Kaj je anorganska kemija? Anorganska kemija v šolskem kurikulumu

Tečaj kemije v šolah se začne v osmem razredu s študijo splošnih temeljev znanosti: opisuje možne vrste vez med atomi, vrste kristalnih rešetk in najpogostejših reakcijskih mehanizmov. To postane temelj za študij pomembnega, a bolj specifičnega dela - neorganskih snovi.

Kaj je to?

Anorganska kemija je znanost, ki upošteva načela strukture, osnovnih lastnosti in reaktivnosti vseh elementov periodične tabele. Pomembna vloga v anorganski ima periodni zakon, ki ureja sistematično klasifikacijo snovi s spremembo njihove mase, števila in vrste.

Tečaj vključuje tudi spojine, nastale med interakcijo elementov tabele (edina izjema je ogljikovodična regija, ki se upošteva v poglavjih organskih snovi). Problemi anorganske kemije omogočajo izboljšanje pridobljenega teoretičnega znanja v praksi.

Znanost v zgodovinskem pogledu

Ime "anorgansko" se je pojavilo v skladu s pojmom, da zajema del kemijskega znanja, ki ni povezano z dejavnostjo bioloških organizmov.

Sčasoma je bilo dokazano, da lahko večji del organskega sveta proizvede "neživijo" spojine, v laboratoriju pa sintetizirajo ogljikovodike vseh vrst. Torej, iz amonijevega cianata, ki je sol v kemiji elementov, je nemški znanstvenik Wöhler uspel sintetizirati sečnino.

Da bi se izognili zamenjavi z nomenklaturo in klasifikacijo vrst raziskav v obeh znanostih, program šolskih in univerzitetnih tečajev po splošni kemiji predpostavlja študijo o neorganiki kot temeljni disciplini. V znanstvenem svetu se ohrani isto zaporedje.

Razredi anorganskih snovi

Kemija omogoča tako predstavitev materiala, v katerem uvodna poglavja anorganskih snovi obravnavajo Periodično zakonsko zvezo elementov. To je posebna vrsta razvrstitve, ki temelji na predpostavki, da imajo atomski nabori jeder vplivajo lastnosti snovi, ti parametri se ciklično spreminjajo. Sprva miza zgrajena kot odraz večjih atomskih masnih elementov, vendar je kmalu dano zaporedje je bila zavrnjena zaradi okvare na vidiku, v katerem zahtevajo obravnavo tega vprašanja, anorganske snovi.

Kemija, poleg periodične tabele, prevzame prisotnost približno sto slik, grozdov in diagramov, ki odražajo periodičnost lastnosti.

Trenutno je priljubljena verodostojna različica obravnave takega pojma kot razredi anorganske kemije. V stolpcih tabele so elementi prikazani glede na fizikalno-kemijske lastnosti, v vrsticah - podobno med seboj.

Preproste snovi v anorganskem stanju

Znak v periodni tabeli in preprosta snov v prostem stanju - pogosto različne stvari. V prvem primeru se v drugem primeru odraža samo specifična vrsta atomov, vrsta mešanice delcev in njihov medsebojni vpliv v stabilnih oblikah.

Kemična vez v preprostih snoveh povzroča njihovo delitev v družine. Tako lahko razlikujemo dve široki vrsti skupin atomov - kovin in nekovin. Prva družina je sestavljena iz 96 elementov od 118 preučevanih.

Kovine

Kovinski tip prevzame obstoj iste imenovane vezi med delci. Interakcija temelji na socializaciji elektrižnih mrež, ki je značilna za nenamernost in nenasičenost. Zato kovine dobro vodijo, zaračunajo, imajo kovinski sijaj, duktilnost in duktilnost.

Pogojno so kovine na levi v periodični tabeli, ko izvajamo ravno črto od borovega do astatina. Elementi, ki se nahajajo blizu te točke, so najpogosteje mejni in kažejo dvojnost lastnosti (npr. Germanij).

