כימיה אי-אורגנית היא חלק מהכימיה הכללית. היא בוחנת את התכונות וההתנהגות של תרכובות אנאורגניות - מבנהן ויכולתן להגיב עם חומרים אחרים. כיוון זה בוחן את כל החומרים, למעט אלה הנבנים מרשתות פחמן (אלה הם נושא ללימודי הכימיה האורגנית).

כימיה אנאורגנית בטבלאות

תיאור

כימיה היא מדע מורכב. חלוקה לקטגוריות מותנית במפורש. לדוגמה, כימיה אורגנית ואורגנית קשורה לתרכובות הנקראות ביו-אורגניות. אלה כוללים המוגלובין, כלורופיל, ויטמין B12 ואנזימים רבים.

לעתים קרובות מאוד כאשר לומדים חומרים או תהליכיםיש להתחשב בקשרים שונים עם מדעים אחרים. כימיה כללית ואנאורגנית מכסה חומרים פשוטים ומורכבים, שמספרם מגיע ל 400,000. המחקר של תכונותיהם כולל לעתים קרובות מגוון רחב של שיטות כימיה פיסיקלית, שכן הם יכולים לשלב את המאפיינים האופייניים למדע כגון פיזיקה. איכות החומרים מושפעת על ידי מוליכות, פעילות מגנטית ואופטית, השפעת זרזים וגורמים "פיזיים" אחרים.

ככלל, תרכובות אנאורגניות מסווגות בהתאם לתפקודן:

  • חומצות;
  • בסיסים;
  • תחמוצות;
  • מלח.

תחמוצות מחולקות לעיתים קרובות למתכות (תחמוצות בסיסיות או אנהידריות בסיסיות) או תחמוצות לא מתכתיים (תחמוצות חומציות או חומצות אנהידריד).

כימיה תרכובות אנאורגניות

מוצא

ההיסטוריה של הכימיה האורגנית מחולקת לכמהתקופות. בשלב הראשוני צבר ידע באמצעות תצפיות אקראיות. מאז ימי קדם, נעשו ניסיונות להפוך מתכות לא יקרות למתכות יקרות. הרעיון האלכימי הופץ על ידי אריסטו באמצעות הדוקטרינה שלו על ההמרה של אלמנטים.

במחצית הראשונה של המאה החמש-עשרהמגיפות התפרצו. במיוחד האוכלוסייה סבלה מאבעבועות ומגפה. אייסקולפיוס להניח כי המחלות נגרמות על ידי חומרים ספציפיים, ושליטה צריכה להתבצע עם חומרים אחרים. זה הוביל לתחילת התקופה הקרובה-רפואית. באותו זמן, הכימיה הפכה למדע עצמאי.

היווצרותו של מדע חדש

במהלך כימיית הרנסנס ממעשה טהורתחום המחקר הפך "מגודל" עם מושגים תיאורטיים. מדענים ניסו להסביר את התהליכים העמוקים המתרחשים בחומרים. בשנת 1661 רוברט בויל מציג את הרעיון של "יסוד כימי". בשנת 1675 ניקולס Lemmer מפריד את היסודות הכימיים של מינרלים מן הצמחים ובעלי חיים, ובכך גורם ללמוד את הכימיה של תרכובות אנאורגניות מלבד אלה אורגניים.

כימאים מאוחרים יותר ניסו להסביר את תופעת השריפה. המדען הגרמני ג'ורג 'סטאל יצר את התיאוריה של phlogistons, לפיה הגוף דליק דוחה את החלקיקים שאינם כבידה של phlogiston. בשנת 1756, הוכיח מיכאיל Lomonosov כי שרפה של מתכות מסוימות קשורה עם חלקיקי אוויר (חמצן). אנטואן Lavoisier גם הפריך את התיאוריה של phlogistons, הופכים את אבותיו של התיאוריה המודרנית של הבעירה. הוא גם הציג את המושג "שילוב של יסודות כימיים".

כימיה אנאורגנית

פיתוח

התקופה הבאה מתחילה בעבודתו של ג'ון דלטוןומנסה להסביר חוקים כימיים באמצעות אינטראקציה של חומרים ברמה האטומית (המיקרוסקופית). הקונגרס הכימי הראשון בקרלסרוהה בשנת 1860 נתן הגדרות של מושגים של אטום, שוויון, שווה ערך ומולקולה. הודות לגילוי החוק התקופתי וליצירת מערכת תקופתית, הוכיח דמיטרי מנדלייב כי התיאוריה המולקולרית האטומית קשורה לא רק לחוקים כימיים, אלא גם לתכונות הפיזיות של האלמנטים.

השלב הבא בפיתוח הכימיה האורגניתקשורה עם גילוי ריקבון רדיואקטיבי בשנת 1876 ואת ההבהרה של העיצוב של האטום בשנת 1913. המחקר של אלברכט קסל והילברט לואיס בשנת 1916 פותר את הבעיה של אופי של קשרים כימיים. בהתבסס על התיאוריה של שיווי המשקל הטרוגני של וילארד גיבס והנריק רוזב, ניקולאי קורנקוב ב -1913 יצר אחת מהשיטות העיקריות של כימיה אורגנית מודרנית - אנליזה פיסיקלית וכימית.

יסודות כימיה אנאורגנית

תרכובות אנאורגניות בטבע מתרחשות בצורה של מינרלים. הקרקע עשויה להכיל גפרתי ברזל, כגון pyrite, או סידן גופרתי בצורה של גבס. תרכובות אנאורגניות מופיעות גם ביומולקולות. הם מסונתזים לשימוש כמו זרזים או ריאגנטים. המתחם האורגני המלאכותי החשוב הראשון הוא ניטראט אמוניום המשמש להפריה קרקעית.

