Kjemikurs i skolen starter i 8. klasse med studiet av naturvitenskapens generelle grunnlag: mulige typer bindinger mellom atomer, typer krystallgitter og de vanligste reaksjonsmekanismene beskrives. Dette blir grunnlaget for studiet av en viktig, men mer spesifikk seksjon - uorganiske stoffer.
Hva er dette
Uorganisk kjemi er en vitenskap som vurderer prinsippene for struktur, grunnleggende egenskaper og reaktivitet til alle elementene i det periodiske systemet. En viktig rolle i det uorganiske spilles av den periodiske lov, som effektiviserer den systematiske klassifiseringen av stoffer ved å endre deres masse, antall og type.
Kurset dekker også forbindelser dannet under samspillet mellom elementene i tabellen (det eneste unntaket er området hydrokarboner, som vurderes i kapitlene om organiske stoffer). Oppgaver i uorganisk kjemi lar deg utarbeide den teoretiske kunnskapen du oppnår i praksis.
Vitenskap i det historiskeaspekt
Navnet "uorganisk" ble til i samsvar med ideen om at det dekker en del av kjemisk kunnskap som ikke er relatert til aktivitetene til biologiske organismer.
Over tid har det blitt bevist at det meste av den organiske verden kan produsere "ikke-levende" forbindelser, og hydrokarboner av enhver type syntetiseres i laboratoriet. Så fra ammoniumcyanat, som er et s alt i grunnstoffenes kjemi, var den tyske forskeren Wehler i stand til å syntetisere urea.
For å unngå forvirring med nomenklaturen og klassifiseringen av forskningstyper innen begge vitenskaper, innebærer programmet for skole- og universitetskurs, etter generell kjemi, studiet av uorganiske stoffer som en grunnleggende disiplin. Den vitenskapelige verden opprettholder en lignende sekvens.
Klasser av uorganiske stoffer
Kjemi sørger for en slik presentasjon av materialet, der de innledende kapitlene til uorganiske stoffer tar for seg Elementenes periodiske lov. Dette er en klassifisering av en spesiell type, som er basert på antakelsen om at atomladningene til kjerner påvirker egenskapene til stoffer, og disse parameterne endres syklisk. Opprinnelig ble bordet bygget som en refleksjon av økningen i atommassene til grunnstoffer, men snart ble denne sekvensen avvist på grunn av dens inkonsistens i aspektet der uorganiske stoffer krever vurdering av dette problemet.
Kjemi, i tillegg til det periodiske systemet, antyder tilstedeværelsen av rundt hundre figurer, klynger og diagrammer som gjenspeiler periodisiteten til egenskaper.
Foreløpig en konsolidert versjon av å vurdere slikebegreper som klasser av uorganisk kjemi. Kolonnene i tabellen angir grunnstoffene avhengig av de fysiske og kjemiske egenskapene, i radene - perioder som ligner hverandre.
Enkle stoffer i uorganiske
Et tegn i det periodiske system og et enkelt stoff i fri tilstand er som oftest forskjellige ting. I det første tilfellet gjenspeiles bare en spesifikk type atomer, i det andre - typen tilkobling av partikler og deres gjensidige påvirkning i stabile former.
Den kjemiske bindingen i enkle stoffer bestemmer deres inndeling i familier. Dermed kan to brede typer grupper av atomer skilles - metaller og ikke-metaller. Den første familien inkluderer 96 elementer av 118 studerte.
Metals
Metalltype antyder tilstedeværelsen av samme navn-forbindelse mellom partiklene. Samspillet er basert på sosialiseringen av elektronene i gitteret, som er preget av ikke-retningsmessighet og umettethet. Det er derfor metaller leder varme og lader godt, har en metallisk glans, formbarhet og duktilitet.
Vanligvis er metaller til venstre i det periodiske systemet når en rett linje trekkes fra bor til astatin. Elementer i nærheten av denne linjen er oftest av grensekarakter og viser en dualitet av egenskaper (for eksempel germanium).