Kovine v večini sestavljajo osnovne spojine. Stopnja oksidacije takšnih snovi običajno ne presega dveh. V skupini metalikost poveča, vendar se v tem obdobju zmanjša. Na primer, radioaktivna fransa ima več osnovnih lastnosti kot natrij, v družini halogenov pa jod ima tudi kovinski sijaj.

Razmere v tem obdobju so različne - podrazredi inertni plini, pred katerim obstajajo snovi z nasprotnimi lastnostmi. V horizontalnem prostoru periodične tabele se reaktivnost elementov spreminja od glavne skozi amfoterno do kislo. Kovine so dobri reducenti (vzamejo elektrone pri tvorbi vezi).

Nekovine

Ta vrsta atomov je vključena v glavne razrede anorganske kemije. Ne-kovine so okrog desne strani Mendelejevove mize, ki se običajno kaže kisline lastnosti. Najpogosteje se ti elementi nahajajo v obliki spojin med seboj (na primer borati, sulfati, voda). V prostem molekularnem stanju je poznano obstoj žvepla, kisika in dušika. Obstaja tudi več diatomskih nekovinskih plinov - poleg zgornjih dveh, jih je mogoče pripisati vodik, fluor, brom, klor in jod.

So najpogostejše snovi na svetu - silikon, vodikov kisik in ogljik so še posebej pogosti. Jod, selen in arzen so zelo redki (tu so tudi radioaktivne in nestabilne konfiguracije, ki se nahajajo v zadnjih obdobjih tabele).

V spojinah se nekmetali obnašajo prednostno kot kisline. So močni oksidanti zaradi možnosti priključitve dodatnega števila elektronov za dokončanje ravni.

Kompleksne snovi anorganski

Poleg snovi, ki jih predstavlja ena skupina atomov, se razlikujeta spojine, vključno z različnimi konfiguracijami. Takšne snovi so lahko binarne (sestavljene iz dveh različnih delcev), tri, štiri elemente in tako naprej.

Dve elementi

Poseben pomen binarnosti vez v molekulah je vezan na kemijo. Razredi anorganskih spojin se upoštevajo tudi z vidika vezi, ki je nastala med atomi. Lahko je ionska, kovinska, kovalentna (polarna ali nepolarna) ali mešana. Tipično taki sredstva jasno kažejo osnovni (za kovinske zalogi) amfoterni (dvojno - posebej velja za aluminij) ali kisla (če je element v oksidacijskem stanju +4 ali več) kakovosti.

Tristopenjski sodelavci

Teme anorganske kemije zagotavljajo razmišljanje o določeni vrsti asociacij atomov. Spojine sestavljene iz več kot dveh skupin atomov (navadno anorganske obravnava vrst sedežna) so običajno tvorijo s sodelovanjem komponent, ki na fizikalno-kemijske parametre bistveno razlikujejo med seboj.

Možne vrste komunikacije so kovalentne, ionske in mešane. Značilno je, tri-element snov vedenju podobna binarni z dejstvom, da je eden od interatomic sil veliko močnejši drugo: rahlo nastalih sekundarno in ima sposobnost ločiti v rešitev hitreje.

Razredi anorganske kemije

Veliko večino snovi, ki se preučujejo med anorganskimi snovmi, je mogoče obravnavati z enostavno razvrstitvijo glede na njihovo sestavo in lastnosti. Tako se razlikujeta hidroksidi, kisline, oksidi in soli. Razmisliti o njihovi povezanosti je bolje začeti s poznavanjem pojma oksidiranih oblik, v katerih so lahko skoraj vse anorganske snovi. Kemija takšnih sodelavcev obravnava poglavja o oksidih.

Oksidi

Oksid je kombinacija katerega koli kemijskega elementa s kisikom v oksidacijskem stanju -2 (v peroksidih -1). Tvorba vezi se pojavi zaradi odrivanja in pritrditve elektronov z redukcijo O₂ (ko je najbolj elektronegativni element kisik).

