Сè за неорганската хемија. Неорганска хемија

Хемиски реакции- Овие се процеси како резултат на кои од некои супстанции се формираат други кои се разликуваат од нив во составот и (или) структурата.

Класификација на реакции:

Јас. Според бројот и составот на реактанти и производи за реакција:

1) Реакции што се јавуваат без промена на составот на супстанцијата:

Во бр органска хемијаОвие се реакции на трансформација на некои алотропски модификации во други:

C (графит) → C (дијамант); P (бело) → P (црвено).

Во органската хемија, тоа се реакции на изомеризација - реакции кои резултираат со формирање на молекули на други супстанции со ист квалитативен и квантитативен состав од молекули на една супстанција, т.е. со иста молекуларна формула, но различна структура.

CH2-CH2-CH3 → CH3-CH-CH3

n-бутан 2-метилпропан (изобутан)

2) Реакции што се јавуваат со промена во составот на супстанцијата:

а) Сложени реакции (во органската хемија на додавање) - реакции при кои две или повеќе супстанции формираат една посложена: S + O 2 → SO 2

Во органската хемија ова се реакции на хидрогенизација, халогенација, хидрохалогени, хидратација, полимеризација.

CH 2 = CH 2 + HOH → CH 3 – CH 2 OH

б) Реакции на распаѓање (во органска хемија, елиминација, елиминација) - реакции при кои се формираат неколку нови супстанции од една сложена супстанција:

CH 3 – CH 2 OH → CH 2 = CH 2 + H 2 O

2KNO 3 →2KNO 2 + O 2

Во органската хемија, примери на реакции на елиминација се дехидрогенизација, дехидрација, дехидрохалогени и пукање.

в) Реакции на супституција - реакции при кои атомите на едноставна супстанција ги заменуваат атомите на некој елемент во сложена супстанција (во органската хемија, реактантите и производите на реакцијата често се две сложени супстанции).

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl; 2Na+ 2H 2 O→ 2NaOH + H2

Примери на реакции на супституција кои не се придружени со промена на оксидационите состојби на атомите се исклучително малку. Треба да се забележи реакцијата на силициум оксид со соли на киселини кои содржат кислород, кои одговараат на гасовити или испарливи оксиди:

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5

г) Реакции на размена - реакции при кои две сложени супстанции ги разменуваат своите компоненти:

NaOH + HCl → NaCl + H 2 O,
2CH 3 COOH + CaCO 3 → (CH 3 COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O

II. Со промена на оксидационите состојби на хемиските елементи кои формираат супстанции

1) Реакции кои се јавуваат со промена на состојбите на оксидација, или ORR:

∙2| N +5 + 3e – → N +2 (процес на редукција, елемент – оксидирачки агенс),

∙3| Cu 0 – 2e – → Cu +2 (процес на оксидација, елемент – средство за намалување),

8HNO 3 + 3Cu → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.

Во органската хемија:

C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → CH 2 OH–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH

2) Реакции кои се случуваат без промена на оксидационите состојби на хемиските елементи:

Li 2 O + H 2 O → 2LiOH,
HCOOH + CH 3 OH → HCOOCH 3 + H 2 O

III. Со термички ефект

1) Егзотермичките реакции се случуваат со ослободување на енергија:

C + O 2 → CO 2 + Q,
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + Q

2) Ендотермичките реакции се случуваат со апсорпција на енергија:

СaCO 3 → CaO + CO 2 - Q

C 12 H 26 → C 6 H 14 + C 6 H 12 - Q

IV. Според состојбата на агрегација на супстанците кои реагираат

1) Хетерогени реакции - реакции при кои реактантите и реакционите продукти се во различни состојби на агрегација:

Fe(сол) + CuSO 4 (сол) → Cu (сол) + FeSO 4 (сол),
CaC 2 (цврсто) + 2H 2 O (l) → Ca(OH) 2 (раствор) + C 2 H 2 (g)

2) Хомогени реакции - реакции при кои реактантите и реакционите производи се во иста состојба на агрегација:

H 2 (g) + Cl 2 (g) → 2HCl (g),
2C 2 H 2 (g) + 5O 2 (g) → 4CO 2 (g) + 2H 2 O (g)

В. Со учество на катализатор

1) Некаталитички реакции кои се случуваат без учество на катализатор:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O, C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

2) Каталитички реакции кои вклучуваат катализатори:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

VI. Кон

1) Неповратните реакции се случуваат во дадени услови само во една насока:

C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

2) Реверзибилните реакции под овие услови се случуваат истовремено во две спротивни насоки: N 2 + 3H 2 ↔2NH 3

VII. Според механизмот на проток

1) Радикален механизам.

