Fundamentalioji neorganinės chemijos teorija. Neorganinė chemija. Kur naudojama neorganinė chemija?

Neorganinė chemija yra bendrosios chemijos dalis. Jame nagrinėjamos neorganinių junginių savybės ir elgesys – jų struktūra ir gebėjimas reaguoti su kitomis medžiagomis. Ši kryptis tiria visas medžiagas, išskyrus tas, kurios yra sudarytos iš anglies grandinių (pastarosios yra organinės chemijos tyrimo objektas).

apibūdinimas

Chemija yra sudėtingas mokslas. Jo skirstymas į kategorijas yra visiškai savavališkas. Pavyzdžiui, neorganinę ir organinę chemiją sieja junginiai, vadinami bioneorganiniais. Tai hemoglobinas, chlorofilas, vitaminas B12 ir daugelis fermentų.

Labai dažnai, tiriant medžiagas ar procesus, tenka atsižvelgti į įvairius ryšius su kitais mokslais. Bendroji ir neorganinė chemija apima paprastus, kurių yra arti 400 000. Jų savybių tyrimas dažnai apima įvairius fizikinės chemijos metodus, nes jie gali sujungti savybes, būdingas tokiam mokslui kaip fizika. Medžiagų kokybei įtakos turi laidumas, magnetinis ir optinis aktyvumas, katalizatorių poveikis ir kiti „fiziniai“ veiksniai.

Paprastai neorganiniai junginiai klasifikuojami pagal jų funkciją:

• rūgštys;
• pagrindai;
• oksidai;
• druskos.

Oksidai dažnai skirstomi į metalus (bazinius oksidus arba bazinius anhidridus) ir nemetalinius oksidus (rūgštinius oksidus arba rūgščių anhidridus).

Kilmė

Neorganinės chemijos istorija suskirstyta į kelis laikotarpius. Pradiniame etape žinios buvo kaupiamos atsitiktinių stebėjimų būdu. Nuo seniausių laikų netauriuosius metalus buvo bandoma paversti tauriaisiais. Alcheminę idėją propagavo Aristotelis per savo doktriną apie elementų konvertuojamumą.

Epidemijos siautė penkioliktojo amžiaus pirmoje pusėje. Ypač gyventojai sirgo raupais ir maru. Eskulapijus manė, kad ligas sukelia tam tikros medžiagos, o kova su jomis turėtų būti vykdoma kitų medžiagų pagalba. Tai lėmė vadinamojo medicininio cheminio laikotarpio pradžią. Tuo metu chemija tapo savarankišku mokslu.

Naujo mokslo formavimasis

Renesanso laikais chemija iš grynai praktinės tyrimų srities pradėjo „apaugti“ teorinėmis sąvokomis. Mokslininkai bandė paaiškinti giluminius procesus, vykstančius su medžiagomis. 1661 m. Robertas Boyle'as pristato „cheminio elemento“ sąvoką. 1675 m. Nikolajus Lemmeris atskiria cheminius mineralų elementus nuo augalų ir gyvūnų, taip nustatydamas neorganinių junginių chemijos tyrimą atskirai nuo organinių.

Vėliau chemikai bandė paaiškinti degimo reiškinį. Vokiečių mokslininkas Georgas Stahlas sukūrė flogistonų teoriją, pagal kurią degus kūnas atmeta negravitacinę flogistono dalelę. 1756 m. Michailas Lomonosovas eksperimentiškai įrodė, kad tam tikrų metalų degimas yra susijęs su oro (deguonies) dalelėmis. Antoine'as Lavoisier taip pat paneigė flogistonų teoriją, tapdamas šiuolaikinės degimo teorijos įkūrėju. Jis taip pat pristatė „cheminių elementų junginio“ sąvoką.

Plėtra

Kitas laikotarpis prasideda darbais ir bandymais paaiškinti cheminius dėsnius per medžiagų sąveiką atominiame (mikroskopiniame) lygmenyje. Pirmasis chemijos kongresas Karlsrūhėje 1860 m. apibrėžė atomo, valentingumo, ekvivalento ir molekulės sąvokas. Periodinio dėsnio atradimo ir periodinės sistemos sukūrimo dėka Dmitrijus Mendelejevas įrodė, kad atominė-molekulinė teorija yra susijusi ne tik su cheminiais dėsniais, bet ir su fizinėmis elementų savybėmis.

Kitas neorganinės chemijos vystymosi etapas yra susijęs su radioaktyvaus skilimo atradimu 1876 m. ir atomo konstrukcijos išaiškinimu 1913 m. 1916 metais Albrechto Kesselio ir Gilberto Lewiso atliktas tyrimas išsprendžia cheminių jungčių prigimties problemą. Remdamasis Willardo Gibbso ir Henriko Roszebo heterogeninės pusiausvyros teorija, 1913 metais Nikolajus Kurnakovas sukūrė vieną iš pagrindinių šiuolaikinės neorganinės chemijos metodų – fizikinę ir cheminę analizę.

Neorganinės chemijos pagrindai

Neorganiniai junginiai natūraliai atsiranda mineralų pavidalu. Dirvožemyje gali būti geležies sulfido, pavyzdžiui, pirito arba kalcio sulfato gipso pavidalu. Neorganiniai junginiai taip pat atsiranda kaip biomolekulės. Jie sintetinami naudoti kaip katalizatoriai arba reagentai. Pirmas svarbus dirbtinis neorganinis junginys – amonio salietra, naudojamas dirvai tręšti.

druskos

Daugelis neorganinių junginių yra joniniai junginiai, sudaryti iš katijonų ir anijonų. Tai vadinamosios druskos, kurios yra neorganinės chemijos tyrimų objektas. Joninių junginių pavyzdžiai:

• Magnio chloridas (MgCl 2), kuris apima Mg 2+ katijonus ir Cl - anijonus.
• Natrio oksidas (Na 2 O), kurį sudaro Na + katijonai ir O 2- anijonai.

Kiekvienoje druskoje jonų proporcijos yra tokios, kad elektros krūviai būtų pusiausvyroje, tai yra, visas junginys yra elektriškai neutralus. Jonai apibūdinami oksidacijos laipsniu ir susidarymo lengvumu, kuris išplaukia iš elementų, iš kurių jie susidaro, jonizacijos potencialo (katijonai) arba elektronų afiniteto (anijonai).

Neorganinės druskos yra oksidai, karbonatai, sulfatai ir halogenidai. Daugelis junginių pasižymi aukšta lydymosi temperatūra. Neorganinės druskos dažniausiai yra kieti kristaliniai dariniai. Kitas svarbus bruožas yra jų tirpumas vandenyje ir kristalizacijos paprastumas. Kai kurios druskos (pvz., NaCl) gerai tirpsta vandenyje, o kitos (pvz., SiO2) beveik netirpsta.

Metalai ir lydiniai

Metalai, tokie kaip geležis, varis, bronza, žalvaris, aliuminis, yra cheminių elementų grupė apatinėje kairėje periodinės lentelės pusėje. Šiai grupei priklauso 96 elementai, pasižymintys dideliu šilumos ir elektros laidumu. Jie plačiai naudojami metalurgijoje. Metalus sąlygiškai galima suskirstyti į juoduosius ir spalvotuosius, sunkiuosius ir lengvuosius. Beje, dažniausiai naudojamas elementas yra geležis, ji užima 95% pasaulio produkcijos tarp visų metalų rūšių.

Lydiniai yra sudėtingos medžiagos, gaunamos lydant ir sumaišant du ar daugiau skystų metalų. Jie susideda iš pagrindo (vyraujantys elementai procentais: geležis, varis, aliuminis ir kt.) su mažais legiruojančių ir modifikuojančių komponentų priedais.

Žmonija naudoja apie 5000 rūšių lydinių. Jie yra pagrindinės medžiagos statyboje ir pramonėje. Beje, tarp metalų ir nemetalų yra ir lydinių.

klasifikacija

Neorganinės chemijos lentelėje metalai skirstomi į keletą grupių:

• 6 elementai yra šarminėje grupėje (litis, kalis, rubidis, natris, francis, cezis);
• 4 - šarminėse žemėse (radis, baris, stroncis, kalcis);
• 40 - pereinamuoju laikotarpiu (titanas, auksas, volframas, varis, manganas, skandis, geležis ir kt.);
• 15 - lantanidai (lantanas, ceris, erbis ir kt.);
• 15 - aktinidai (uranas, aktinis, toris, fermis ir kt.);
• 7 - pusmetaliai (arsenas, boras, stibis, germanis ir kt.);
• 7 - lengvieji metalai (aliuminis, alavas, bismutas, švinas ir kt.).

nemetalai

Nemetalai gali būti ir cheminiai elementai, ir cheminiai junginiai. Laisvoje būsenoje jie sudaro paprastas medžiagas, turinčias nemetalinių savybių. Neorganinėje chemijoje išskiriami 22 elementai. Tai vandenilis, boras, anglis, azotas, deguonis, fluoras, silicis, fosforas, siera, chloras, arsenas, selenas ir kt.