Metaller danner for det meste basiske forbindelser. Oksydasjonstilstandene til slike stoffer overstiger vanligvis ikke to. I en gruppe øker metallisiteten, mens den i en periode avtar. For eksempel viser radioaktivt francium mer grunnleggende egenskaper enn natrium, og iI halogenfamilien har jod til og med en metallisk glans.
Ellers er situasjonen i perioden - inerte gasser fullfører undernivåene, før det er stoffer med motsatte egenskaper. I det horisontale rommet i det periodiske systemet endres den manifesterte reaktiviteten til elementer fra basisk gjennom amfoter til sur. Metaller er gode reduksjonsmidler (aksepterer elektroner når bindinger dannes).
Ikkemetaller
Denne typen atomer er inkludert i hovedklassene i uorganisk kjemi. Ikke-metaller opptar høyre side av det periodiske systemet, og viser typiske sure egenskaper. Oftest forekommer disse elementene i form av forbindelser med hverandre (for eksempel borater, sulfater, vann). I fri molekylær tilstand er eksistensen av svovel, oksygen og nitrogen kjent. Det finnes også flere diatomiske ikke-metalliske gasser - i tillegg til de to over inkluderer disse hydrogen, fluor, brom, klor og jod.
Dette er de vanligste stoffene på jorden - spesielt silisium, hydrogen, oksygen og karbon er vanlig. Jod, selen og arsen er svært sjeldne (dette inkluderer også radioaktive og ustabile konfigurasjoner, som er plassert i de siste periodene av tabellen).
I forbindelser oppfører ikke-metaller seg hovedsakelig som syrer. De er kraftige oksidasjonsmidler på grunn av evnen til å feste et ekstra antall elektroner for å fullføre nivået.
Komplekse stoffer i uorganiske stoffer
I tillegg til stoffer som er representert av én gruppe atomer,det skilles mellom forbindelser som omfatter flere forskjellige konfigurasjoner. Slike stoffer kan være binære (bestående av to forskjellige partikler), tre-, fire-element og så videre.
Toelementsstoffer
Kjemi legger særlig vekt på binariteten til bindinger i molekyler. Klasser av uorganiske forbindelser vurderes også fra synspunktet om bindingen dannet mellom atomene. Det kan være ionisk, metallisk, kovalent (polar eller ikke-polar), eller blandet. Vanligvis viser slike stoffer tydelig basiske (i nærvær av metall), amforteriske (dobbelt - spesielt karakteristisk for aluminium) eller sure (hvis det er et grunnstoff med en oksidasjonstilstand på +4 og høyere) kvaliteter.
Tre-element associates
Emnene uorganisk kjemi sørger for vurdering av denne typen sammenslåing av atomer. Forbindelser som består av mer enn to grupper atomer (oftest omhandler uorganiske stoffer med tre-elementarter) dannes vanligvis ved deltakelse av komponenter som skiller seg vesentlig fra hverandre i fysisk-kjemiske parametere.
Mulige typer bindinger er kovalente, ioniske og blandede. Vanligvis har treelementstoffer lik oppførsel som binære på grunn av det faktum at en av kreftene til interatomisk interaksjon er mye sterkere enn den andre: den svake dannes sekundært og har evnen til å dissosiere raskere i løsning.
Klasser i uorganisk kjemi
De aller fleste stoffene som er studert i det uorganiske kurset kan vurderes ved en enkel klassifisering avhengig av deres sammensetning ogegenskaper. Så hydroksyder, syrer, oksider og s alter skiller seg ut. Betraktning av forholdet deres er bedre å starte med å bli kjent med konseptet med oksiderte former, der nesten alle uorganiske stoffer kan vises. Kjemien til slike medarbeidere er diskutert i kapitlene om oksider.
Oxides
Oksyd er en forbindelse av et hvilket som helst kjemisk grunnstoff med oksygen i oksidasjonstilstand lik -2 (i peroksider -1, henholdsvis). Bindingsdannelse oppstår på grunn av rekyl og festing av elektroner med reduksjon av O2 (når oksygen er det mest elektronegative elementet).
