Okullardaki kimya dersi, 8. sınıfta bilimin genel temellerinin incelenmesiyle başlar: atomlar arasındaki olası bağ türleri, kristal kafes türleri ve en yaygın reaksiyon mekanizmaları açıklanır. Bu, önemli, ancak daha spesifik bir bölümün - inorganiklerin - çalışmasının temeli haline gelir.
Bu nedir
İnorganik kimya, periyodik tablonun tüm elementlerinin yapı ilkelerini, temel özelliklerini ve reaktivitesini dikkate alan bir bilimdir. İnorganikte önemli bir rol, kütlelerini, sayılarını ve türlerini değiştirerek maddelerin sistematik sınıflandırmasını kolaylaştıran Periyodik Kanun tarafından oynanır.
Ders, tablodaki elementlerin etkileşimi sırasında oluşan bileşikleri de kapsar (tek istisna, organikler bölümlerinde ele alınan hidrokarbonlar alanıdır). İnorganik kimyadaki görevler, pratikte kazanılan teorik bilgileri çalışmanıza olanak tanır.
Tarihte bilimen boy
"İnorganik" adı, kimyasal bilginin biyolojik organizmaların faaliyetleri ile ilgili olmayan bir bölümünü kapsadığı fikrine uygun olarak ortaya çıkmıştır.
Zamanla, organik dünyanın çoğunun "canlı olmayan" bileşikler üretebildiği ve laboratuvarda her türden hidrokarbonun sentezlendiği kanıtlandı. Böylece, Alman bilim adamı Wehler, elementlerin kimyasında bir tuz olan amonyum siyanattan üre sentezleyebildi.
Her iki bilimdeki araştırma türlerinin sınıflandırılması ve adlandırılmasıyla karıştırılmaması için, genel kimyayı takip eden okul ve üniversite dersleri programı, temel bir disiplin olarak inorganiklerin incelenmesini içerir. Bilim dünyası da benzer bir sıralamayı sürdürüyor.
İnorganik madde sınıfları
Kimya, inorganiklerin giriş bölümlerinin Elementlerin Periyodik Yasasını ele aldığı malzemenin böyle bir sunumunu sağlar. Bu, çekirdeklerin atomik yüklerinin maddelerin özelliklerini etkilediği ve bu parametrelerin döngüsel olarak değiştiği varsayımına dayanan özel bir tür sınıflandırmadır. Başlangıçta, tablo elementlerin atomik kütlelerindeki artışın bir yansıması olarak inşa edildi, ancak kısa süre sonra bu dizi, inorganik maddelerin bu konunun dikkate alınmasını gerektirdiği yönündeki tutarsızlığı nedeniyle reddedildi.
Kimya, periyodik tabloya ek olarak, özelliklerin periyodikliğini yansıtan yaklaşık yüz rakam, küme ve diyagramın varlığını önerir.
Şu anda, böyle düşünmenin birleştirilmiş bir versiyonuinorganik kimya sınıfları olarak kavramlar. Tablonun sütunları sıralarda - birbirine benzer periyotlarda - fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlı olarak elementleri gösterir.
İnorganiklerdeki basit maddeler
Periyodik tablodaki bir işaret ve serbest haldeki basit bir madde çoğu zaman farklı şeylerdir. İlk durumda, yalnızca belirli bir atom türü yansıtılır, ikincisinde - parçacıkların bağlantı türü ve kararlı formlarda karşılıklı etkileri.
Basit maddelerdeki kimyasal bağ, onların ailelere ayrılmasını belirler. Böylece, iki geniş atom grubu türü ayırt edilebilir - metaller ve metal olmayanlar. İlk aile, incelenen 118 öğeden 96'sını içerir.
Metaller
Metal tipi, parçacıklar arasında aynı isim bağlantısının varlığını ifade eder. Etkileşim, yönsüzlük ve doymamışlık ile karakterize edilen kafes elektronlarının sosyalleşmesine dayanır. Bu nedenle metaller ısıyı iyi iletir ve yükleri iyi iletir, metalik bir parlaklığa, dövülebilirliğe ve sünekliğe sahiptir.
Geleneksel olarak, bordan astatine düz bir çizgi çekildiğinde metaller periyodik tabloda soldadır. Konum olarak bu çizgiye yakın olan elementler çoğunlukla sınır niteliğindedir ve iki özellik sergiler (örneğin, germanyum).
