Anorganische chemie - wat is het? Anorganische chemie in het schoolleerplan

De opleiding chemie in scholen begint in de 8e graad met de studie van de algemene grondslagen van de wetenschap: beschrijft de mogelijke vormen van binding tussen atomen, de soorten kristalroosters en de meest voorkomende reactiemechanismen. Dit wordt de basis voor het bestuderen van een belangrijk, maar meer specifiek gedeelte - anorganische stoffen.

Wat is het

Anorganische chemie is een wetenschap die de principes van structuur, basiseigenschappen en reactiviteit van alle elementen van de periodieke tabel overweegt. Een belangrijke rol in het anorganische wordt gespeeld door de Periodieke Wet, die de systematische classificatie van stoffen regelt door hun massa, aantal en type te veranderen.

De cursus omvat ook de verbindingen die ontstaan tijdens de interactie van de elementen van de tafel (de enige uitzondering is het koolwaterstofgebied, dat in de hoofdstukken van de organica wordt beschouwd). De problemen van anorganische chemie maken het mogelijk de theoretische kennis die in de praktijk wordt verkregen te verfijnen.

Wetenschap in zijn historische aspect

De naam "anorganisch" verscheen in overeenstemming met de gedachte dat het een gedeelte van de chemische kennis omvat die niet verband houdt met de activiteiten van biologische organismen.

Met verloop van tijd bleek dat de meeste organische wereld "niet-levende" verbindingen kan produceren, en koolwaterstoffen van elk type worden gesynthetiseerd onder laboratoriumomstandigheden. Dus, uit het ammoniumcyanaat, dat een zout in de chemie van elementen is, was de Duitse wetenschapper Veler in staat om ureum te synthetiseren.

Om verwarring te vermijden met de nomenclatuur en de indeling van soorten onderzoeken in beide wetenschappen, veronderstelt het programma van school- en universitaire opleidingen in de algemene chemie de studie van anorganische stoffen als een fundamentele discipline. In de wetenschappelijke wereld wordt dezelfde volgorde behouden.

Klassen van anorganische stoffen

Chemie zorgt voor een dergelijke presentatie van materiaal, waarin de inleidende hoofdstukken van de anorganische stoffen de periodieke wet van elementen beoordelen. Deze classificatie van een speciaal type, dat is gebaseerd op de veronderstelling dat de atoomheffingen van de kernen de eigenschappen van stoffen beïnvloeden en deze parameters cyclisch variëren. In eerste instantie werd de tafel geconstrueerd als een weerspiegeling van de toename van de atoommassa's van de elementen, maar deze volgorde werd spoedig afgewezen wegens zijn ontoereikendheid in het aspect dat anorganische stoffen deze materie overwegen.

Chemie, naast de periodieke tabel, veronderstelt de aanwezigheid van ongeveer honderd cijfers, clusters en diagrammen die de periodiciteit van eigenschappen weergeeft.

Momenteel is een geconsolideerde versie van de overweging van een dergelijk concept als klassen van anorganische chemie populair. In de kolommen van de tabel worden de elementen aangegeven afhankelijk van de fysicochemische eigenschappen, in de lijnen - periodes die vergelijkbaar zijn met elkaar.

Eenvoudige stoffen in anorganisch

Een teken in de periodieke tabel en een eenvoudige stof in een vrije staat zijn vaak verschillende dingen. In het eerste geval weerspiegelt slechts een specifiek type atomen, in het tweede geval, het soort samenstelling van de deeltjes en hun wederzijdse invloed in stabiele vormen.

De chemische binding in eenvoudige stoffen veroorzaakt hun verdeling in gezinnen. Zo kunnen we twee brede soorten groepen atomen onderscheiden - metalen en nonmetalen. De eerste familie bestaat uit 96 elementen uit 118 onderzocht.

metalen

Het metallische type veronderstelt het bestaan van dezelfde naambinding tussen de deeltjes. De interactie is gebaseerd op de socialisatie van rooster-elektronen, die wordt gekenmerkt door niet-directiviteit en onverzadiging. Daarom voeren metalen warmte, ladingen, metallic glans, ductiliteit en plasticiteit.

Voorwaardelijk staan de metalen links in de periodieke tabel bij het uitvoeren van een rechte lijn van borium naar astatine. Elementen die dicht bij elkaar zijn, zijn meestal grenslijnig en tonen een dualiteit van eigenschappen (bijvoorbeeld germanium).