A: B → A· + ·B

Се јавува хомолитично (еднакво) расцепување на врската. За време на хемолитичкото расцепување, парот на електрони што ја формираат врската е поделен на таков начин што секоја од добиените честички добива по еден електрон. Во овој случај, се формираат радикали - ненаелектризирани честички со неспарени електрони. Радикалите се многу реактивни честички; реакциите што ги вклучуваат се случуваат во гасната фаза со голема брзина и често со експлозија.

Радикалните реакции се случуваат помеѓу радикалите и молекулите формирани за време на реакцијата:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl

Примери: реакции на согорување на органски и неоргански органска материја, синтеза на вода, амонијак, реакции на халогенација и нитрација на алкани, изомеризација и ароматизација на алкани, каталитичка оксидација на алкани, полимеризација на алкени, винил хлорид и др.

2) Јонски механизам.

A: B → :A - + B +

Настанува хетеролитичко (нееднакво) расцепување на врската, при што двата електрони на врската остануваат со една од претходно поврзаните честички. Се формираат наелектризирани честички (катјони и анјони).

Јонските реакции се случуваат во растворите помеѓу јоните кои се веќе присутни или формирани за време на реакцијата.

На пример, во неорганската хемија ова е интеракција на електролити во растворот; во органската хемија тоа се реакции на додавање на алкени, оксидација и дехидрогенизација на алкохоли, замена на група алкохол и други реакции кои ги карактеризираат својствата на алдехидите и карбоксилните киселини.

VIII. Според видот на енергијата што ја иницира реакцијата:

1) Фотохемиските реакции се случуваат кога се изложени на светлосни кванти. На пример, синтезата на водород хлорид, интеракцијата на метанот со хлорот, производството на озон во природата, процесите на фотосинтеза итн.

2) Реакциите на зрачење се иницирани со високо-енергетско зрачење ( х-зраци, γ-зраци).

3) Електрохемиските реакции се иницирани со електрична струја, на пример, за време на електролиза.

4) Термохемиските реакции се иницирани со топлинска енергија. Тие ги вклучуваат сите ендотермични реакции и многу егзотермни реакции за кои е потребна топлина за да се започне.

Неорганска хемијаво реакциите. Директориум. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л.

2. ed., ревидирана. и дополнителни - М.: 2007 - 637 стр.

Директориумот содржи 1100 неоргански материи, за кои се дадени равенките најважните реакции. Изборот на супстанции беше оправдан со нивното теоретско и лабораториско-индустриско значење. Директориумот е организиран според азбучниот принцип на хемиски формули и јасно развиена структура, опремена со предметен индекс што го олеснува наоѓањето на саканата супстанција. Нема аналози во домашната и странската хемиска литература. За студенти на хемиски и хемиско-технолошки универзитети. Може да се користи од универзитетски наставници, дипломирани студенти, научници, инженери и техничари хемиската индустрија, како и наставници и ученици од средните средни училишта.

