Надо Знать

добавить знаний



Неорганическая химия


Chemicals in flasks.jpg

План:


Введение

Chemicals in flasks.jpg

Неорганическая химия - отрасль науки о химические элементы, их простые и сложные соединения (кроме органических), а также закономерности превращения этих веществ. Неорганическая химия изучает химические элементы и образуемые ими простые и сложные вещества (кроме органических соединений углерода). Обеспечивает создание материалов новейшей техники. На данный момент в мире насчитывается около 400 000 неорганических веществ.

Теоретическим фундаментом неорганической химии является периодический закон и основанная на нем периодическая система химических элементов. Важнейшая задача неорганической химии состоит в разработке и научном обосновании способов создания новых материалов с нужными для современной техники свойствами.


1. Историческое определение

Исторически название неорганическая химия происходит от представления о части химии, которая занимается исследованием элементов, соединений, а также реакций веществ, не образованы живыми существами. Однако со времен синтеза мочевины из неорганического соединения цианаты аммония (NH 4 OCN), осуществивший в 1828 году выдающийся немецкий химик Фридрих Велер, стираются границы между веществами неживой и живой природы, поскольку живые существа производят много неорганических веществ, а почти все органические соединения можно синтезировать в лаборатории. Однако деление на различные области химии является актуальным и нужным как и раньше, поскольку механизмы реакций, структура веществ в неорганической и органической химии различаются. Это позволяет проще систематизировать методы и способы исследования в каждой из отраслей.


2. Основные направления исследований

2.1. Простые вещества

Основная статья Простые вещества

Поскольку простые вещества очень широко используются в химической промышленности, неорганическая химия изучает строение простых веществ, их химические и физические свойства, методы получения.

2.2. Соединения элементов основных групп

Неорганическая химия изучает методы получения соединений элементов основных групп периодической таблицы, их свойства, распространение в природе и использования. Также неорганическая химия изучает общие правила и законы, вытекающие из сравнения свойств различных веществ, а также ищет объяснение этих правил и законов.

2.3. Соединения переходных металлов

Основная статья Переходные металлы

Соединения металлов 4-11 групп в довгопериодних варианте таблицы называют соединениями переходных металлов.

Соединения переходных металлов могут образовывать очень большое количество координационных соединений с различной геометрией: от тетраэдра для Титана, планарного квадрату для некоторых комплексов Никеля до октаэдра для комплексных соединений Кобальта. Много переходных металлов играют важную роль в биологических процессах ( Железо в гемоглобине).


2.4. Металлоорганические соединения

Основная статья Металлоорганические соединения

К металлоорганических соединений относятся соединения, в которых металл непосредственно связан с органическим Карбоном. Металл может быть как из основной группы, так и переходным металлом.

Металлоорганические соединения выделяют в отдельную категорию, поскольку органические лиганды часто чувствительны к гидролиза или окисления, что требует от металлоорганических химии использования особых препаративных средств и методов.


3. Химические реакции

Основная статья Химическая реакция

В неорганической химии важную роль играют химические реакции. Важнейшими из них являются Кислотно-основные реакции и Окислительно-восстановительные реакции. Как правило эти реакции являются равновесными и с высокой энтальпией. Поэтому химические реакции в неорганической химии очень быстрыми и с высоким выходом продуктов реакции. В противоположность, химические реакции в органической химии является часто медленными и не всегда с высоким выходом продуктов реакции.

В процессе окислительно-восстановительной реакции восстановитель отдает электроны, то есть окисляется; окислитель присоединяет электроны, то есть восстанавливается. Причем любая окислительно-восстановительная реакция представляет собой единство двух противоположных преобразований - окисления и восстановления, происходящих одновременно и без отрыва друг от друга. Типичными и простейшими окислительно-восстановительными реакциями является образование соединений из отдельных элементов: например образования воды с кислорода и водорода, или коррозия металлов когда, например, Железо реагирует с кислородом с утвореннят оксидов.

В кислотно-основных реакциях происходит перенос протона. Кислота передает основе протон. При этих реакциях в основном образуется вода и соль. Например:

\ Mathrm {H_3O ^ {+} _ {(aq)} + Cl ^ {-} _ {(aq)} + Na ^ {+} _ {(aq)} + OH ^ {-} _ {(aq)} \ longrightarrow \ Na ^ + _ {(aq)} + Cl ^-_ {(aq)} + 2 \ H_2O}
Хлоридная кислота + Гидроксид натрия реагируют в водном растворе с образованием Хлорида натрия и воды.

