הכימיה האורגנית היא חלק מהכימיה הכללית.היא לומדת את התכונות וההתנהגות של תרכובות אנאורגניות - מבנהן ויכולתן להגיב עם חומרים אחרים. כיוון זה בוחן את כל החומרים, למעט אלה שנבנו מרשתות פחמן (אלה הם נושא לחקר הכימיה האורגנית).
כימיה היא מדע מורכב.חלוקה לקטגוריות מותנית במפורש. לדוגמה, כימיה אורגנית אורגנית לאגד תרכובות הנקרא bioinorganic. אלה כוללים המוגלובין, כלורופיל, ויטמין B12 ואנזימים רבים.
לעתים קרובות מאוד כאשר לומדים חומרים או תהליכיםיש צורך לקחת בחשבון יחסים שונים עם מדעי 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 המאפיינים של מדע כזה כמו פיזיקה. המאפיינים של חומרים מושפעים על ידי מוליכות, פעילות מגנטית ואופטית, ההשפעות של זרזים וגורמים "פיזיים" אחרים.
בדרך כלל, תרכובות אנאורגניות מסווגות על פי תפקידן:
תחמוצות מסווגות לעיתים קרובות למתכות (תחמוצות בסיסיות או אנהידרידים בסיסיים) ותחמוצות שאינן מתכתיות (תחמוצות חומציות או אנהידרידים חומציים).
ההיסטוריה של הכימיה האורגנית מחולקת לכמהתקופות. בשלב הראשוני הצטבר הידע באמצעות תצפיות אקראיות. עוד מימי קדם נעשו ניסיונות להפוך מתכות בסיס למוצרות יקרות. את הרעיון האלכימי קידם אריסטו באמצעות משנתו בדבר המרותם של יסודות.
במחצית הראשונה של המאה החמש עשרהמגפות השתוללו. האוכלוסייה סבלה במיוחד מאבעבועות שחורות ומגיפה. האסקולאפים הניחו כי מחלות נגרמות על ידי חומרים מסוימים, והמאבק נגדם צריך להתבצע בעזרת חומרים אחרים. זה הוביל לתחילת התקופה המכונה רפואית-כימית. באותה תקופה כימיה הפכה למדע עצמאי.
בתקופת הרנסנס, כימיה מעשית גרידאתחום המחקר החל "לצמוח" עם מושגים תיאורטיים. מדענים ניסו להסביר את התהליכים העמוקים המתרחשים בחומרים. בשנת 1661 הציג רוברט בויל את המושג "יסוד כימי". בשנת 1675, ניקולאס למר מפריד בין היסודות הכימיים של מינרלים לצמחים ובעלי חיים, ובכך הופך את המחקר של כימיה לתרכובות אורגניות נפרדות מאלה.
בהמשך ניסו כימאים להסביר את תופעת הבעירה.המדען הגרמני גאורג סטאהל יצר את תיאוריית הפלוגיסטון, לפיה גוף דליק דוחה חלקיק פלוגיסטון שאינו כבידתי. בשנת 1756 הוכיח מיכאיל לומונוסוב באופן ניסיוני כי הבעירה של מתכות מסוימות קשורה לחלקיקי אוויר (חמצן). אנטואן לבואזיה גם הפריך את תורת הפלוגיסטון, והפך לחלוץ התיאוריה המודרנית של הבעירה. הוא גם הציג את המושג "תרכובת של יסודות כימיים".
התקופה הבאה מתחילה בעבודותיו של ג'ון דלטוןומנסה להסביר חוקים כימיים באמצעות אינטראקציה של חומרים ברמה האטומית (מיקרוסקופית). הקונגרס הכימי הראשון בקרלסרוהה בשנת 1860 נתן הגדרות של מושגי האטום, הערכיות, המקבילה והמולקולה. הודות לגילוי החוק התקופתי ויצירת המערכת התקופתית, דמיטרי מנדלייב הוכיח כי התיאוריה האטומית-מולקולרית קשורה לא רק לחוקים כימיים, אלא גם לתכונות הפיזיקליות של יסודות.
השלב הבא בפיתוח הכימיה האורגניתקשור לגילוי ריקבון רדיואקטיבי בשנת 1876 ולהבהרת מבנה האטום בשנת 1913. מחקר של אלברכט קסל והילברט לואיס בשנת 1916 פותר את בעיית אופי הקשרים הכימיים. בהתבסס על תורת שיווי המשקל ההטרוגני מאת וילארד גיבס והנריק רוסב, ניקולאי קורנאקוב יצר בשנת 1913 את אחת השיטות העיקריות לכימיה אנאורגנית מודרנית - ניתוח פיזיקוכימי.