Формат: pdf

Големина: 36,2 MB

Гледајте, преземете:диск.google

Во референтната книга се претставени хемиските својства (равенки на реакција) на најважните соединенија на 109 елементи од Периодниот систем од водород до мејтнериум. Повеќе од 1.100 неоргански супстанции се детално опишани, избрани според нивната индустриска важност (почетни материјали за хемиски процеси, минерални суровини), широко распространета употреба во инженерството, техничката, образовната и лабораториската пракса (моделски растворувачи и реагенси, реагенси за квалитативна анализа) и примена во најновите гранки на хемиската технологија.
Референтниот материјал е поделен на делови, од кои секоја е посветена на еден елемент, елементите се распоредени по азбучен ред според нивните симболи (од актиниум Ac до циркониум Zr).
Секој дел се состои од голем број наслови, од кои првиот се однесува на едноставна супстанција, а сите последователни - на сложени супстанции, во хемиски формуливо кој на прво (лево) место е елементот на пресек. Супстанциите од секој дел се наведени по азбучен ред според нивните номенклатурни формули (со еден исклучок: на крајот од деловите на елементите што формираат киселина се поставени сите киселини што одговараат на нив). На пример, во делот „Актиниум“ има наслови Ac, AcC13, AcF3, Ac(N03)3, Ac203, Ac(OH)3. Формулите на соединенијата со комплексен анјон се дадени во превртена форма, т.е.
Секој дел содржи Краток описсупстанции, каде што се наведени нејзината боја, термичка стабилност, растворливост, интеракција (или недостаток од нив) со обичните реагенси итн., како и методи за добивање на оваа супстанца, претставени во форма на врски до насловите на други супстанции. Врските го содржат симболот на елементот на делот, бројот на делот и бројот на надредениот број на равенката на реакцијата.
Следно во делот е нумериран сет на равенки за реакција, што ги одразува главните хемиски својства на дадената супстанција. ВО општ случајРедоследот на равенките е како што следува:
- термичко разложување на супстанцијата;
- дехидрација или распаѓање на кристален хидрат;
- однос кон водата;
- интеракција со заеднички киселини (ако реакциите се од ист тип, равенката е дадена само за хлороводородна киселина);
- интеракција со алкалии (обично натриум хидроксид);
- интеракција со амонијак хидрат;
- интеракција со едноставни материи;
- метаболички реакции со сложени супстанции;
- редокс реакции;
- реакции на сложеност;
- електрохемиски реакции (електролиза на топењето и/или растворот).
Реакционите равенки ги означуваат условите за нивното спроведување и појава, кога тоа е важно за разбирање на хемијата и степенот на реверзибилност на процесот. Овие услови вклучуваат:
- состојба на агрегацијареагенси и/или производи;
- боење на реагенси и/или производи;
- состојба на растворот или неговите карактеристики (разреден, концентриран, заситен);
- бавна реакција;
- температурен опсег, притисок (висок или вакуум), катализатор;
- формирање на седимент или гас;
- употребениот растворувач, доколку е различен од водата;
- инертна или друга посебна гасна средина.
На крајот од референтната книга има список на референци и предметен индекс на супстанции под наслови.

Класификацијата на хемиските реакции во неорганската и органската хемија се врши врз основа на различни класификациски карактеристики, информации за кои се дадени во табелата подолу.

Со промена на оксидационата состојба на елементите

Првиот знак на класификација се заснова на промената на состојбата на оксидација на елементите што ги формираат реактантите и производите.
а) редокс
б) без промена на оксидационата состојба
Редокссе нарекуваат реакции придружени со промена на оксидационите состојби на хемиските елементи кои ги сочинуваат реагенсите. Редокс реакциите во неорганската хемија ги вклучуваат сите реакции на супституција и оние реакции на распаѓање и комбинација во кои е вклучена најмалку една едноставна супстанција. Реакциите што се случуваат без промена на оксидационите состојби на елементите што ги формираат реактантите и реакционите производи ги вклучуваат сите реакции на размена.

Според бројот и составот на реагенси и производи

Хемиските реакции се класифицираат според природата на процесот, односно според бројот и составот на реагенсите и производите.

Сложени реакциисе хемиски реакции како резултат на кои се добиваат сложени молекули од неколку поедноставни, на пример:
4Li + O 2 = 2Li 2 O

Реакции на распаѓањесе нарекуваат хемиски реакции како резултат на кои се добиваат едноставни молекули од посложени, на пример:
CaCO 3 = CaO + CO 2

Реакциите на распаѓање може да се сметаат како обратни процеси на комбинација.

Реакции на заменасе хемиски реакции како резултат на кои атом или група атоми во молекула на супстанција се заменуваат со друг атом или група атоми, на пример:
Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 

Нивните белег- интеракција на проста супстанција со сложена. Вакви реакции постојат и во органската хемија.
Сепак, концептот на „замена“ во органската хемија е поширок отколку во неорганската хемија. Ако во молекулата на почетната супстанција некој атом или функционална групасе заменуваат со друг атом или група, тоа се и реакции на супституција, иако од гледна точка на неорганската хемија процесот изгледа како реакција на размена.
- размена (вклучувајќи неутрализација).
Реакции на разменасе хемиски реакции кои се случуваат без промена на оксидациските состојби на елементите и доведуваат до размена на составните делови на реактантите, на пример:
AgNO 3 + KBr = AgBr + KNO 3

Ако е можно, течете во спротивна насока

Ако е можно, течете во обратна насока– реверзибилна и неповратна.