Tipiškiausi nemetalai yra halogenai. Reaguodami su metalais, susidaro daugiausia joniniai metalai, tokie kaip KCl arba CaO. Sąveikaujant tarpusavyje nemetalai gali sudaryti kovalentiškai sujungtus junginius (Cl3N, ClF, CS2 ir kt.).

Bazės ir rūgštys

Bazės yra sudėtingos medžiagos, iš kurių svarbiausios yra vandenyje tirpūs hidroksidai. Ištirpusios jos disocijuoja su metalų katijonais ir hidroksido anijonais, o jų pH yra didesnis nei 7. Bazes galima laikyti chemiškai priešingomis rūgštims, nes vandenį disociuojančios rūgštys didina vandenilio jonų koncentraciją (H3O+), kol bazė sumažėja.

Rūgštys yra medžiagos, kurios dalyvauja cheminėse reakcijose su bazėmis, paimdamos iš jų elektronus. Dauguma praktinės reikšmės rūgščių yra tirpios vandenyje. Ištirpę jie atsiskiria nuo vandenilio katijonų (H +) ir rūgščių anijonų, o jų pH yra mažesnis nei 7.

Neorganinė chemija.

Neorganinė chemija – chemijos šaka, tirianti įvairių cheminių elementų ir jų susidarančių junginių savybes, išskyrus angliavandenilius (cheminius anglies ir vandenilio junginius) ir jų pakaitos produktus, kurie yra vadinamosios organinės molekulės.

Pirmieji tyrimai neorganinės chemijos srityje buvo skirti mineralams. Tikslas buvo iš jų išgauti įvairius cheminius elementus. Šie tyrimai leido visas medžiagas suskirstyti į dvi dideles kategorijas: cheminius elementus ir junginius.

Cheminiai elementai – medžiagos, susidedančios iš identiškų atomų (pavyzdžiui, Fe, kuris yra geležinis strypas, arba Pb, pagamintas iš švino vamzdžio).

Cheminiai junginiai yra medžiagos, sudarytos iš skirtingų atomų. Pavyzdžiui, vanduo H20, natrio sulfatas Na2SO4, amonio hidroksidas NH4OH…

Atomai, sudarantys cheminius elementus ir junginius, skirstomi į dvi klases – metalų atomus ir nemetalų atomus.

Nemetalų atomai (azotas N, deguonis O, siera S, chloras CI.) turi savybę prie savęs prijungti elektronus, perimdami juos iš kitų atomų. Todėl nemetalų atomai vadinami „elektronegatyviniais“.

Kita vertus, metalo atomai linkę paaukoti elektronus kitiems atomams. Todėl metalo atomai vadinami elektropozityviais. Tai, pavyzdžiui, geležis Fe, švinas Pb, varis Cu, cinkas Zn. Medžiagose, susidedančiose iš dviejų skirtingų cheminių elementų, paprastai yra to paties tipo metalo atomų (atitinkamo atolo pavadinimas yra cheminės formulės pradžioje) ir to paties tipo nemetalų atomų (cheminėje formulėje žymimas: atitinkamas atomas dedamas po metalo atomo). Pavyzdžiui, natrio chloridas NaCI. Jei medžiagoje nėra metalo atomo, tada cheminės formulės pradžioje dedamas mažiausiai elektronegatyvus elementas, pavyzdžiui, amoniakas NH3.

Neorganinių cheminių junginių pavadinimų sistemą 1960 metais patvirtino Tarptautinė sąjunga IUPAC. Neorganiniai cheminiai junginiai įvardijami iš pradžių pasakius labiausiai elektroneigiamo elemento (dažniausiai nemetalo) pavadinimą. Pavyzdžiui, junginys, kurio cheminė formulė KCI, vadinamas kalio chloridu. Medžiaga H2S vadinama vandenilio sulfidu, o CaO – kalcio oksidu.

Organinė chemija.

Kūrimo pradžioje ši chemija tyrė gyvų organizmų – augalų ir gyvūnų (baltymai, riebalai, cukrus) arba suirusių gyvųjų medžiagų (naftos) medžiagas. Visos šios medžiagos buvo vadinamos organinėmis.