Metaller çoğunlukla temel bileşikler oluşturur. Bu tür maddelerin oksidasyon durumları genellikle ikiyi geçmez. Bir grupta metaliklik artarken bir periyotta azalır. Örneğin, radyoaktif fransiyum, sodyumdan daha temel özellikler sergiler veHalojen ailesinde iyotun metalik bir parlaklığı bile vardır.
Aksi takdirde, durum şu dönemdedir - asal gazlar, daha önce zıt özelliklere sahip maddelerin bulunduğu alt seviyeleri tamamlar. Periyodik tablonun yatay uzayında, elementlerin açığa çıkan reaktivitesi bazikten amfoterik ve asidik olarak değişir. Metaller iyi indirgeyici ajanlardır (bağlar oluştuğunda elektronları kabul ederler).
Ametaller
Bu tür atomlar, inorganik kimyanın ana sınıflarına dahildir. Metal olmayanlar, tipik olarak asidik özellikler gösteren periyodik tablonun sağ tarafını işgal eder. Çoğu zaman, bu elementler birbirleriyle (örneğin, boratlar, sülfatlar, su) bileşikler şeklinde bulunur. Serbest moleküler durumda kükürt, oksijen ve azotun varlığı bilinmektedir. Ayrıca birkaç diyatomik metal olmayan gaz vardır - yukarıdaki ikisine ek olarak, bunlar hidrojen, flor, brom, klor ve iyottur.
Bunlar dünyadaki en yaygın maddelerdir - silikon, hidrojen, oksijen ve karbon özellikle yaygındır. İyot, selenyum ve arsenik çok nadirdir (buna tablonun son dönemlerinde yer alan radyoaktif ve kararsız konfigürasyonlar da dahildir).
Bileşiklerde, metal olmayanlar ağırlıklı olarak asitler gibi davranır. Seviyeyi tamamlamak için ek sayıda elektron ekleyebilme yetenekleri nedeniyle güçlü oksitleyici ajanlardır.
İnorganiklerdeki karmaşık maddeler
Bir grup atomla temsil edilen maddelere ek olarak,birkaç farklı konfigürasyon içeren bileşikler arasında bir ayrım yapılır. Bu tür maddeler ikili (iki farklı parçacıktan oluşan), üç, dört elementli vb. olabilir.
İki elementli maddeler
Kimya, moleküllerdeki bağların ikili yapısına özel önem verir. İnorganik bileşiklerin sınıfları, atomlar arasında oluşan bağ açısından da değerlendirilir. İyonik, metalik, kovalent (polar veya polar olmayan) veya karışık olabilir. Tipik olarak, bu tür maddeler açıkça bazik (metal varlığında), amforterik (çift - özellikle alüminyumun özelliği) veya asidik (+4 ve daha yüksek oksidasyon durumuna sahip bir element varsa) nitelikler gösterir.
Üç elemanlı ortaklar
İnorganik kimyanın konuları, bu tür atomların birleştirilmesinin ele alınmasını sağlar. İkiden fazla atom grubundan oluşan bileşikler (çoğunlukla inorganikler üç elementli türlerle ilgilenir) genellikle fizikokimyasal parametrelerde birbirinden önemli ölçüde farklı olan bileşenlerin katılımıyla oluşturulur.
Olası bağ türleri kovalent, iyonik ve karışıktır. Tipik olarak, üç elementli maddeler, atomlar arası etkileşim kuvvetlerinden birinin diğerinden çok daha güçlü olması nedeniyle ikili olanlara benzer davranış gösterir: zayıf olan ikincil olarak oluşur ve çözeltide daha hızlı ayrışma yeteneğine sahiptir.
İnorganik kimya sınıfları
İnorganik kursta incelenen maddelerin büyük çoğunluğu, bileşimlerine ve bileşimlerine bağlı olarak basit bir sınıflandırma ile düşünülebilir.özellikleri. Böylece hidroksitler, asitler, oksitler ve tuzlar ayırt edilir. İlişkilerini göz önünde bulundurarak, hemen hemen her inorganik maddenin görünebileceği oksitlenmiş formlar kavramına aşina olmakla başlamak daha iyidir. Bu tür ortakların kimyası oksitlerle ilgili bölümlerde tartışılmaktadır.
Oksitler
Oksit, oksidasyon durumunda oksijenin -2'ye eşit olduğu (sırasıyla peroksitler -1 olarak) herhangi bir kimyasal elementin bir bileşiğidir. Bağ oluşumu, O2 azalmasıyla elektronların geri tepmesi ve bağlanması nedeniyle oluşur (oksijen en elektronegatif element olduğunda).