Реверзибилнасе хемиски реакции кои се случуваат на дадена температура истовремено во две спротивни насоки со споредливи брзини. Кога се пишуваат равенки за такви реакции, знакот за еднаквост се заменува со спротивно насочени стрелки. Наједноставниот пример за реверзибилна реакција е синтезата на амонијак со интеракција на азот и водород:

N 2 +3H 2 ↔2NH 3

Неповратнисе реакции кои се случуваат само во насока напред, што резултира со формирање на производи кои не комуницираат едни со други. Неповратните реакции вклучуваат хемиски реакции кои резултираат со формирање на малку дисоцирани соединенија и ослободување на големо количествоенергија, како и оние во кои финалните производи ја напуштаат реакционата сфера во гасовита форма или во форма на талог, на пример:

HCl + NaOH = NaCl + H2O

2Ca + O2 = 2CaO

BaBr 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2NaBr

Со термички ефект

Егзотермиченсе нарекуваат хемиски реакции кои настануваат со ослободување на топлина. Симболпромена на енталпијата (содржина на топлина) ΔH, и термичкиот ефект на реакцијата Q. За егзотермни реакции Q > 0, и ΔH< 0.

Ендотермиченсе хемиски реакции кои вклучуваат апсорпција на топлина. За ендотермички реакции q< 0, а ΔH > 0.

Реакциите на соединување генерално ќе бидат егзотермни реакции, а реакциите на распаѓање ќе бидат ендотермични. Редок исклучок е реакцијата на азот со кислород - ендотермична:
N2 + O2 → 2NO - П

По фаза

Хомогенасе нарекуваат реакции кои се случуваат во хомогена средина (хомогени материи во една фаза, на пример g-g, реакции во раствори).

Хетерогенисе реакции кои се случуваат во хетерогена средина, на контактната површина на супстанците кои реагираат лоцирани во различни фази, на пример, цврсти и гасовити, течни и гасовити, во две течности што не се мешаат.

Според употребата на катализатор

Катализатор е супстанца која ја забрзува хемиската реакција.

Каталитички реакциисе јавуваат само во присуство на катализатор (вклучувајќи ги и ензимските).

Не-каталитички реакцииОдете во отсуство на катализатор.

Според видот на отпремнина

Хомолитичките и хетеролитичките реакции се разликуваат врз основа на видот на расцепување на хемиската врска во почетната молекула.

Хомолитичкисе нарекуваат реакции во кои, како резултат на кршење на врските, се формираат честички кои имаат непарен електрон - слободни радикали.

Хетеролитичкисе реакции што се јавуваат преку формирање на јонски честички - катјони и анјони.

• Хомолитички (еднаков јаз, секој атом прима 1 електрон)
• хетеролитички (нееднаков јаз - еден добива пар електрони)

Радикална(ланец) се хемиски реакции кои вклучуваат радикали, на пример:

CH 4 + Cl 2 hv → CH 3 Cl + HCl

Јонскисе хемиски реакции кои се случуваат со учество на јони, на пример:

KCl + AgNO 3 = KNO 3 + AgCl↓

Електрофилните реакции се хетеролитички реакции на органски соединенија со електрофили - честички кои носат целосен или фракционо позитивно полнење. Тие се поделени на електрофилни реакции на супституција и електрофилни адитивни реакции, на пример:

C 6 H 6 + Cl 2 FeCl3 → C 6 H 5 Cl + HCl

H 2 C =CH 2 + Br 2 → BrCH 2 –CH 2 Br

Нуклеофилните реакции се хетеролитички реакции на органски соединенија со нуклеофили - честички кои носат целосен или фракционо негативен полнеж. Тие се поделени на нуклеофилни реакции на супституција и нуклеофилни реакции на додавање, на пример:

CH 3 Br + NaOH → CH 3 OH + NaBr

CH 3 C(O)H + C 2 H 5 OH → CH 3 CH(OC 2 H 5) 2 + H 2 O

Класификација на органски реакции

Класификацијата на органските реакции е дадена во табелата:

УПАТСТВО

Во дисциплината „Општа и неорганска хемија“

Зборник на предавања за општа и неорганска хемија

Општа и неорганска хемија: упатство/ автор E.N.Mozzhukhina;

GBPOU „Основен медицински колеџ Курган“. - Курган: КБМК, 2014. - 340 стр.