Gamtoje esančios organinės medžiagos skirstomos į įvairias grupes: aliejus ir jo sudedamosios dalys, baltymai, angliavandeniai, riebalai, hormonai, vitaminai ir kt.

XIX amžiaus pradžioje buvo susintetintos pirmosios dirbtinės organinės molekulės. Naudodamas neorganinę amonio cianato druską, Wehleris 1828 m. gavo karbamidą. Acto rūgštį susintetino Kolbė 1845 m. Bertelotas gavo etilo alkoholį ir skruzdžių rūgštį (1862).

Laikui bėgant chemikai išmoko sintetinti vis daugiau natūralių organinių medžiagų. Gauta glicerino, vanilino, kofeino, nikotino, cholesterolio.

Daugelio susintetintų organinių medžiagų gamtoje nėra. Tai plastikai, plovikliai, dirbtiniai pluoštai, daugybė vaistų, dažiklių, insekticidų.

Anglis sudaro daugiau junginių nei bet kuris kitas elementas. Turėdama stabilų išorinį elektronų apvalkalą, anglis turi labai mažai tendencijos tapti teigiamai arba neigiamai įkrautu jonu. Šis elektronų apvalkalas atsiranda susidarius keturioms jungtims, nukreiptoms į tetraedro viršūnes, kurių centre yra anglies atomo branduolys. Štai kodėl organinės molekulės turi specifinę struktūrą.

Organinėse molekulėse anglies atomas visada yra susijęs su keturiais cheminiais ryšiais. Anglies atomai gali lengvai sujungti vienas su kitu, sudarydami ilgas grandines arba ciklines struktūras.

Anglies atomai organinėse molekulėse gali būti tarpusavyje sujungti viengubais ryšiais (vadinamaisiais sotieji angliavandeniliai) arba daugybinėmis, tiksliau dvigubomis, taip pat trigubomis jungtimis (nesotieji angliavandeniliai).

Tarptautinė sąjunga IUPAC sukūrė organinių junginių pavadinimų sistemą. Ši sistema atskleidžia ilgiausią neišsišakojusią anglies grandinę, cheminio ryšio tarp anglies atomų tipą ir įvairių atomų grupių (pakaitų), prijungtų prie pagrindinės anglies grandinės, buvimą.

Anglies atomų grupės suteikia organinėms molekulėms, kuriose jie yra, specifines savybes. Pastarieji leidžia atskirti daugybę organinių junginių klasių, pavyzdžiui: angliavandenilius (medžiagos iš anglies ir vandenilio atomų), alkoholius, organines rūgštis.

/ / /

UDC 546(075) LBC 24.1 i 7 0-75

Sudarė: Klimenko B.I Ph.D. tech. Mokslai, doc. Volodčenka A. N., mokslų daktaras. tech. Mokslai, doc. Pavlenko V.I., inžinerijos mokslų daktaras mokslai, prof.

Recenzentas Gikunova I.V., Ph.D. tech. Mokslai, doc.

Neorganinės chemijos pagrindai: gairės 0-75 metų dieninių studijų studentams. - Belgorodas: BelGTASM leidykla, 2001. - 54 p.

Rekomendacijose, atsižvelgiant į pagrindinius bendrosios chemijos skyrius, detaliai aptariamos svarbiausių neorganinių medžiagų klasių savybės Šiame darbe pateikiami apibendrinimai, diagramos, lentelės, pavyzdžiai, kurie padės geriau įsisavinti plačią faktinę informaciją. medžiaga. Ypatingas dėmesys tiek teorinėje, tiek praktinėje dalyje skiriamas neorganinės chemijos ryšiui su pagrindinėmis bendrosios chemijos sąvokomis.

Knyga skirta visų specialybių pirmakursiams.

UDC 546 (075) LBC 24.1 ir 7

© Belgorodo valstybinė statybinių medžiagų technologijos akademija (BelGTASM), 2001 m

ĮVADAS

Žinios apie bet kurio mokslo pagrindus ir problemas, su kuriomis jis susiduria, yra minimumas, kurį turi žinoti kiekvienas žmogus, kad galėtų laisvai naršyti jį supančiame pasaulyje. Gamtos mokslai šiame procese vaidina svarbų vaidmenį. Gamtos mokslas – mokslų apie gamtą visuma. Visi mokslai skirstomi į tiksliuosius (gamtinius) ir grakščiuosius (humanitarinius). Pirmieji tyrinėja materialaus pasaulio vystymosi dėsnius, antrieji – vystymosi dėsnius ir žmogaus proto apraiškas. Pristatytame darbe susipažinsime su vieno iš gamtos mokslų 7 neorganinės chemijos pagrindais. Sėkmingas neorganinės chemijos tyrimas įmanomas tik tada, kai yra žinoma pagrindinių neorganinių junginių klasių sudėtis ir savybės. Žinant junginių klasių ypatybes, galima apibūdinti atskirų jų atstovų savybes.

Studijuojant bet kokį mokslą, taip pat ir chemiją, visada kyla klausimas: nuo ko pradėti? Iš faktinės medžiagos tyrimo: junginių savybių aprašymai, jų egzistavimo sąlygų nurodymas, reakcijų, į kurias jie patenka, išvardijimas; šiuo pagrindu išvedami dėsniai, kurie reguliuoja medžiagų elgesį, arba, atvirkščiai, pirmiausia pateikiami dėsniai, o vėliau jais remiantis aptariamos medžiagų savybės. Šioje knygoje naudosime abu faktinės medžiagos pateikimo būdus.

1. PAGRINDINĖS NEORGANINĖS CHEMIJOS SĄVOKOS

Kas yra chemijos dalykas, ką šis mokslas tiria? Yra keletas chemijos apibrėžimų.

Viena vertus, chemija yra mokslas apie medžiagas, jų savybes ir transformacijas. Kita vertus, chemija yra vienas iš gamtos mokslų, tiriančių cheminę medžiagos judėjimo formą. Cheminė medžiagos judėjimo forma yra atomų susijungimo į molekules ir molekulių disociacijos procesai. Cheminę medžiagos organizaciją galima pavaizduoti tokia schema (1 pav.).

Ryžiai. 1. Cheminis medžiagos organizavimas

Materija – objektyvi tikrovė, duota žmogui jo pojūčiais, kuri yra kopijuojama, fotografuojama, rodoma mūsų pojūčiais, egzistuojanti nepriklausomai nuo mūsų. Materija kaip objektyvi tikrovė egzistuoja dviem pavidalais: substancijos ir lauko pavidalu.

Laukas (gravitacinės, elektromagnetinės, intrabranduolinės jėgos) yra materijos egzistavimo forma, kuriai būdinga ir pasireiškianti pirmiausia energija, o ne masė, nors pastarąją turi. Energija yra kiekybinis judėjimo matas, išreiškiantis materialių objektų gebėjimą atlikti darbą.

Masė (lot. massa – luitas, luitas, gabalas) – fizikinis dydis, viena pagrindinių materijos charakteristikų, nulemiančių jos inercines ir gravitacines savybes.

Atomas yra žemiausias medžiagos cheminės organizavimo lygis. Atomas yra mažiausia elemento dalelė, išlaikanti savo savybes. Jį sudaro teigiamai įkrautas branduolys ir neigiamai įkrauti elektronai; atomas kaip visuma yra elektriškai neutralus. Cheminis elementas - Atomo tipas, turintis tą patį branduolinį krūvį. Yra žinomi 109 elementai, iš kurių 90 egzistuoja gamtoje.

Molekulė yra mažiausia medžiagos dalelė, turinti tos medžiagos chemines savybes.

Cheminių elementų skaičius ribotas, o jų deriniai suteikia viską

įvairių medžiagų.

Kas yra medžiaga?

Plačiąja prasme medžiaga yra specifinė medžiagos rūšis, kuri turi ramybės masę ir tam tikromis sąlygomis pasižymi tam tikromis fizinėmis ir cheminėmis savybėmis. Yra žinoma apie 600 tūkstančių neorganinių ir apie 5 milijonus organinių medžiagų.

Siauresne prasme medžiaga yra tam tikras atominių ir molekulinių dalelių, jų asocijuotų junginių ir agregatų rinkinys, kuris yra bet kurioje iš trijų agregacijos būsenų.

Substanciją gana pilnai apibrėžia trys požymiai: 1) užima dalį erdvės; 2) turi ramybės masę;

3) pastatytas iš elementariųjų dalelių.