Такие реакции протекают также быстро и легко контролируются с помощью индикатора, что позволяет использовать их в аналитической химии.

Образования нерастворимых или газообразных продуктов реакции является их важной движущей силой. При этом эти продукты покидают зону реакции и при этом сдвигают равновесие в сторону образования этих продуктов так, что реакция протекает до конца. Так например при реакции растворов хлорида бария и сульфата натрия, образуется труднорастворимый сульфат бария. При его видфильтруванни в растворе, остался находят больше ионов бария.

\ Mathrm {BaCl_2 + Na_2SO_4 \ longrightarrow BaSO_4 + 2 \ NaCl}

Реакции такого типа играют также важную роль в аналитической химии. Ризномнитни неорганические соединения могут при высоких температурах разлагаться с выделением газов. Так при нагревании карбонат кальция, не плавясь, разлагается с образованием оксида кальция и диоксида углерода:

\ Mathrm {CaCO_3 \ longrightarrow CaO + CO_2}

4. Методы исследования неорганических соединений

С точки зрения большое разнообразие неорганических соединений и их свойств в неорганической химии используют много методов анализа для их характеристики. Старыми методами являются визначенення общих свойств вещества, таких как температура плавления, электрическая проводимость, растворимость или кислотность и т.п.. С приходом квантовой теории и развитием электронного оборудования в употребление входят новые инструменты для исследования строения, свойств неорганического вещества или протекания процессов. Часто параллельно с описанием экспериментальных данных используют также и соответственно рассчитаны теоретические модели.

Часто используются такие методы исследования неорганических соединений:

и др..


5. Области неорганической химии

6. Техническое применение

Неорганическая химия является основой для многих химических процессов и используется в


7. Неорганическая химия в Украине

В Украине исследования по неорганической химии проводятся в Институте общей и неорганической химии им. В.И.Вернадского НАН Украины и других научно-исследовательских и научно-технических институтах, на химических факультетах университетов.

8. Ведущие научные журналы

  • Advances in Inorganic Chemistry
  • Inorganic chemistry
  • Inorganic Chemistry Communications
  • Inorganic and Nuclear Chemistry Letters
  • Inorganica Chimica Acta
  • Inorganica Chimica Acta Reviews
  • Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry
  • Журнал неорганической химии
  • Украинский химический журнал

См.. также

Примечания

Источники

  • ВАК Украины. Паспорт специальности. N 17-09/1 от 29.01.98
  • Капустинский А. Ф. Очерки по истории неорганической и физической химии в России. М.-Л., 1949
  • Жамбулова М. Ш. Развитие неорганической химии (Историко-методологический аспект). Алма-Ата, 1981. - 187 с.
  • Неорганическое Материаловедение в СССР. Под ред. И. В. Тананаев - Киев: Наукова думка, 1983. - 720 с.
  • Популярная библиотека химических элементов. Т. 1,2. / Под ред. И. В. Петрянова-Соколова - М.: Наука, 1983. - 575 с., - 572 с.
  • Реми Г. Курс неорганической химии. Т. 1. М.: Изд-во Иностранной ли-тературы, 1963. - 920 с.
  • Реми Г. Курс неорганической химии. Т. 2. М.: Мир, 1974. - 775 с.
  • Шрайвер Э. Неорганическая химия. Т. 1,2. / Э. Шрайвер, П. Эткинс - М.: Мир, 2004. - 679 с., - 486 с.
  • Энциклопедия неорганическом материалов / Под ред. И. М. Федорчен-ко. В 2-х т. - Киев: Укр. сов. энциклопедия, 1977. - 1652 с.
  • Аблесимов Н. Е. Синопсис химии: Справочно-учебное пособие по общей химии - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - 84 с. - http://www.neablesimov.narod.ru/pub04c.html - www.neablesimov.narod.ru/pub04c.html
  • Аблесимов Н. Е. Сколько химии на свете? ч. 1. / / Химия и жизнь - XXI век. - 2009. - № 5. - С. 49-52.
п ? в ? р Разделы химии
Общая химия Science-symbol-2.svg
Неорганическая химия
Органическая химия
Физическая химия
Аналитическая химия


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам