Неорганическая химия – часть общей химии.Bada właściwości i zachowanie związków nieorganicznych - ich strukturę i zdolność do reagowania z innymi substancjami. Kierunek ten bada wszystkie substancje, z wyjątkiem tych, które są zbudowane z łańcuchów węglowych (te ostatnie są przedmiotem badań chemii organicznej).
Chemia jest złożoną nauką.Podział na kategorie jest całkowicie arbitralny. Na przykład chemia nieorganiczna i organiczna jest związana związkami zwanymi bio-nieorganicznymi. Należą do nich hemoglobina, chlorofil, witamina B.12 i wiele enzymów.
Bardzo często podczas badania substancji lub procesównależy wziąć pod uwagę różne połączenia z innymi naukami. Chemia ogólna i nieorganiczna obejmuje proste i złożone substancje, których liczba jest bliska 400 000. Badanie ich właściwości często obejmuje szeroki zakres metod chemii fizycznej, ponieważ mogą one łączyć właściwości charakterystyczne dla nauki, takiej jak fizyka. Przewodnictwo, aktywność magnetyczna i optyczna, działanie katalizatorów i inne czynniki „fizyczne” wpływają na jakość substancji.
Związki nieorganiczne są ogólnie klasyfikowane według ich funkcji:
Tlenki są często dzielone na metale (tlenki zasadowe lub bezwodniki zasadowe) i tlenki niemetaliczne (tlenki kwasowe lub bezwodniki kwasowe).
Historia chemii nieorganicznej dzieli się na kilkaokresy. Na początkowym etapie wiedzę gromadzono poprzez losowe obserwacje. Od czasów starożytnych podejmowano próby przekształcenia metali nieszlachetnych w metale szlachetne. Alchemiczną ideę propagował Arystoteles poprzez swoją doktrynę o wymienialności elementów.
W pierwszej połowie XV wiekuwybuchły epidemie. Zwłaszcza populacja cierpiała na ospę i zarazę. Eskulapa zasugerował, że niektóre choroby wywołują choroby, a walka z nimi powinna odbywać się przy użyciu innych substancji. Doprowadziło to do początku tak zwanego okresu medyczno-chemicznego. W tym czasie chemia stała się niezależną nauką.
W okresie renesansu chemia była czysto praktycznaobszar badań zaczął „rosnąć” wraz z koncepcjami teoretycznymi. Naukowcy próbowali wyjaśnić podstawowe procesy zachodzące w przypadku substancji. W 1661 r. Robert Boyle wprowadził pojęcie „pierwiastka chemicznego”. W 1675 r. Nicholas Lemmer oddzielił pierwiastki chemiczne minerałów od roślin i zwierząt, powodując w ten sposób, że chemię związków nieorganicznych badano oddzielnie od organicznych.
Później chemicy próbowali wyjaśnić zjawisko spalania.Niemiecki naukowiec Georg Steel stworzył teorię flogistonów, zgodnie z którą spalone ciało odrzuca nie grawitacyjną cząsteczkę flogistonu. W 1756 r. Michaił Łomonosow eksperymentalnie udowodnił, że spalanie niektórych metali wiąże się z cząsteczkami powietrza (tlenu). Antoine Lavoisier obalił również teorię flogistonów, stając się założycielem współczesnej teorii spalania. Wprowadził także pojęcie „związku pierwiastków chemicznych”.
Następny okres rozpoczyna się dziełem Johna Daltonai próbuje wyjaśnić prawa chemiczne poprzez interakcję substancji na poziomie atomowym (mikroskopowym). Pierwszy kongres chemiczny w Karlsruhe w 1860 r. Zdefiniował pojęcia atomu, wartościowości, ekwiwalentu i cząsteczki. Dzięki odkryciu prawa okresowego i stworzeniu układu okresowego Dmitrij Mendelejew udowodnił, że teoria atomowo-molekularna jest związana nie tylko z prawami chemicznymi, ale także z właściwościami fizycznymi pierwiastków.
Kolejny etap rozwoju chemii nieorganicznejzwiązane z odkryciem rozpadu promieniotwórczego w 1876 r. i wyjaśnieniem projektu atomu w 1913 r. Badanie Albrechta Kessela i Hilberta Lewisa w 1916 r. Rozwiązuje problem natury wiązań chemicznych. Opierając się na teorii równowagi heterogenicznej Willarda Gibbsa i Henrika Roszeba, Nikolai Kurnakov w 1913 roku stworzył jedną z głównych metod współczesnej chemii nieorganicznej - analizę fizyczną i chemiczną.
