ito, na tinatawag na alkali anumang substance na maaaring tumanggap ng proton.
S alts
Ang ganitong uri ng mga compound ay nasa pagitan ng mga base at acid, dahil ito ay produkto ng kanilang pakikipag-ugnayan. Kaya, ang isang metal ion (minsan ammonium, phosphonium, o hydroxonium) ay karaniwang gumaganap bilang isang cation, at isang acid residue ay gumaganap bilang isang anionic substance. Kapag nabuo ang asin, ang hydrogen ay papalitan ng ibang substance.
Depende sa ratio ng bilang ng mga reagents at lakas ng mga ito na nauugnay sa isa't isa, makatuwirang isaalang-alang ang ilang uri ng mga produkto ng pakikipag-ugnayan:
- basic s alts ay nakukuha kung ang mga hydroxyl group ay hindi ganap na napalitan (ang mga naturang substance ay may alkaline reaction environment);
- nabubuo ang mga acid s alt sa kabaligtaran na kaso - na may kakulangan ng baseng tumutugon, bahagyang nananatili ang hydrogen sa compound;
- Ang pinakatanyag at pinakamadaling maunawaan ay ang average (o normal) na mga sample - ang mga ito ay produkto ng kumpletong neutralisasyon ng mga reagents na may pagbuo ng tubig at isang substance na may lamang metal cation o analogue nito at acid residue.
Ang inorganic na chemistry ay isang agham na kinabibilanganang paghahati ng bawat isa sa mga klase sa mga fragment na isinasaalang-alang sa iba't ibang panahon: ang ilan - mas maaga, ang iba - mamaya. Sa isang mas malalim na pag-aaral, 4 pang uri ng asin ang nakikilala:
Ang
Ang iba pang mga substance na kasama sa inorganic chemistry workshop na maaaring mauri bilang mga s alts o bilang hiwalay na mga kabanata ng kaalaman ay kinabibilangan ng hydride, nitride, carbides at intermetallides (mga compound ng ilang mga metal na hindi isang alloy).
Resulta
Ang inorganic na chemistry ay isang agham na interesado sa bawat espesyalista sa larangang ito, anuman ang kanyang mga interes. Kabilang dito ang mga unang kabanata na pinag-aralan sa paaralan sa paksang ito. Ang kurso ng inorganic chemistry ay nagbibigay para sa systematization ng malaking halaga ng impormasyon alinsunod sa isang naiintindihan at simpleng pag-uuri.