Kan vise både sure og amfotere og grunnleggende egenskaper, avhengig av den andre gruppen av atomer. Hvis det er et metall, overskrider det i oksidet ikke oksidasjonstilstanden på +2, hvis det er et ikke-metall - fra +4 og oppover. I prøver med dobbel natur av parameterne, verdien +3.
syrer i uorganiske stoffer
Sure forbindelser har en middels reaksjon mindre enn 7 på grunn av innholdet av hydrogenkationer, som kan gå i løsning og deretter erstattes av et metallion. Ved klassifisering er de komplekse stoffer. De fleste syrer kan oppnås ved å fortynne de tilsvarende oksidene med vann, for eksempel ved dannelse av svovelsyre etter hydratisering av SO3.
Grunnleggende uorganisk kjemi
Egenskapene til denne typen forbindelser skyldes tilstedeværelsen av hydroksylradikalet OH, som gir reaksjonen til mediet over 7. Løselige baser kallesalkalier, de er de sterkeste i denne klassen av stoffer på grunn av fullstendig dissosiasjon (nedbrytning til ioner i en væske). OH-gruppen i dannelsen av s alter kan erstattes med sure rester.
Uorganisk kjemi er en dobbel vitenskap som kan beskrive stoffer fra ulike perspektiver. I den protolytiske teorien betraktes baser som hydrogenkationakseptorer. Denne tilnærmingen utvider konseptet for denne klassen av stoffer, og kaller alkali ethvert stoff som kan akseptere et proton.
S alter
Denne typen forbindelser er mellom baser og syrer, siden den er et produkt av deres interaksjon. Således fungerer et metallion (noen ganger ammonium, fosfonium eller hydroksonium) vanligvis som et kation, og en syrerest fungerer som en anionisk substans. Når et s alt dannes, erstattes hydrogen med et annet stoff.
Avhengig av forholdet mellom antall reagenser og deres styrke i forhold til hverandre, er det rasjonelt å vurdere flere typer interaksjonsprodukter:
- basiske s alter oppnås hvis hydroksylgruppene ikke er fullstendig substituert (slike stoffer har et alkalisk reaksjonsmiljø);
- syres alter dannes i motsatt tilfelle - ved mangel på en reagerende base blir hydrogen delvis igjen i forbindelsen;
- De mest kjente og enkleste å forstå er de gjennomsnittlige (eller normale) prøvene - de er et produkt av fullstendig nøytralisering av reagenser med dannelse av vann og et stoff med bare et metallkation eller dets analog og en syrerest.
Uorganisk kjemi er en vitenskap som involvererinndelingen av hver av klassene i fragmenter som vurderes til forskjellige tider: noen - tidligere, andre - senere. Med en mer dyptgående studie skilles det ut 4 flere typer s alter:
- Dobbel inneholder et enkelt anion i nærvær av to kationer. Vanligvis oppnås slike stoffer ved å slå sammen to s alter med samme syrerest, men forskjellige metaller.
- Den blandede typen er motsatt av den forrige: dens basis er én kation med to forskjellige anioner.
- Krystallhydrater - s alter, i formelen som det er vann i krystallisert tilstand.
- Komplekser er stoffer der et kation, anion eller begge er presentert i form av klynger med et dannende element. Slike s alter kan hovedsakelig oppnås fra elementer fra undergruppe B.
Andre stoffer som inngår i verkstedet for uorganisk kjemi som kan klassifiseres som s alter eller som separate kunnskapskapitler inkluderer hydrider, nitrider, karbider og intermetallider (forbindelser av flere metaller som ikke er en legering).
Resultater
Uorganisk kjemi er en vitenskap som er av interesse for enhver spesialist på dette feltet, uavhengig av hans interesser. Den inkluderer de første kapitlene som ble studert på skolen i dette faget. Kurset i uorganisk kjemi sørger for systematisering av store mengder informasjon i samsvar med en forståelig og enkel klassifisering.