Metalen in de meeste vorm vormen de basisverbindingen. De oxidatiegraden van dergelijke stoffen vergen gewoonlijk niet meer dan twee. In de groep neemt de metalliciteit toe, maar daalt in de periode. Bijvoorbeeld, radioactieve frankrijk heeft meer basiseigenschappen dan natrium, en in de familie van halogenen heeft jodium zelfs een metallische glans.

Anders is de situatie in de periode - de sublevels worden beëindigd met inerte gassen, waarvoor er stoffen zijn met tegenovergestelde eigenschappen. In de horizontale ruimte van de periodieke tabel varieert de reactiviteit van de elementen van het hoofd door het amfotere tot het zure. Metalen zijn goede reductiemiddelen (ze nemen elektronen in de vorming van bindingen).

Niet-metalen

Dit type atomen is opgenomen in de hoofdklassen van anorganische chemie. Niet-metalen bezetten de rechterkant van de tafel van Mendeleev, die typisch zure eigenschappen vertonen . Meestal worden deze elementen gevonden in de vorm van verbindingen met elkaar (bijvoorbeeld boraten, sulfaten, water). In de vrije moleculaire staat is het bestaan van zwavel, zuurstof en stikstof bekend. Er zijn ook verschillende diatomische nonmetallic gassen - naast de bovenstaande twee kunnen ze waterstof, fluor, broom, chloor en jodium bevatten.

Ze zijn de meest voorkomende stoffen op aarde - silicium, waterstof zuurstof en koolstof zijn vooral gebruikelijk. Jodium, selenium en arseen zijn zeer zeldzaam (hier zijn ook radioactieve en onstabiele configuraties die zich in de laatste perioden van de tafel bevinden).

In verbindingen gedragen zich niet-metalen bij voorkeur als zuren. Ze zijn krachtige oxidanten door de mogelijkheid om een extra aantal elektronen te bevestigen om het niveau te voltooien.

Complexe stoffen in anorganisch

Naast stoffen die door één groep atomen worden vertegenwoordigd, worden verbindingen onderscheiden, waaronder verschillende configuraties. Dergelijke stoffen kunnen binair zijn (bestaande uit twee verschillende deeltjes), drie-, vier-element enzovoort.

Twee-element stoffen

Het bijzondere belang van de binaire verbinding in moleculen is verbonden door chemie. Klassen van anorganische verbindingen worden ook beschouwd vanuit het oogpunt van de binding tussen atomen. Het kan ionisch, metallisch, covalent (polair of niet-polair) zijn, of gemengd. Typisch tonen deze stoffen duidelijk de basis (in aanwezigheid van metaal), amfotere (dubbele - vooral kenmerkend van aluminium) of zuur (als er een element met een oxidatiegraad van +4 of hoger) is.

Drie-element associates

Thema's van anorganische chemie zorgen voor het overwegen van dit soort vereniging van atomen. Verbindingen die bestaan uit meer dan twee groepen atomen (meestal anorganische transacties met drie-element soorten) worden gewoonlijk gevormd door deelname van componenten die sterk verschillen in fysisch-chemische parameters.

Mogelijke communicatievormen zijn covalent, ionisch en gemengd. Normaal gesproken gedragen drie-element stoffen vergelijkbaar met binaire, omdat een van de krachten van interatomische interactie veel sterker is dan de andere: de zwakke is gevormd in de tweede beurt en heeft de mogelijkheid om sneller te oplossen in oplossing.

Klassen van anorganische chemie

De overgrote meerderheid van de stoffen die in het kader van anorganische stoffen zijn bestudeerd, kunnen door middel van eenvoudige indeling worden beschouwd, afhankelijk van hun samenstelling en eigenschappen. Aldus worden hydroxiden, zuren, oxiden en zouten onderscheiden. Overweging van hun relatie is beter om te beginnen met bekendheid met het concept van geoxideerde vormen, waarbij er bijna alle anorganische stoffen kunnen zijn. De chemie van dergelijke medewerkers wordt besproken in de hoofdstukken over oxiden.

oxiden

Oxide is de combinatie van elk chemisch element met zuurstof in een oxidatie toestand van -2 (in respectievelijk peroxiden -1). De vorming van de binding vindt plaats door de recoil en attachment van elektronen met de reductie van O2 (wanneer het meest electronegatieve element zuurstof is).

