Неарганічная хімія - гэта што такое? Неарганічная хімія ў школьнай праграме

Курс хіміі ў школах пачынаецца ў 8-м класе з вывучэння агульных асноў навукі: апісваюцца магчымыя віды сувязі паміж атамамі, тыпы крышталічных рашотак і найбольш распаўсюджаныя механізмы рэакцый. Гэта становіцца падмуркам для вывучэння важнага, але больш спецыфічнага падзелу - неарганікі.

Што гэта такое

Неарганічная хімія - гэта навука, якая разглядае прынцыпы будовы, асноўныя ўласцівасці і рэакцыйную здольнасць ўсіх элементаў табліцы Мендзялеева. Важную ролю ў неарганікі гуляе Перыядычны закон, які парадкуе сістэматычную класіфікацыю рэчываў па змяненні іх масы, нумары і тыпу.

Курс ахоплівае і злучэнні, якiя ўтвараюцца пры ўзаемадзеянні элементаў табліцы (выключэнне складае толькі вобласць вуглевадародаў, разгляданая ў раздзелах арганікі). Задачы па неарганічнай хіміі дазваляюць адпрацаваць атрыманыя тэарэтычныя веды на практыцы.

Навука ў гістарычным аспекце

Назва "неарганікі" з'явілася ў адпаведнасці з прадстаўленнем, што яна ахоплівае частку хімічнага веды, якая не звязана з дзейнасцю біялагічных арганізмаў.

З часам было даказана, што большая частка арганічнага свету можа вырабляць і «нежывыя» злучэння, а вуглевадароды любога тыпу сінтэзуюцца ва ўмовах лабараторыі. Так, з амонія цианата, які з'яўляецца соллю ў хіміі элементаў, нямецкі навуковец Велер змог сінтэзаваць мачавіну.

Каб пазбегнуць блытаніны з наменклатурай і класіфікацыяй тыпаў даследаванняў абедзвюх навук праграма школьнага і універсітэцкага курсаў следам за агульнай хіміяй прадугледжвае вывучэнне неарганікі ў якасці фундаментальнай дысцыпліны. У навуковым свеце захоўваецца аналагічная паслядоўнасць.

Класы неарганічных рэчываў

Хімія прадугледжвае такую падачу матэрыялу, пры якой уступныя кіраўніка неарганікі разглядаюць Перыядычны закон элементаў. Гэта класіфікацыя адмысловага тыпу, якая грунтуецца на спадзяванні, што атамныя зарады ядраў аказваюць уплыў на ўласцівасці рэчываў, прычым дадзеныя параметры змяняюцца цыклічна. Першапачаткова табліца будавалася як адлюстраванне павелічэння атамных мас элементаў, але неўзабаве дадзеная паслядоўнасць была адвергнутая з прычыны яе неплацежаздольнасці ў тым аспекце, у якім патрабуюць разгляду дадзенага пытання неарганічныя рэчывы.

Хімія, акрамя табліцы Мендзялеева, мяркуе наяўнасць каля сотні фігур, кластараў і дыяграм, якія адлюстроўваюць перыядычнасць уласцівасцяў.

У цяперашні час папулярны зводны варыянт разгляду такога паняцця, як класы неарганічнай хіміі. У слупках табліцы паказваюцца элементы ў залежнасці ад фізіка-хімічных уласцівасцяў, у радках - аналагічныя адзін аднаму перыяды.

Простыя рэчывы ў неарганікі

Знак у табліцы Мендзялеева і простае рэчыва ў вольным стане - часцей за ўсё розныя рэчы. У першым выпадку адлюстроўваецца толькі канкрэтны выгляд атамаў, у другім - тып злучэння часціц і іх узаемаўплыў ў стабільных формах.

Хімічная сувязь у простых рэчывах абумоўлівае іх падзел на сямейства. Так, можна вылучыць дзве шырокія разнавіднасці груп атамаў - металы і неметалы. Першае сямейства налічвае 96 элементаў з 118 вывучаных.

металы

Металічны тып мяркуе наяўнасць аднайменнай сувязі паміж часціцамі. Ўзаемадзеянне заснавана на абагульванні электронаў рашоткі, якая характарызуецца ненаправленную і ненасыщаемостью. Менавіта таму металы добра праводзяць цяпло, зарады, валодаюць металічным бляскам, ковкостью і пластычнасцю.

Умоўна металы знаходзяцца злева ў табліцы Мендзялеева пры правядзенні прамой лініі ад бору да астату. Элементы, блізкія па прыхільнасьці да гэтай рысы, часцей за ўсё носяць памежны характар і праяўляюць дваістасць уласцівасцяў (напрыклад, германій).

Металы ў большасці ўтвараюць асноўныя злучэння. Ступені акіслення такіх рэчываў звычайна не перавышаюць двух. У групе металличность павышаецца, а ў перыядзе памяншаецца. Напрыклад, радыеактыўны Францыя праяўляе больш асноўныя ўласцівасці, чым натрый, а ў сямействе галагенаў у ёду нават з'яўляецца металічны бляск.

Інакш справа ідзе ў перыядзе - завяршаюць подуровней інэртныя газы, перад якімі знаходзяцца рэчывы з процілеглымі ўласцівасцямі. У гарызантальным прасторы табліцы Мендзялеева праяўляная рэакцыйная здольнасць элементаў змяняецца ад асноўнай праз амфатэрнасць да кіслотнай. Металы - добрыя аднаўляльнікі (прымаюць электроны пры адукацыі сувязяў).

неметалы

Дадзены выгляд атамаў ўключаюць у асноўныя класы неарганічнай хіміі. Неметалы займаюць правую частку табліцы Мендзялеева, выяўляючы тыпова кіслотныя ўласцівасці. Найбольш часта дадзеныя элементы сустракаюцца ў выглядзе злучэнняў адзін з адным (напрыклад, Борат, сульфаты, вада). У свабодным малекулярным стане вядома існаванне серы, кіслароду і азоту. Існуе таксама некалькі двухатомные газаў-неметаллов - акрамя двух вышэйзгаданых, да іх можна аднесці вадарод, фтор, бром, хлор і ёд.

З'яўляюцца найбольш распаўсюджанымі рэчывамі на зямлі - асабліва часта сустракаюцца крэмній, вадарод кісларод і вуглярод. Ёд, селен і мыш'як распаўсюджаны вельмі мала (сюды ж можна аднесці радыеактыўныя і няўстойлівыя канфігурацыі, якія размешчаны ў апошніх перыядах табліцы).

У злучэннях неметалы паводзяць сябе пераважна як кіслаты. З'яўляюцца магутнымі акісляльнікамі за кошт магчымасці далучэння дадатковага ліку электронаў для завяршэння ўзроўню.

Складаныя рэчывы ў неарганікі

Акрамя рэчываў, якія прадстаўлены адной групай атамаў, адрозніваюць злучэння, якія ўключаюць некалькі розных канфігурацый. Такія рэчывы могуць быць бінарнымі (якія складаюцца з двух розных часціц), трох-, четырехэлементными і гэтак далей.

Двухэлементные рэчывы

Асаблівае значэнне бінарнай сувязі ў малекулах надае хімія. Класы неарганічных злучэнняў таксама разглядаюцца з пункту гледжання адукаванай паміж атамамі сувязі. Яна можа быць іённай, металічнай, кавалентнай (палярнай або Непалярныя) або змяшанай. Звычайна такія рэчывы выразна выяўляюць асноўныя (пры наяўнасці металу), амфортерные (дваістыя - асабліва характэрна для алюмінія) або кіслотныя (калі ёсць элемент са ступенню акіслення ад 4 і вышэй) якасці.

Трехэлементные асацыята

Тэмы неарганічнай хіміі прадугледжваюць разгляд і гэтага віду аб'яднання атамаў. Злучэння, якія складаюцца з больш чым двух груп атамаў (часцей за ўсё неарганікі маюць справу з трехэлементными відамі), звычайна ўтвараюцца пры ўдзеле кампанентаў, значна адрозніваюцца адзін ад аднаго па фізіка-хімічным параметрах.

Магчымыя віды сувязі - кавалентная, іённы і змешаны. Звычайна трехэлементные рэчывы па паводзінах падобныя на бінарныя за кошт таго, што адна з сіл межатомные ўзаемадзеяння значна трывалей іншы: слабая фармуецца ў другую чаргу і мае магчымасць диссоциировать ў растворы хутчэй.

Класы неарганічнай хіміі

Пераважная большасць якія вывучаюцца ў курсе неарганікі рэчываў можна разгледзець па простай класіфікацыі ў залежнасці ад іх складу і уласцівасцяў. Так, адрозніваюць гідраксіды, кіслаты, аксіды і солі. Разгляд іх ўзаемасувязі лепш пачаць са знаёмства з паняццем акісленай формаў, у якіх могуць апынуцца амаль любыя неарганічныя рэчывы. Хімія такіх асацыята разглядаецца ў раздзелах пра аксіду.

аксіды

Вокіс ўяўляе сабой злучэнне любога хімічнага элемента з кіслародам ў ступені акіслення, роўнай -2 (у пераксіду -1 адпаведна). Адукацыя сувязі адбываецца за кошт аддачы і далучэння электронаў з аднаўленнем Аб ₂ (калі найбольш Электраадмо элементам з'яўляецца кісларод).

