Kemikurs i skolan börjar i 8:e klass med studiet av naturvetenskapens allmänna grunder: möjliga typer av bindningar mellan atomer, typer av kristallgitter och de vanligaste reaktionsmekanismerna beskrivs. Detta blir grunden för studiet av ett viktigt, men mer specifikt avsnitt - oorganiska ämnen.
Vad är det här
Oorganisk kemi är en vetenskap som tar hänsyn till principerna för struktur, grundläggande egenskaper och reaktivitet för alla element i det periodiska systemet. En viktig roll i det oorganiska spelar den periodiska lagen, som effektiviserar den systematiska klassificeringen av ämnen genom att ändra deras massa, antal och typ.
Kursen täcker också föreningar som bildas under interaktionen mellan elementen i tabellen (det enda undantaget är området för kolväten, som beaktas i de organiska kapitlen). Uppgifter i oorganisk kemi gör att du kan arbeta fram teoretiska kunskaper som du får i praktiken.
Vetenskap i det historiskaaspekt
Namnet "oorganiskt" kom till i enlighet med tanken att det täcker en del av kemisk kunskap som inte är relaterad till biologiska organismers aktiviteter.
Med tiden har det bevisats att större delen av den organiska världen kan producera "icke-levande" föreningar, och alla typer av kolväten syntetiseras i laboratoriet. Så från ammoniumcyanat, som är ett s alt i grundämnenas kemi, kunde den tyske vetenskapsmannen Wehler syntetisera urea.
För att undvika förväxling med nomenklaturen och klassificeringen av typer av forskning inom båda vetenskaperna, omfattar programmet för skol- och universitetskurser, efter allmän kemi, studier av oorganiska ämnen som en grundläggande disciplin. Den vetenskapliga världen upprätthåller en liknande ordning.
Klasser av oorganiska ämnen
Kemi tillhandahåller en sådan presentation av materialet, där de inledande kapitlen av oorganiska ämnen tar hänsyn till grundämnenas periodiska lag. Detta är en klassificering av en speciell typ, som bygger på antagandet att kärnornas atomladdningar påverkar egenskaperna hos ämnen, och dessa parametrar förändras cykliskt. Till en början byggdes bordet som en återspegling av ökningen av grundämnenas atommassor, men snart förkastades denna sekvens på grund av dess inkonsekvens i den aspekt i vilken oorganiska ämnen kräver övervägande av denna fråga.
Kemi, förutom det periodiska systemet, antyder närvaron av ett hundratal figurer, kluster och diagram som återspeglar egenskapernas periodicitet.
För närvarande en konsoliderad version av att överväga en sådanbegrepp som klasser av oorganisk kemi. Tabellens kolumner anger grundämnena beroende på de fysikaliska och kemiska egenskaperna, i raderna - perioder som liknar varandra.
Enkla ämnen i oorganiska ämnen
Ett tecken i det periodiska systemet och ett enkelt ämne i fritt tillstånd är oftast olika saker. I det första fallet återspeglas endast en specifik typ av atomer, i det andra - typen av anslutning av partiklar och deras ömsesidiga inflytande i stabila former.
Den kemiska bindningen i enkla ämnen bestämmer deras indelning i familjer. Således kan två breda typer av grupper av atomer särskiljas - metaller och icke-metaller. Den första familjen innehåller 96 element av 118 studerade.
Metals
Metalltyp antyder närvaron av samma namnkoppling mellan partiklarna. Interaktionen är baserad på socialiseringen av elektronerna i gittret, som kännetecknas av icke-riktad och omättnad. Det är därför metaller leder värme och laddar bra, har en metallisk lyster, formbarhet och formbarhet.
Vanligtvis finns metaller till vänster i det periodiska systemet när en rät linje dras från bor till astatin. Element som ligger nära denna linje är oftast av gränsande karaktär och uppvisar en dualitet av egenskaper (till exempel germanium).
Metaller bildar mestadels basiska föreningar. Oxidationstillstånden för sådana ämnen överstiger vanligtvis inte två. I en grupp ökar metalliciteten medan den under en period minskar. Till exempel uppvisar radioaktivt francium mer grundläggande egenskaper än natrium, och iI halogenfamiljen har jod till och med en metallisk glans.
I övrigt är läget i perioden - inerta gaser fullbordar undernivåerna, innan det finns ämnen med motsatta egenskaper. I det horisontella utrymmet i det periodiska systemet ändras den manifesterade reaktiviteten hos element från basisk till amfoter till sur. Metaller är bra reduktionsmedel (accepterar elektroner när bindningar bildas).
Ickemetaller
Denna typ av atomer ingår i huvudklasserna av oorganisk kemi. Icke-metaller upptar den högra sidan av det periodiska systemet och visar typiskt sura egenskaper. Oftast förekommer dessa element i form av föreningar med varandra (till exempel borater, sulfater, vatten). I det fria molekylära tillståndet är förekomsten av svavel, syre och kväve känd. Det finns också flera diatomiska icke-metalliska gaser - förutom de två ovanstående inkluderar dessa väte, fluor, brom, klor och jod.
Dessa är de vanligaste ämnena på jorden - kisel, väte, syre och kol är särskilt vanliga. Jod, selen och arsenik är mycket sällsynta (detta inkluderar även radioaktiva och instabila konfigurationer, som finns i tabellens sista perioder).
I föreningar beter sig icke-metaller övervägande som syror. De är kraftfulla oxidationsmedel tack vare förmågan att fästa ytterligare ett antal elektroner för att fullborda nivån.
Komplexa ämnen i oorganiska ämnen
Förutom ämnen som representeras av en grupp av atomer,man skiljer på föreningar som omfattar flera olika konfigurationer. Sådana ämnen kan vara binära (bestående av två olika partiklar), tre-, fyrelement och så vidare.