מלח

תרכובות אנאורגניות רבות מייצגותתרכובות יוניות המורכבות מקטיונים ואניונים. אלה הם מלחים כביכול, שהם מושא המחקר בכימיה אי-אורגנית. דוגמאות של תרכובות יוניות הן:

  • מגנזיום כלורי (MgCl)2), הכולל קטיונים Mg2+ ו אניונים Cl-.
  • תחמוצת נתרן (Na2O), אשר מורכב קטיונים Na+ ו אניונים O2-5.

בכל מלח, הפרופורציות של היונים הן כאלההחיובים החשמליים נמצאים בשיווי משקל, כלומר, המתחם כולו נייטרלי מבחינה חשמלית. יונים מתוארים על ידי מידת החמצון וקלות היווצרות, אשר נובע פוטנציאל יינון (קטיונים) או זיקה אלקטרונים (אניונים) של אלמנטים שמהם הם יוצרים.

כימיה כללית ואי-אורגנית

מלחים אנאורגניים כוללים תחמוצות,פחמתי, סולפטים והלידים. תרכובות רבות מאופיינות בנקודת התכה גבוהה. מלחים אנאורגניים הם בדרך כלל תצורות גבישי מוצק. תכונה חשובה נוספת היא מסיסות שלהם במים וקלות של התגבשות. כמה מלחים (למשל, NaCl) מסיסים מאוד במים, בעוד אחרים (למשל, SiO2) הם כמעט בלתי מסיסים.

מתכות וסגסוגות

מתכות כגון ברזל, נחושת, ברונזה, פליז,אלומיניום, הם קבוצה של אלמנטים כימיים בחלק השמאלי התחתון של הטבלה המחזורית. קבוצה זו כוללת 96 אלמנטים, המאופיינים על ידי מוליכות תרמית גבוהה ומוליכות חשמלית. הם נמצאים בשימוש נרחב מטלורגיה. מתכות ניתנות לחלוקה מותנית לשחורים וצבעוניים, כבדים וקלים. אגב, אלמנט המשמש ביותר הוא ברזל, היא תופסת 95% מכלל הייצור בעולם בין כל סוגי המתכות.

סגסוגות הן חומרים מורכבים,המתקבל על ידי המסה וערבוב שתי מתכות או יותר במצב נוזלי. הם מורכבים מבסיס (אלמנטים דומיננטיים ביחס באחוזים: ברזל, נחושת, אלומיניום, וכו ') עם תוספות קטנות של רכיבים נתוך ושינוי.

יסודות כימיה אנאורגנית

האנושות משתמשת כ 5000 סוגים של סגסוגות. הם החומרים העיקריים בענף הבנייה והתעשייה. אגב, יש גם סגסוגות בין מתכות שאינם מתכות.

קפה

בטבלה של כימיה אנאורגנית, מתכות מחולקות למספר קבוצות:

  • 6 אלמנטים הם בקבוצה אלקליין (ליתיום, אשלגן, רובידיום, נתרן, צרפת, צזיום);
  • 4 - בארץ אלקליין (רדיום, בריום, סטרונציום, אשלגן);
  • 40 - במעבר (טיטניום, זהב, טונגסטן, נחושת, מנגן, סקנדיום, ברזל, וכו ');
  • 15 - lanthanides (lanthanum, cerium, ארביום, וכו ');
  • 15 - אקטינידים (אורניום, אקטיניום, תוריום, פרמיונים וכו ');
  • 7 - semimetals (ארסן, בורון, אנטימון, גרמניום, וכו ');
  • 7 - מתכות קלות (אלומיניום, פח, ביסמוט, עופרת וכו ').

ללא מתכות

Non- מתכות יכול להיות גם יסודות כימיים,ותרכובות כימיות. במצב חופשי הם יוצרים חומרים פשוטים עם תכונות nonmetallic. בכימיה האורגנית, ישנם 22 אלמנטים. אלה מימן, בורון, פחמן, חנקן, חמצן, פלואור, סיליקון, זרחן, גופרית, כלור, ארסן, סלניום וכו '.

הטיפוסי ביותר שאינם מתכות הם הלוגנים. בתגובה עם מתכות, הם יוצרים תרכובות, הקשר של אשר בעיקר יונית, למשל, KCl או CaO. כאשר אינטראקציה זה עם זה, nonmetals יכול ליצור תרכובות קשורות קוולנטית (Cl3N, CLF, CS2, וכו ').

דוגמאות כימיה אנאורגנית

בסיסים וחומצות

בסיסים הם חומרים מורכבים, החשובים שבהםאשר והידרוקסידים מסיסים במים. כאשר מומס, הם מתנערים עם קטיונים מתכת ואניונים הידרוקסידי, ו pH שלהם גדול מ 7. מטעמים עשויים להיחשב חומצות ההפך כימית בגלל החומצה במים קשורים זה להגדיל את הריכוז של יוני מימן (H3O +), עד לתחתית מצטמצם.

חומצות הן חומרים המשתתפיםתגובות כימיות עם בסיסים, לקחת מהם אלקטרונים. רוב חומצות החשיבות המעשית הן מסיסות במים. כאשר מומס, הם לנתק קטיני מימן (H+) ואני חומצה, ו- pH שלהם הוא פחות מ -7.

</ p>