Могуць праяўляць і кіслотныя, і амфотерные, і асноўныя ўласцівасці ў залежнасці ад другой групы атамаў. Калі гэта метал, у аксіду ён не перавышае ступені акіслення +2, калі неметалы - ад 4 і вышэй. У узорах з дваістай прыродай параметраў дасягаецца значэнне +3.

Кіслаты ў неарганікі

Кіслотныя злучэнні маюць рэакцыю асяроддзя менш 7 за кошт утрымання катыёнаў вадароду, якія могуць перайсці ў раствор і пасля замяніцца іёнам металу. Па класіфікацыі з'яўляюцца складанымі рэчывамі. Большасць кіслот можна атрымаць шляхам развядзення адпаведных аксідаў вадой, напрыклад, пры адукацыі сернай кіслаты пасля гідратацыі SO _3.

Асноўная неарганічная хімія

Ўласцівасці дадзенага выгляду злучэнняў абумоўлены наяўнасцю гидроксильного радыкала ЁН, які дае рэакцыю асяроддзя вышэй 7. Растваральныя падставы называюцца шчолачамі, яны з'яўляюцца найбольш моцнымі ў гэтым класе рэчываў за кошт поўнай дысацыяцыі (распаду на іёны ў вадкасці). Група ЁН пры адукацыі соляў можа замяняцца кіслотнымі рэшткамі.

Неарганічная хімія - гэта дваістая навука, якая можа апісаць рэчывы з розных пунктаў гледжання. У протолитической тэорыі падставы разглядаюцца ў якасці акцэптараў катыёну вадароду. Такі падыход пашырае паняцце пра гэта класе рэчываў, называючы шчолаччу любое рэчыва, здольнае прыняць пратон.

солі

Дадзены выгляд злучэнняў знаходзіцца мяжу асновамі і кіслотамі, так як з'яўляецца прадуктам іх узаемадзеяння. Так, у якасці катыёну выступае звычайна іён металу (часам амонія, фосфония або гидроксония), а ў якасці аніёнаў рэчывы - кіслотны рэшту. Пры адукацыі солі вадарод замяшчаецца іншым рэчывам.

У залежнасці ад суадносін колькасці рэагентаў і іх сілы ў адносінах адзін да аднаго рацыянальна разглядаць некалькі відаў прадуктаў ўзаемадзеяння:

• асноўныя солі атрымліваюцца, калі гидроксильные групы замешчаныя не цалкам (такія рэчывы маюць шчолачную рэакцыю асяроддзя);
• кіслыя солі ўтвараюцца ў процілеглым выпадку - пры недахопе рэагуе падставы вадарод часткова застаецца ў злучэнні;
• самымі вядомымі і простымі для разумення з'яўляюцца сярэднія (ці нармальныя) узоры - яны з'яўляюцца прадуктам поўнай нейтралізацыі рэагентаў з адукацыяй вады і рэчывы толькі з катыёнаў металу або яго аналагам і кіслотным астаткам.

Неарганічная хімія - гэта навука, якая прадугледжвае дзяленне кожнага з класаў на фрагменты, якія разглядаюцца ў розны час: адны - раней, іншыя - пазней. Пры больш паглыбленым вывучэнні адрозніваюць яшчэ 4 віды соляў:

• Падвойныя ўтрымліваюць адзіны аніёны пры наяўнасці двух катыёнаў. Звычайна такія рэчывы атрымліваюцца ў выніку Зьліваньне двух соляў з аднолькавым кіслотным астаткам, але рознымі металамі.
• Змешаны тып супрацьпастаўлены папярэдняга: яго асновай з'яўляецца адзін катыён з двума рознымі аніёнамі.
• Кристаллогидраты - солі, у формуле якіх ёсць вада ў крышталізавацца стане.
• Комплексы - рэчывы, у якіх катыён, аніёны або абодва з іх прадстаўлены ў выглядзе кластараў з утваральным элементам. Такія солі можна атрымаць пераважна ў элементаў падгрупы В.

У якасці іншых рэчываў, уключаных у практыкум па неарганічнай хіміі, якія можна класіфікаваць як солі або як асобныя кіраўніка веды, можна назваць гидриды, нітрыды, карбід і интерметаллиды (злучэння некалькіх металаў, сплавам якія не з'яўляюцца).

вынікі

Неарганічная хімія - гэта навука, якая ўяўляе цікавасць для кожнага спецыяліста дадзенай сферы па-за залежнасці ад яго інтарэсаў. Яна ўключае ў сябе першыя раздзелы, якія вывучаюцца ў школе па дадзеным прадмеце. Курс неарганічнай хіміі прадугледжвае сістэматызацыю вялікіх аб'ёмаў інфармацыі ў адпаведнасці з зразумелай і простай класіфікацыяй.