Објавено со одлука на уредувачкиот и издавачкиот совет на Државната автономна образовна установа за натамошно стручно образование „Институт за развој на образованието и социјалните технологии“

Рецензент:НЕ. Горшкова - Кандидат за биолошки науки, заменик директор за ИМР, Основен медицински колеџ Курган

Објаснувачка белешка

Во сегашната фаза на развој на општеството, примарна задача е да се грижи за здравјето на луѓето. Третманот на многу болести стана возможен благодарение на напредокот во хемијата во создавањето на нови супстанции и материјали.

Без длабоко и сеопфатно знаење од областа на хемијата, без да се знае значењето на позитивното или негативното влијание на хемиските фактори врз животната средина, нема да можете да бидете компетентен медицински работник. Студентите на медицинскиот колеџ мора да го имаат потребното минимално познавање од хемија.

Овој курс на материјал за предавање е наменет за студенти кои ги изучуваат основите на општата и неорганската хемија.

Целта на овој предмет е да ги проучува принципите на неорганската хемија презентирани на сегашното ниво на знаење; проширување на знаењето земајќи го предвид професионална ориентација. Важна насока е создавањето цврста основа врз која ќе се изгради наставата по други хемиски посебни дисциплини (органски и аналитичка хемија, фармакологија, технологија на лекови).

Предложениот материјал обезбедува професионална ориентација на студентите за поврзаноста на теоретската неорганска хемија и специјалните и медицинските дисциплини.

Главни цели курс за обукаоваа дисциплина се состои во совладување на основните принципи на општата хемија; во асимилацијата на учениците на содржината на неорганската хемија како наука која ја објаснува врската помеѓу својствата на неорганските соединенија и нивната структура; во формирањето на идеи за неорганската хемија како фундаментална дисциплина на која се заснова стручното знаење.

Текот на предавањата по дисциплината „Општа и неорганска хемија“ е изграден во согласност со барањата на државата образовен стандард(FSES-4) до минималното ниво на обука на дипломирани студенти во специјалитетот 060301 „Фармација“ и се развива врз основа на наставната програма на оваа специјалност.

Текот на предавањата опфаќа два дела;

1. Теоретски основи на хемијата.

2. Хемија на елементите и нивните соединенија: (р-елементи, s-елементи, г-елементи).

Презентација едукативен материјалпретставени во развојот: од наједноставните концепти до сложени, холистички, генерализирачки.

Делот „Теоретски основи на хемијата“ ги опфаќа следниве прашања:

1. Периодичен закон и периодичен систем на хемиски елементи Д.И. Менделеев и теоријата на структурата на супстанциите.

2. Класи на неоргански материи, односот помеѓу сите класи на неоргански материи.

3. Сложени соединенија, нивна употреба во квалитативна анализа.

4. Решенија.

5. Теорија на електролитичка дисоцијација.

6. Хемиски реакции.

При проучувањето на делот „Хемија на елементите и нивните соединенија“ се разгледуваат следниве прашања:

1. Карактеристики на групата и подгрупата во која се наоѓа овој елемент.

2. Карактеристики на елемент, врз основа на неговата позиција во периодниот систем, од гледна точка на теоријата на атомска структура.

3. Физички својства и дистрибуција во природата.

4. Методи на добивање.

5. Хемиски својства.

6. Важни врски.

7. Биолошка улога на елементот и неговата употреба во медицината.

Особено внимание се посветува на лекови од неорганска природа.

Како резултат на изучувањето на оваа дисциплина, студентот треба да знае:

1. Периодичен закон и карактеристики на елементите на периодичниот систем Д.И. Менделеев.

2. Основи на теоријата на хемиски процеси.

3. Структура и реактивност на супстанции од неорганска природа.