Ze kunnen zuur-, amfotere en basische eigenschappen weergeven, afhankelijk van de tweede groep atomen. Als het metaal is, gaat het in oxide niet meer dan de mate van oxidatie +2, indien niet-metaal- van +4 en hoger. In monsters met dubbele aard van de parameters wordt een waarde van +3 bereikt.

Anorganische zuren

Zure verbindingen hebben een reactie van minder dan 7 medium door de inhoud van waterstofkationen die in oplossing kunnen komen en vervolgens vervangen worden door een metaalion. Door classificatie zijn complexe stoffen. De meeste zuren kunnen worden verkregen door het verdunnen van de bijbehorende oxiden met water, bijvoorbeeld door de vorming van zwavelzuur na hydratatie van SO3.

Basis anorganische chemie

Eigenschappen van dit soort verbindingen zijn te wijten aan de aanwezigheid van hydroxylradicaal OH, wat de reactie van het medium boven de 7 geeft. Oplosbare basen worden basalen genoemd, zij zijn de sterkste in deze klasse stoffen als gevolg van volledige dissociatie (vervallen in ionen in de vloeistof). De OH-groep kan worden vervangen door zure residuen bij het vormen van zouten.

Anorganische chemie is een dubbele wetenschap die stoffen uit verschillende standpunten kan omschrijven. In protolytische theorie worden basen beschouwd als acceptors van een waterstofkation. Deze aanpak breidt het concept van deze klasse stoffen uit, waarbij alkali wordt gebruikt om stoffen die een proton kunnen dragen

zouten

Dit soort verbindingen ligt tussen basen en zuren, omdat het het product is van hun interactie. Zo blijkt gewoonlijk een metaalion (soms ammonium, fosfonium of hydroxonium) als een kation, en een zuurresidu is een anionische stof. Wanneer het zout wordt gevormd, wordt waterstof vervangen door een andere stof.

Afhankelijk van de verhouding van het aantal reagentia en hun sterkte ten opzichte van elkaar, is het rationeel om verschillende soorten interactieproducten te overwegen:

• Basiszouten worden verkregen indien de hydroxylgroepen niet volledig vervangen worden (dergelijke stoffen hebben een alkalisch reactiemedium);
• Zure zouten worden in het tegenovergestelde geval gevormd - bij gebrek aan een reactiebasis blijft waterstof gedeeltelijk in de verbinding;
• De meest bekende en makkelijk te begrijpen zijn de gemiddelde (of normale) monsters - ze zijn het product van de volledige neutralisatie van de reagentia met watervorming en alleen met de metaalkation of zijn analoge en zure residu.

Anorganische chemie is een wetenschap die de verdeling van elk van de lessen opneemt in fragmenten die op verschillende tijden worden beschouwd: sommige eerder, anderen later. Met meer diepgaande studie zijn er nog 4 soorten zouten:

• De dubbele bevat een enkele anion in aanwezigheid van twee kationen. Gewoonlijk worden dergelijke stoffen verkregen als gevolg van het samensmelten van twee zouten met hetzelfde zure residu, maar verschillende metalen.
• Het gemengde type is het tegenovergestelde van de vorige: de basis ervan is één kation met twee verschillende anionen.
• Kristallijne hydraten zijn zouten, in de formule waarvan water in de gekristalliseerde toestand is.
• Complexen zijn stoffen waarin een kation, een anion of beide van hen als clusters worden vertegenwoordigd met een vormend element. Dergelijke zouten kunnen overwegend worden verkregen onder de elementen van subgroep B.

Aangezien andere stoffen in de workshop over anorganische chemie, die kunnen worden ingedeeld als zouten of als aparte hoofdstukken van kennis, kunnen men hydriden, nitriden, carbiden en intermetalliden noemen (verbindingen van verschillende metalen die niet gelegeerd zijn).

uitslagen

Anorganische chemie is een wetenschap die van belang is voor elke specialist op dit gebied, ongeacht zijn belangen. Het bevat de eerste hoofdstukken in de school over dit onderwerp. Het verloop van anorganische chemie zorgt voor het systematiseren van grote hoeveelheden informatie volgens een begrijpelijke en eenvoudige classificatie.