Visas medžiagas galima suskirstyti į paprastas ir sudėtingas.

policininkai sudaro ne vieną, o kelias paprastas medžiagas. Toks reiškinys vadinamas alotropija, o kiekviena iš šių paprastų medžiagų vadinama tam tikro elemento alotropine modifikacija (modifikacija). Allotropija stebima anglies, deguonies, sieros, fosforo ir daugybės kitų elementų. Taigi, grafitas, deimantas, karabinas ir fullerenai yra alotropinės cheminio elemento anglies modifikacijos; raudonasis, baltas, juodasis fosforas – cheminio elemento fosforo alotropinės modifikacijos. Yra žinoma apie 400 paprastų medžiagų.

Paprasta medžiaga yra cheminės medžiagos egzistavimo forma

elementai laisvoje būsenoje

Elementai skirstomi į metalus ir nemetalus. Cheminio elemento priklausomybę metalams ar nemetalams galima nustatyti naudojant periodinę D.I. elementų sistemą. Mendelejevas. Prieš tai darydami, šiek tiek prisiminkime periodinės lentelės struktūrą.

1.1. D.I. Mendelejevo periodinis įstatymas ir periodinė sistema

Periodinė elementų sistema - Tai grafinė periodinio dėsnio išraiška, kurią 1869 m. vasario 18 d. atrado D. I. Mendelejevas. Periodinis dėsnis skamba taip: paprastų medžiagų savybės, taip pat junginių savybės yra periodiškai priklausomos nuo įkrovos. elemento atomų branduolys.

Periodinės sistemos vaizdavimo variantų yra daugiau nei 400. Labiausiai paplitę korinio ryšio variantai (trumpoji versija - 8 ląstelių ir ilgi variantai - 18 ir 32 ląstelių). Trumpojo periodo periodinė sistema susideda iš 7 periodų ir 8 grupių.

Elementai, turintys panašią išorinio energijos lygio struktūrą, sujungiami į grupes. Yra pagrindinis (A) ir šoninis (B)

grupės. Pagrindinės grupės yra s- ir p-elementai, o šoninės grupės yra d-elementai.

Periodas yra nuosekli elementų serija, kurios atomuose užpildytas tiek pat to paties energijos lygio elektronų sluoksnių. Elektronų sluoksnių užpildymo tvarkos skirtumas paaiškina skirtingo periodų ilgio priežastį. Šiuo atžvilgiu perioduose yra skirtingas elementų skaičius: 1-asis laikotarpis - 2 elementai; 2 ir 3 periodai - po 8 elementus; 4 ir 5

periodai – po 18 elementų ir 6-asis laikotarpis – 32 elementai.

Mažų laikotarpių elementai (2 ir 3) yra suskirstyti į tipinių elementų pogrupį. Kadangi d ir / elementams 2 ir 3 elementai užpildomi išorėje elgk-

šiek tiek jų atomų, taigi ir didesnį gebėjimą pridėti elektronų (oksidacinis gebėjimas), perduodamas didelėmis jų elektronegatyvumo reikšmėmis. Elementai, turintys nemetalinių savybių, užima viršutinį dešinįjį periodinės lentelės kampą

D.I. Mendelejevas. Nemetalai gali būti dujiniai (F2, O2, CI2), kieti (B, C, Si, S) ir skysti (Br2).

Elementas vandenilis periodinėje lentelėje užima ypatingą vietą.

stiebo ir neturi cheminių analogų. Vandenilis pasižymi metališkumu

ir nemetalinių savybių, todėl periodinėje jos sistemoje

vienu metu patenka į IA ir VIIA grupes.

Dėl didelio cheminių savybių originalumo jie išsiskiria iš

efektyviai tauriųjų dujų(aerogenai) – VIIIA grupės elementai
laukinis	sistemos. Naujausi tyrimai leidžia
kai kuriuos iš jų (Kr, Xe, Rn) priskirti nemetalams.
Būdinga metalų savybė yra ta valentingumas
sostai yra laisvai susieti su tam tikru atomu ir			kiekvieno viduje
yra vadinamasis elektroninis			Štai kodėl viskas
turėti	didelis elektros laidumas	šilumos laidumas

tikslumu. Nors yra trapių metalų (cinko, stibio, bismutas). Metalai, kaip taisyklė, pasižymi redukuojančiomis savybėmis.

Sudėtingos medžiagos(cheminiai junginiai) – tai medžiagos, kurių molekules sudaro įvairių cheminių elementų atomai (heteroatominės arba heterobranduolinės molekulės). Pavyzdžiui, C 02, CON. Yra žinoma daugiau nei 10 milijonų sudėtingų medžiagų.