4. Класификација и номенклатура на неоргански материи.

5. Подготовка и својства на неоргански материи.

6. Примена во медицината.

1. Класифицирајте ги неорганските соединенија.

2. Состави имиња на соединенија.

3. Воспоставете генетска врска помеѓу неорганските соединенија.

4. Користејќи хемиски реакции, докажете ги хемиските својства на неорганските материи, вклучително и лековитите.

Предавање бр.1

Тема: Вовед.

1. Предмет и задачи по хемија

2. Методи на општа и неорганска хемија

3. Основни теории и закони на хемијата:

а) атомско-молекуларна теорија.

б) законот за зачувување на масата и енергијата;

в) периодично право;

г) теорија хемиска структура.

неорганска хемија.

1. Предмет и задачи по хемија

Модерната хемија е една од природните наукии е систем на одделни дисциплини: општа и неорганска хемија, аналитичка хемија, органска хемија, физичка и колоидна хемија, геохемија, космохемија итн.

Хемијата е наука која ги проучува процесите на трансформација на супстанциите, придружени со промени во составот и структурата, како и меѓусебните транзиции помеѓу овие процеси и другите форми на движење на материјата.

Така, главниот предмет на хемијата како наука се супстанциите и нивните трансформации.

Во сегашната фаза на развој на нашето општество, грижата за здравјето на луѓето е задача од огромно значење. Третманот на многу болести стана возможен благодарение на напредокот во хемијата во создавањето на нови супстанции и материјали: лекови, замени за крв, полимери и полимерни материјали.

Без длабоко и сеопфатно знаење од областа на хемијата, без разбирање на значењето на позитивното или негативното влијание на различните хемиски фактори врз здравјето на луѓето и животната средина, невозможно е да се стане компетентен медицински професионалец.

општа хемија. Неорганска хемија.

Неорганската хемија е наука за елементите на периодниот систем и едноставните и сложените супстанции формирани од нив.

Неорганската хемија е неразделна од општата хемија. Историски гледано, при проучувањето на хемиската интеракција на елементите едни со други, беа формулирани основните закони на хемијата, општите обрасци на хемиски реакции, теоријата на хемиски врски, доктрината за решенија и многу повеќе, кои го сочинуваат предметот на општата хемија.

Така, општата хемија ги проучува теоретските идеи и концепти што ја формираат основата на целиот систем на хемиско знаење.

Неорганската хемија одамна ја надмина фазата на описна наука и моментално го доживува своето „преродба“ како резултат на широката употреба на квантни хемиски методи, моделот на опсегот на енергетскиот спектар на електроните, откривањето на валентни хемиски соединенија на благородни гасови , и насочената синтеза на материјали со посебни физички и хемиски својства. Врз основа на длабинска студија за односот помеѓу хемиската структура и својствата, успешно го решава главниот проблем - создавањето на нови неоргански супстанции со наведени својства.

2. Методи на општа и неорганска хемија.

Од експерименталните методи на хемија, најважен е методот на хемиски реакции. Хемиска реакција е трансформацијата на една супстанција во друга со промена на составот и хемиската структура. Хемиските реакции овозможуваат да се проучат хемиските својства на супстанциите. Со хемиските реакции на супстанцијата што се испитува, индиректно може да се суди за нејзината хемиска структура. Директните методи за утврдување на хемиската структура главно се засноваат на употреба на физички феномени.

Неорганска синтеза се спроведува и врз основа на хемиски реакции, кои Во последно времепостигнал голем успех, особено во добивање на високо чисти соединенија во форма на единечни кристали. Ова беше олеснето со употребата на високи температури и притисоци, високиот вакуум, воведувањето методи за чистење без контејнери итн.

При спроведување на хемиски реакции, како и при изолирање на супстанции од смеса во нивната чиста форма важна улогаУлога играат подготвителните методи: таложење, кристализација, филтрација, сублимација, дестилација итн. Во моментов, многу од овие класични препаративни методи се дополнително развиени и се водечки во технологијата за добивање на високо чисти супстанции и единечни кристали. Тоа се методи на насочена кристализација, зонска рекристализација, вакуумска сублимација и фракциона дестилација. Една од карактеристиките на модерната неорганска хемија е синтезата и проучувањето на високо чисти материи на единечни кристали.