Lahko kažejo kislinske, amfoterne in osnovne lastnosti, odvisno od druge skupine atomov. Če je kovina, v oksidu ne presega stopnje oksidacije +2, če je nekovinska - od +4 in več. V vzorcih z dvojno naravo parametrov se doseže vrednost +3.

Anorganske kisline

Kislinske spojine imajo reakcijo manj kot 7 medijih zaradi vsebnosti vodikovih kationov, ki lahko pridejo v raztopino in jih nadomeščajo s kovinskim ionom. Po klasifikaciji so zapletene snovi. Večino kislin lahko dobimo z redčenjem ustreznih oksidov z vodo, npr. Z nastajanjem žveplove kisline po hidrataciji SO₃.

Osnovna anorganska kemija

Lastnosti spojin tega tipa zaradi prisotnosti hidroksilni radikal OH, ki dovoljuje nadaljevanje reakcije okolja nad 7. alkalijskih topne baze se imenujejo, so najmočnejši v tem razredu snovi na račun popolne disociacije (razpad v ionov v tekočini). OH skupino lahko nadomestimo s kislimi ostanki, ko nastanejo soli.

Anorganska kemija je dvojna znanost, ki lahko opisuje snovi z različnih vidikov. V protolitični teoriji velja, da so osnove akceptorji vodikovega kationa. Ta pristop razširja koncept tega razreda snovi, ki kliče alkalijo vsako snov, ki lahko sprejme proton.

Sol

Ta vrsta spojin se nahaja med bazami in kislinami, saj je produkt njihove interakcije. Tako je običajno kovinski ion (včasih amonij, fosfonij ali hidroksonij), ki deluje kot kation, kislinski ostanek pa je anionska snov. Ko nastane sol, se vodik nadomesti z drugo snovjo.

Glede na razmerje med številom reagentov in njihovo močjo glede na druge, je smiselno razmisliti o več vrstah izdelkov interakcije:

• osnovne soli dobimo, če hidroksilne skupine niso popolnoma zamenjane (take snovi imajo alkalni reakcijski medij);
• v nasprotnem primeru tvorijo kislinske soli - s pomanjkanjem reakcijske baze, vodik delno ostane v spojini;
• Najbolj znani in lahko razumljive so povprečne vrednosti (ali normalno) vzorec - so produkt popolna nevtralizacija reagentov, da se tvori voda in snov samo s kovinskim kationom ali njegovega analoga in kislinski del.

Anorganska kemija je znanost, ki predpostavlja razdelitev vsake od razredov v fragmente, ki se obravnavajo v različnih časih: eno - prej, drugi - pozneje. Z bolj poglobljeno študijo je še štiri vrste soli:

• Dvojni vsebujejo en anion v prisotnosti dveh kationov. Običajno se takšne snovi pridobijo kot posledica združitve dveh soli z istim kiselim ostankom, vendar različnih kovin.
• Mešani tip je nasprotni od prejšnjega: njegova osnova je en kation z dvema različnima aniona.
• Kristalinični hidrati so soli, v formuli katerih voda v kristaliziranem stanju.
• Kompleksi so snovi, v katerih je kation, anion ali oba predstavljena kot grozdi z oblikovalnim elementom. Takšne soli lahko dobimo pretežno med elementi podskupine B.

Kot druge snovi v servisni delavnici na anorganske kemije, ki se jih lahko uvrsti soli ali kot so lahko omenjene posamezne poglavja znanje hidridi, nitridi, karbidi in intermetalnih spojin (spojine več kovin, nelegiranega).

Rezultati

Anorganska kemija je znanost, ki jo zanimajo vsi strokovnjaki na tem področju, ne glede na njegove interese. Vključuje prva poglavja, ki jih je študirala v šoli o tej temi. Tečaj anorganske kemije omogoča sistematizacijo velikih količin informacij v skladu z razumljivo in enostavno klasifikacijo.