Aukščiausia medžiagos cheminio organizavimo forma yra asocijuotos medžiagos ir agregatai. Asocijuotos medžiagos yra paprastų molekulių arba jonų deriniai į sudėtingesnius, kurie nesukelia cheminės medžiagos prigimties pokyčių. Asocijuotieji junginiai daugiausia egzistuoja skystoje ir dujinėje būsenoje, o agregatai – kietoje būsenoje.

Mišiniai yra sistemos, susidedančios iš kelių tolygiai paskirstytų junginių, tarpusavyje sujungtų pastoviais santykiais ir nesąveikaujančių vienas su kitu.

1.2. Valencija ir oksidacijos būsena

Empirinių formulių sudarymas ir cheminių junginių pavadinimų formavimas grindžiamas oksidacijos laipsnio ir valentingumo sąvokų žinojimu ir teisingu vartojimu.

Oksidacijos būsena- tai sąlyginis elemento krūvis junginyje, apskaičiuotas darant prielaidą, kad junginys susideda iš jonų. Ši vertė yra sąlyginė, formali, nes grynai joninių junginių praktiškai nėra. Oksidacijos laipsnis absoliučia verte gali būti sveikas arba trupmeninis skaičius; o pagal krūvį jis gali būti teigiamas, neigiamas ir lygus nuliui.

Valencija yra vertė, kurią lemia nesuporuotų elektronų skaičius išoriniame energijos lygyje arba laisvų atominių orbitalių, galinčių dalyvauti formuojant cheminius ryšius, skaičius.

Kai kurios cheminių elementų oksidacijos būsenų nustatymo taisyklės

1. Cheminio elemento oksidacijos būsena paprastoje medžiagoje

lygus 0.

2. Molekulėje (jone) esančių atomų oksidacijos laipsnių suma lygi 0

(jonų krūvis).

3. I-III A grupių elementai turi teigiamą oksidacijos būseną, atitinkančią grupės, kurioje yra šis elementas, skaičių.

4. IIA grupių IV-V elementai, išskyrus teigiamą oksidacijos laipsnį, atitinkantį grupės numerį; o neigiama oksidacijos būsena, atitinkanti skirtumą tarp grupės skaičiaus ir skaičiaus 8, turi tarpinę oksidacijos būseną, lygią skirtumui tarp grupės numerio ir skaičiaus 2 (1 lentelė).

1 lentelė

IV-V IIA pogrupių elementų oksidacijos būsenos

			Oksidacijos būsena
			Tarpinis

5. Vandenilio oksidacijos laipsnis yra +1, jei junginyje yra bent vienas nemetalas; - 1 junginiuose su metalais (hidridais); nuo 0 iki H2.

Kai kurių elementų hidridai

	BeH2
NaH MgH2 ASh3
	CaH2	GaH3	GeH4	AsH3
	SrH2	InH3	SnH4	SbH3
	BaH2
H jungtys			Tarpinis		Jungtys i t
			jungtys

6. Deguonies oksidacijos laipsnis dažniausiai yra -2, išskyrus peroksidus (-1), superoksidus (-1/2), ozonidus (-1/3), ozoną (+4), deguonies fluoridą (+2).

7. Fluoro oksidacijos laipsnis visuose junginiuose, išskyrus F2>, yra -1. Daugelio cheminių elementų (BiF5, SF6, IF?, OsFg) aukštesnės oksidacijos formos realizuojamos junginiuose su fluoru.

aštuoni . Laikotarpiais didėjant serijos numeriui, atomų orbitos spindulys mažėja, o jonizacijos energija didėja. Kartu sustiprėja rūgštinės ir oksiduojančios savybės; aukštesnis ste

elementų oksidacijos putos tampa mažiau stabilios.

9. Periodinės sistemos nelyginių grupių elementams būdingi nelyginiai, o lyginių – lyginiai laipsniai.

oksidacija.