Związki nieorganiczne w przyrodzie znajdują się wforma minerałów. Gleba może zawierać siarczek żelaza, taki jak piryt lub siarczan wapnia w postaci gipsu. Związki nieorganiczne występują również jako biomolekuły. Są one syntetyzowane do stosowania jako katalizatory lub odczynniki. Pierwszym ważnym sztucznym związkiem nieorganicznym jest azotan amonu, stosowany do nawożenia gleby.
Reprezentuje wiele związków nieorganicznychsą związkami jonowymi składającymi się z kationów i anionów. Są to tak zwane sole, które są przedmiotem badań chemii nieorganicznej. Przykładami związków jonowych są:
W każdej soli proporcje jonów są takie, żeładunki elektryczne są w równowadze, to znaczy związek jako całość jest elektrycznie obojętny. Jony są opisane stopniem utlenienia i łatwością tworzenia, co wynika z potencjału jonizacji (kationów) lub powinowactwa elektronów (anionów) pierwiastków, z których się one tworzą.
Sole nieorganiczne obejmują tlenki,węglany, siarczany i halogenki. Wiele związków charakteryzuje się wysoką temperaturą topnienia. Sole nieorganiczne są zwykle stałymi formacjami krystalicznymi. Kolejną ważną cechą jest ich rozpuszczalność w wodzie i łatwość krystalizacji. Niektóre sole (np. NaCl) są wysoce rozpuszczalne w wodzie, podczas gdy inne (np. SiO2) są prawie nierozpuszczalne.
Metale, takie jak żelazo, miedź, brąz, mosiądz,aluminium, reprezentują grupę pierwiastków chemicznych w lewej dolnej części układu okresowego pierwiastków. Ta grupa obejmuje 96 elementów, które charakteryzują się wysoką przewodnością cieplną i przewodnością elektryczną. Są szeroko stosowane w metalurgii. Metale można warunkowo podzielić na żelazne i nieżelazne, ciężkie i lekkie. Nawiasem mówiąc, najczęściej używanym pierwiastkiem jest żelazo, które zajmuje 95% światowej produkcji wśród wszystkich rodzajów metali.
Stopy są substancjami złożonymi,otrzymany przez stopienie i zmieszanie dwóch lub więcej metali w stanie ciekłym. Składają się z podstawy (dominujące elementy w stosunku procentowym: żelazo, miedź, aluminium itp.) Z małymi dodatkami składników stopowych i modyfikujących.
Ludzkość stosuje około 5000 rodzajów stopów. Są to główne materiały w budownictwie i przemyśle. Nawiasem mówiąc, istnieją również stopy między metalami i niemetalami.
W tabeli chemii nieorganicznej metale są podzielone na kilka grup:
Niemetale mogą być jak pierwiastki chemiczne,i związki chemiczne. W stanie wolnym tworzą proste substancje o właściwościach niemetalicznych. W chemii nieorganicznej wyróżnia się 22 pierwiastki. Są to wodór, bor, węgiel, azot, tlen, fluor, krzem, fosfor, siarka, chlor, arsen, selen itp.
Najbardziej typowymi niemetalami są halogeny.W reakcji z metalami tworzą związki, których wiązanie jest głównie jonowe, na przykład KCl lub CaO. Podczas interakcji ze sobą niemetale mogą tworzyć kowalencyjnie związane związki (Cl3N, ClF, CS2 itp.).
Zasady to złożone substancje, z których najważniejszektóre są wodorotlenkami rozpuszczalnymi w wodzie. Po rozpuszczeniu dysocjują z kationami metali i anionami wodorotlenkowymi, a ich pH jest wyższe niż 7. Zasad można uznać chemicznie przeciwnie do kwasów, ponieważ kwasy dysocjujące wodę zwiększają stężenie jonów wodorowych (H3O +), dopóki zasada nie spadnie.
Kwasy są substancjami, które są zaangażowanereakcje chemiczne z zasadami, pobierając od nich elektrony. Większość kwasów o znaczeniu praktycznym jest rozpuszczalna w wodzie. Po rozpuszczeniu dysocjują one od kationów wodoru (H+) i aniony kwasowe, a ich pH jest mniejsze niż 7.