Методите на физичко-хемиска анализа се широко користени во проучувањето на раствори и легури, кога соединенијата формирани во нив е тешко или практично невозможно да се изолираат во поединечна состојба. Потоа истражувајте физички својствасистеми во зависност од промените во составот. Како резултат на тоа, се конструира дијаграм за состав-својства, чија анализа овозможува да се извлече заклучок за природата на хемиската интеракција на компонентите, формирањето на соединенијата и нивните својства.

За да се разбере суштината на феноменот, не се доволни само експериментални методи, па Ломоносов рече дека вистинскиот хемичар мора да биде теоретичар. Само преку размислување, научна апстракција и генерализација се учат законите на природата и се создаваат хипотези и теории.

Теоретското разбирање на експерименталниот материјал и создавањето на кохерентен систем на хемиски сознанија во современата општа и неорганска хемија се заснова на: 1) квантно механичка теорија за структурата на атомите и периодичниот систем на елементи од Д.И. Менделеев; 2) квантна хемиска теорија на хемиската структура и доктрина за зависноста на својствата на супстанцијата од „нејзината хемиска структура; 3) доктрината за хемиска рамнотежа, заснована на концептите на хемиска термодинамика.

3. Основни теории и закони на хемијата.

Основните генерализации на хемијата и природните науки вклучуваат атомско-молекуларна теорија, законот за зачувување на масата и енергијата,

Периодичен систем и теорија на хемиска структура.

а) Атомско-молекуларна теорија.

Креаторот на атомско-молекуларните студии и откривачот на законот за зачувување на масата на супстанции М.В. Ломоносов со право се смета за основач на научната хемија. Ломоносов јасно разликува две фази во структурата на материјата: елементи (во нашето разбирање - атоми) и трупови (молекули). Според Ломоносов, молекулите едноставни материисе состојат од идентични атоми, а молекулите на сложените супстанции се состојат од различни атоми. Атомско-молекуларната теорија доби општо признание на почетокот на 19 век откако Далтоновиот атомизам беше воспоставен во хемијата. Оттогаш, молекулите станаа главен предмет на истражување на хемијата.

б) Закон за зачувување на масата и енергијата.

Во 1760 година, Ломоносов формулираше унифициран закон за маса и енергија. Но, пред почетокот на 20 век. овие закони се разгледуваа независно еден од друг. Хемијата главно се занимавала со законот за зачувување на масата на супстанцијата (масата на супстанции што влегуваат во хемиска реакција е еднаква на масата на супстанциите формирани како резултат на реакцијата).

На пример: 2KlO 3 = 2 KCl + 3O 2

Лево: 2 атоми на калиум Десно: 2 атоми на калиум

2 атоми на хлор 2 атоми на хлор

6 атоми на кислород 6 атоми на кислород

Физиката се занимавала со законот за зачувување на енергијата. Во 1905 година, основачот на модерната физика А. Ајнштајн покажал дека постои врска помеѓу масата и енергијата, изразена со равенката E = mс 2, каде што E е енергија, m е маса; c е брзината на светлината во вакуум.

в) Периодично право.

Најважната задача на неорганската хемија е да ги проучува својствата на елементите, да ги идентификува општи обрасцинивната хемиска интеракција едни со други. Најголемата научна генерализација во решавањето на овој проблем ја направи Д.И. Менделеев, кој го откри периодичниот закон и неговиот графички израз - периодичниот систем. Само како резултат на ова откритие стана возможно хемиското предвидување, предвидувањето на нови факти. Затоа, Менделеев е основач на модерната хемија.

Периодниот закон на Менделеев е основа на природните
таксономија на хемиски елементи. Хемиски елемент - колекција
атоми со ист нуклеарен полнеж. Модели на промени на имотот
хемиските елементи се определени со Периодниот закон. Доктрина за
структурата на атомите го објасни физичкото значење на периодичниот закон.
Се покажа дека зачестеноста на промените во својствата на елементите и нивните соединенија
зависи од слична електронска структура која периодично се повторува
лушпи од нивните атоми. Хемиските и некои физички својства зависат од
структурата на електронската обвивка, особено нејзините надворешни слоеви. Затоа
Периодниот закон е научна основаучи најважните својстваелементи и нивни соединенија: киселинско-базни, редокс, каталитички, комплекси, полупроводници, металохемиски, кристалнохемиски, радиохемиски итн.