10. Pagrindiniuose pogrupiuose, didėjant elemento eilės skaičiui, paprastai didėja atomų dydžiai, mažėja jonizacijos energija. Atitinkamai sustiprinamos pagrindinės savybės, o susilpnėja oksidacinės savybės. ^-elementų pogrupiuose, didėjant atominiam skaičiui, n^-elektronai dalyvauja formuojant ryšius

mažėja, todėl mažėja					absoliuti žingsnio vertė
nėra oksidacijos (2 lentelė).
							2 lentelė
VA pogrupio elementų oksidacijos būsenų vertės
				Oksidacijos būsena
Li, K, Fe, Va	Rūgštis C 02, S 0 3
nemetalai
	Amfosinis ZnO BeO
Amfigenai	Dvigubas Fe304
Be, AL Zn
	oleoformavimas
Aerogenai	CO, NO, SiO, N20
Bazės Ba(OH)2
HNO3 rūgštys		HIDROKSIDAI
Amfolitai Zti(OH)2
Vidutinis KagCO3,
Rūgštus mukusas,
Bazinis (CuOH)gCO3, 4---------
Dvigubas CaMg(COs)2
Mišrus Safus

> w h o w J 3 w »

Pav, 2. Svarbiausių neorganinių medžiagų klasių schema

Neorganinė chemija– chemijos šaka, susijusi su visų cheminių elementų ir jų neorganinių junginių sandaros, reaktyvumo ir savybių tyrimu. Ši chemijos sritis apima visus junginius, išskyrus organines medžiagas (junginių, apimančių anglį, klasę, išskyrus keletą paprastų junginių, paprastai klasifikuojamų kaip neorganiniai). Organinių ir neorganinių junginių skirtumai, kuriuose yra , pagal kai kuriuos vaizdus yra savavališki. Neorganinė chemija tiria cheminius elementus ir paprastas bei sudėtingas medžiagas, kurias jie sudaro (išskyrus organines). Šiandien žinomas neorganinių medžiagų skaičius yra arti 500 000.

Teorinis neorganinės chemijos pagrindas yra periodinė teisė ir remiantis juo periodinė D. I. Mendelejevo sistema. Pagrindinis neorganinės chemijos uždavinys – naujų, šiuolaikinėms technologijoms reikalingų savybių turinčių medžiagų kūrimo metodų kūrimas ir moksliškas pagrindimas.

Cheminių elementų klasifikacija

Periodinė cheminių elementų sistema ( Periodinė elementų lentelė) – cheminių elementų klasifikacija, kuri nustato įvairių cheminių elementų savybių priklausomybę nuo atomo branduolio krūvio. Sistema yra periodinio dėsnio grafinė išraiška. Pirminę jos versiją 1869–1871 metais sukūrė D. I. Mendelejevas ir vadino „Natūraliąja elementų sistema“, kuri nustatė cheminių elementų savybių priklausomybę nuo jų atominės masės. Iš viso pasiūlyta keli šimtai periodinės sistemos vaizdo variantų, tačiau šiuolaikinėje sistemos versijoje elementus numatoma sumažinti į dvimatę lentelę, kurioje kiekvienas stulpelis (grupė) nustato pagrindinį. fizinės ir cheminės savybės, o eilutės rodo laikotarpius, kurie yra šiek tiek panašūs vienas į kitą.

Paprastos medžiagos

Jie susideda iš vieno cheminio elemento atomų (jie yra jo egzistavimo laisvoje būsenoje forma). Priklausomai nuo to, koks yra cheminis ryšys tarp atomų, visos paprastos medžiagos neorganinėje chemijoje skirstomos į dvi pagrindines grupes: ir. Pirmiesiems būdingas metalinis ryšys, o antrieji yra kovalentiniai. Taip pat išskiriamos dvi gretimos grupės – metalinės ir nemetalinės medžiagos. Yra toks reiškinys kaip alotropija, kurią sudaro galimybė susidaryti kelių tipų paprastoms medžiagoms iš to paties elemento atomų, bet su skirtinga kristalinės gardelės struktūra; kiekvienas iš šių tipų vadinamas alotropine modifikacija.

Metalai

(iš lot. metalum – kasykla, kasykla) – elementų grupė, pasižyminti būdingomis metalinėmis savybėmis, tokiomis kaip didelis šilumos ir elektros laidumas, teigiamas temperatūros atsparumo koeficientas, didelis plastiškumas ir metalinis blizgesys. Iš 118 iki šiol atrastų cheminių elementų metalai apima:

• 38 pereinamojo metalo grupėje,
• 11 lengvųjų metalų grupėje,
• 7 pusmetalų grupėje,
• 14 grupėje lantanidai + lantanas,
• 14 grupėje aktinidai + aktinis,
• už tam tikrų grupių ribų.

Taigi 96 iš visų atrastų elementų priklauso metalams.

nemetalai

Cheminiai elementai su paprastai nemetalinėmis savybėmis, kurie yra viršutiniame dešiniajame periodinės elementų lentelės kampe. Molekuline forma paprastų gamtoje randamų medžiagų pavidalu