תרכובות אנאורגניות מתרחשות באופן טבעי בצורת המינרלים. האדמה עשויה להכיל גופרית ברזל כמו פיריט או סידן גופרתי בצורת גבס. תרכובות אנאורגניות מופיעות גם כביומולקולות. הם מסונתזים לשימוש כזרזים או ריאגנטים. התרכובת האורגנית המלאכותית החשובה הראשונה היא אמוניום חנקתי, המשמש לדישון האדמה.
תרכובות אנאורגניות רבות מייצגותהם תרכובות יוניות המורכבות מקטיונים ואניונים. אלה המלחים כביכול, שהם מושא המחקר בכימיה אנאורגנית. דוגמאות לתרכובות יוניות הן:
בכל מלח, הפרופורציות של היונים הן כאלהמטענים חשמליים נמצאים בשיווי משקל, כלומר, החיבור בכללותו הוא ניטרלי חשמלי. יונים מתוארים על ידי מצב החמצון שלהם וקלות היווצרותם, הנובע מפוטנציאל היינון (קטיונים) או מהזיקה האלקטרונית (אניונים) של היסודות מהם הם נוצרים.
מלחים אנאורגניים כוללים תחמוצות,פחמתי, סולפטים והלידים. לתרכובות רבות נקודות התכה גבוהות. מלחים אנאורגניים הם בדרך כלל תצורות גבישיות מוצקות. מאפיין חשוב נוסף הוא מסיסותם במים וקלות ההתגבשות שלהם. מלחים מסוימים (למשל, NaCl) מסיסים מאוד במים, בעוד שאחרים (למשל, SiO2) אינם מסיסים כמעט.
מתכות כגון ברזל, נחושת, ברונזה, פליז,אלומיניום, הם קבוצה של יסודות כימיים בפינה השמאלית התחתונה של הטבלה המחזורית. קבוצה זו כוללת 96 אלמנטים המאופיינים במוליכות תרמית וחשמלית גבוהה. הם נמצאים בשימוש נרחב במטלורגיה. ניתן לחלק את המתכות באופן גס לברזליות ואל ברזליות, כבדות וקלות. אגב, היסוד הנפוץ ביותר הוא ברזל, הוא מהווה 95% מהייצור העולמי בקרב כל סוגי המתכות.
סגסוגות הן חומרים מורכבים,מתקבל על ידי התכה וערבוב של שתי מתכות או יותר במצב נוזלי. הם מורכבים מבסיס (היסודות הדומיננטיים באחוזים: ברזל, נחושת, אלומיניום וכו ') עם תוספות קטנות של רכיבי סגסוגות ושינוי.
כ -5,000 סוגים של סגסוגות משמשים את האנושות. הם החומרים העיקריים בבנייה ובתעשייה. אגב, יש גם סגסוגות בין מתכות ללא מתכות.
בטבלה של כימיה אנאורגנית, מתכות מחולקות למספר קבוצות:
לא מתכות יכולות להיות שני יסודות כימיים,ותרכובות כימיות. במצב חופשי הם יוצרים חומרים פשוטים בעלי תכונות שאינן מתכתיות. בכימיה אנאורגנית מובחנים 22 אלמנטים. מדובר במימן, בורון, פחמן, חנקן, חמצן, פלואור, סיליקון, זרחן, גופרית, כלור, ארסן, סלניום וכו '.
הלא מתכות הנפוצות ביותר הן הלוגנים.בתגובה למתכות הם יוצרים תרכובות שקשרתן הוא בעיקר יוני, למשל KCl או CaO. כאשר הם מתקשרים זה עם זה, שאינם מתכות יכולים ליצור תרכובות קשורות קוולנטית (Cl3N, ClF, CS2 וכו ').
בסיסים הם חומרים מורכבים, שהחשובים שבהם הםשהם הידרוקסידים מסיסים במים. כאשר הם מומסים, הם מתנתקים עם קטיונים מתכתיים ואוניונים של הידרוקסיד, וה- pH שלהם גדול מ- 7. בסיסים יכולים להיחשב כמנוגדים כימית לחומצות, מכיוון שחומצות המנותקות מים מגדילות את ריכוז יוני המימן (H3O +) עד לירידה בבסיס.
חומצות הן חומרים שמעורבים בהםתגובות כימיות עם בסיסים, הוצאת אלקטרונים מהם. רוב החומצות בעלות החשיבות המעשית מסיסות במים. כשהם מומסים, הם מתנתקים מקטיוני מימן (H+) ואניונים חומציים, וה- pH שלהם נמוך מ- 7.