İkinci atom grubuna bağlı olarak hem asidik hem amfoterik hem de bazik özellikler gösterebilir. Bir metal ise, oksitte +2 oksidasyon durumunu geçmez, eğer metal değilse - +4 ve üstü. Parametrelerin ikili doğasına sahip örneklerde +3.
değeri
İnorganiklerdeki asitler
Asidik bileşikler, çözeltiye girebilen ve daha sonra bir metal iyonu ile değiştirilebilen hidrojen katyonlarının içeriği nedeniyle 7'den daha az bir orta reaksiyona sahiptir. Sınıflandırmaya göre, bunlar karmaşık maddelerdir. Çoğu asit, örneğin SO3.
. hidrasyonundan sonra sülfürik asit oluşumunda, karşılık gelen oksitlerin su ile seyreltilmesiyle elde edilebilir.
Temel İnorganik Kimya
Bu tür bileşiklerin özellikleri, ortamın 7'nin üzerindeki reaksiyonunu veren hidroksil radikali OH'nin varlığından kaynaklanmaktadır. Çözünür bazlara denir.alkaliler, tam ayrışma (bir sıvı içinde iyonlara bozunma) nedeniyle bu madde sınıfındaki en güçlü olanlardır. Tuz oluşumundaki OH grubu, asidik kalıntılarla değiştirilebilir.
İnorganik kimya, maddeleri farklı bakış açılarından tanımlayabilen ikili bir bilimdir. Protolitik teoride bazlar, hidrojen katyon alıcıları olarak kabul edilir. Bu yaklaşım, bir protonu kabul edebilen herhangi bir maddeye alkali adını vererek bu madde sınıfının kavramını genişletir.
Tuz
Bu tür bileşikler, etkileşimlerinin ürünü olduğu için bazlar ve asitler arasındadır. Bu nedenle, bir metal iyonu (bazen amonyum, fosfonyum veya hidroksonyum) genellikle bir katyon olarak hareket eder ve bir asit kalıntısı bir anyonik madde olarak hareket eder. Bir tuz oluştuğunda, hidrojenin yerini başka bir madde alır.
Reaktiflerin sayısının oranına ve birbirlerine göre kuvvetlerine bağlı olarak, birkaç tür etkileşim ürününü dikkate almak mantıklıdır:
- Hidroksil grupları tamamen sübstitüe edilmemişse bazik tuzlar elde edilir (bu tür maddeler alkalin reaksiyon ortamına sahiptir);
- Asit tuzları tam tersi durumda oluşur - reaksiyona giren bir baz eksikliği ile hidrojen kısmen bileşikte kalır;
- En ünlü ve anlaşılması en kolay ortalama (veya normal) numunelerdir - bunlar, su ve yalnızca metal katyonu veya analogu ve asit kalıntısı olan bir maddenin oluşumuyla reaktiflerin tamamen nötralize edilmesinin ürünüdür..
İnorganik kimya, aşağıdakileri içeren bir bilimdir:sınıfların her birinin farklı zamanlarda ele alınan parçalara bölünmesi: bazıları - daha önce, diğerleri - daha sonra. Daha derinlemesine bir çalışma ile 4 çeşit tuz daha ayırt edilir:
- Çift, iki katyonun varlığında tek bir anyon içerir. Genellikle bu tür maddeler, aynı asit kalıntısına, ancak farklı metallere sahip iki tuzun birleştirilmesiyle elde edilir.
- Karışık tip öncekinin tam tersidir: temeli iki farklı anyonlu bir katyondur.
- Kristal hidratlar - formülünde kristalize halde su bulunan tuzlar.
- Kompleksler, bir katyon, anyon veya her ikisinin bir oluşturucu eleman ile kümeler halinde sunulduğu maddelerdir. Bu tür tuzlar esas olarak B alt grubunun elementlerinden elde edilebilir.
Tuz olarak veya ayrı bilgi bölümleri olarak sınıflandırılabilecek inorganik kimya atölyesinde bulunan diğer maddeler arasında hidritler, nitrürler, karbürler ve intermetallitler (alaşım olmayan çeşitli metallerin bileşikleri) bulunur.
Sonuçlar
İnorganik kimya, ilgi alanı ne olursa olsun bu alandaki her uzmanın ilgisini çeken bir bilimdir. Bu konuda okulda okutulan ilk bölümleri içerir. Anorganik kimya dersi, büyük miktarda bilginin anlaşılır ve basit bir sınıflandırmaya göre sistemleştirilmesini sağlar.