Tvåelementsämnen
Kemi fäster särskild vikt vid binariteten hos bindningar i molekyler. Klasser av oorganiska föreningar beaktas också ur synvinkeln av bindningen som bildas mellan atomerna. Det kan vara joniskt, metalliskt, kovalent (polärt eller opolärt) eller blandat. Typiskt visar sådana ämnen tydligt basiska (i närvaro av metall), amforteriska (dubbel - särskilt karakteristiskt för aluminium) eller sura (om det finns ett grundämne med ett oxidationstillstånd på +4 och högre) kvaliteter.
Tre-element associates
Ämnen oorganisk kemi gör det möjligt att överväga denna typ av sammanslagning av atomer. Föreningar som består av mer än två grupper av atomer (oftast handlar oorganiska ämnen om treelementarter) bildas vanligtvis med deltagande av komponenter som skiljer sig väsentligt från varandra i fysikalisk-kemiska parametrar.
Möjliga typer av bindningar är kovalenta, joniska och blandade. Vanligtvis liknar treelementämnen i beteende de binära på grund av det faktum att en av krafterna för interatomisk interaktion är mycket starkare än den andra: den svaga bildas sekundärt och har förmågan att dissociera snabbare i lösning.
Klasser i oorganisk kemi
De allra flesta ämnen som studerats i den oorganiska kursen kan betraktas genom en enkel klassificering beroende på deras sammansättning ochegenskaper. Så hydroxider, syror, oxider och s alter särskiljs. Övervägande av deras förhållande är bättre att börja med en bekantskap med begreppet oxiderade former, där nästan alla oorganiska ämnen kan förekomma. Kemin hos sådana medarbetare diskuteras i kapitlen om oxider.
Oxider
Oxid är en förening av vilket kemiskt element som helst med syre i oxidationstillståndet lika med -2 (i peroxider -1, respektive). Bindningsbildning sker på grund av rekylen och vidhäftningen av elektroner med reduktionen av O2 (när syre är det mest elektronegativa elementet).
Kan uppvisa både sura och amfotära och basiska egenskaper, beroende på den andra gruppen av atomer. Om det är en metall, i oxiden överstiger det inte oxidationstillståndet på +2, om det är en icke-metall - från +4 och uppåt. I sampel med parametrarnas dubbla karaktär är värdet +3.
Syror i oorganiska ämnen
Sura föreningar har en medelreaktion på mindre än 7 på grund av innehållet av vätekatjoner, som kan gå i lösning och därefter ersättas av en metalljon. Genom klassificering är de komplexa ämnen. De flesta syror kan erhållas genom att späda motsvarande oxider med vatten, till exempel vid bildning av svavelsyra efter hydratisering av SO3.
Grundläggande oorganisk kemi
Egenskaperna hos denna typ av föreningar beror på närvaron av hydroxylradikalen OH, vilket ger reaktionen av mediet över 7. Lösliga baser kallasalkalier, de är starkast i denna klass av ämnen på grund av fullständig dissociation (sönderfall till joner i en vätska). OH-gruppen i bildningen av s alter kan ersättas med sura rester.
Oorganisk kemi är en dubbelvetenskap som kan beskriva ämnen ur olika perspektiv. I den protolytiska teorin betraktas baser som vätekatjonacceptorer. Detta tillvägagångssätt utökar konceptet för denna klass av ämnen och kallar alkali varje ämne som kan acceptera en proton.
S alts
Den här typen av föreningar är mellan baser och syror, eftersom det är produkten av deras interaktion. Således fungerar en metalljon (ibland ammonium, fosfonium eller hydroxonium) vanligtvis som en katjon, och en syrarest fungerar som en anjonisk substans. När ett s alt bildas ersätts väte med ett annat ämne.
Beroende på förhållandet mellan antalet reagenser och deras styrka i förhållande till varandra, är det rationellt att överväga flera typer av interaktionsprodukter:
- basiska s alter erhålls om hydroxylgrupperna inte är helt substituerade (sådana ämnen har en alkalisk reaktionsmiljö);
- syras alter bildas i motsatt fall - vid avsaknad av en reagerande bas blir väte delvis kvar i föreningen;
- De mest kända och lättaste att förstå är de genomsnittliga (eller normala) proverna - de är produkten av fullständig neutralisering av reagenser med bildning av vatten och en substans med endast en metallkatjon eller dess analog och en syrarest.
Oorganisk kemi är en vetenskap som involveraruppdelningen av var och en av klasserna i fragment som övervägs vid olika tidpunkter: vissa - tidigare, andra - senare. Med en mer djupgående studie urskiljs ytterligare fyra typer av s alter:
- Dubbel innehåller en enda anjon i närvaro av två katjoner. Vanligtvis erhålls sådana ämnen genom att slå samman två s alter med samma syrarest, men olika metaller.
- Den blandade typen är motsatsen till den föregående: basen är en katjon med två olika anjoner.
- Kristallhydrater - s alter, i vilkas formel det finns vatten i kristalliserat tillstånd.
- Komplex är ämnen där en katjon, anjon eller båda presenteras i form av kluster med ett bildande element. Sådana s alter kan huvudsakligen erhållas från element i undergrupp B.
Andra ämnen som ingår i den oorganiska kemiverkstaden och som kan klassificeras som s alter eller som separata kunskapskapitel inkluderar hydrider, nitrider, karbider och intermetallider (föreningar av flera metaller som inte är en legering).
Resultat
Oorganisk kemi är en vetenskap som är av intresse för alla specialister inom detta område, oavsett hans intressen. Den innehåller de första kapitlen som studerats i skolan i detta ämne. Kursen i oorganisk kemi möjliggör systematisering av stora mängder information i enlighet med en begriplig och enkel klassificering.