Периодниот систем, исто така, одигра огромна улога во проучувањето на природната и вештачката радиоактивност и ослободувањето на интрануклеарна енергија.

Периодниот закон и периодичниот систем континуирано се развиваат и усовршуваат. Доказ за ова е модерната формулација на периодичниот закон: својствата на елементите, како и формите и својствата на нивните соединенија, периодично зависат од големината на полнењето на јадрото на нивните атоми. Така, позитивното полнење на јадрото, наместо атомската маса, се покажа како поточен аргумент од кој зависат својствата на елементите и нивните соединенија.

г) Теорија на хемиска структура.

Основната задача на хемијата е да ја проучува врската помеѓу хемиската структура на супстанцијата и нејзините својства. Својствата на супстанцијата се во функција на нејзината хемиска структура. Пред А.М. Батлеров верувал дека својствата на супстанцијата се одредуваат според нејзиниот квалитативен и квантитативен состав. Прво ги формулирал основните принципи на неговата теорија за хемиската структура. Така: хемиската природа на сложената честичка се одредува според природата на елементарните составни честички, нивната количина и хемиската структура. Преведено на современ јазик, тоа значи дека својствата на молекулата се одредуваат според природата на нејзините составни атоми, нивната количина и хемиската структура на молекулата. Првично, теоријата за хемиска структура се однесувала на хемиски соединенија кои имале молекуларна структура. Во моментов, теоријата создадена од Батлеров се смета за општа хемиска теорија за структурата на хемиските соединенија и зависноста на нивните својства од нивната хемиска структура. Оваа теорија е продолжение и развој на атомско-молекуларните учења на Ломоносов.

4. Улогата на домашните и странските научници во развојот на општите и

неорганска хемија.

Прашања за самоконтрола:

1. Главните задачи на општата и неорганската хемија.

2. Методи на хемиски реакции.

3. Подготвителни методи.

4. Методи на физичка и хемиска анализа.

5. Основни закони.

6. Основни теории.

Предавање бр.2

Тема: „Структура на атомот и периодичниот закон на Д.И. Менделеев“

Планирајте

1. Атомска структура и изотопи.

2. Квантни броеви. Принципот на Паули.

3. Периодниот систем на хемиски елементи во светлината на теоријата на атомската структура.

4. Зависност на својствата на елементите од структурата на нивните атоми.

Периодично право Д.И. Менделеев ја открил меѓусебната врска на хемиските елементи. Студијата на периодичниот закон покрена голем број прашања:

1. Која е причината за сличностите и разликите помеѓу елементите?

2. Што ја објаснува периодичната промена на својствата на елементите?

3. Зошто соседните елементи од истиот период значително се разликуваат по својствата, иако нивните атомски маси се разликуваат за мала количина, и обратно, во подгрупите разликата во атомските маси на соседните елементи е голема, но својствата се слични?

4. Зошто распоредот на елементите по редослед на зголемување на атомските маси е нарушен со елементите аргон и калиум; кобалт и никел; телуриум и јод?

Повеќето научници го препознаа вистинското постоење на атомите, но се придржуваа до метафизичките погледи (атом е најмалата неделива честичка на материјата).

ВО крајот на XIXбеше утврдена сложената структура на атомот и можноста за трансформација на некои атоми во други под одредени услови. Првите честички откриени во атом биле електрони.

Беше познато дека со силно блескаво и УВ осветлување од површината на металите, негативните електрони и метали стануваат позитивно наелектризирани. Во разјаснувањето на природата на оваа електрична енергија големо значењеимаше дела од рускиот научник А.Г. Столетов и англискиот научник В. Крукс. Во 1879 година, Крукс ги истражувал феномените на електронските зраци во магнетните и електричните полиња под влијание на електрична струјависок напон. Способноста на катодните зраци да ги покренуваат телата во движење и да искусат отстапувања во магнетните и електричните полиња овозможија да се заклучи дека тоа се материјални честички кои носат најмал негативен полнеж.

Во 1897 година, Џ. Томсон (Англија) ги истражувал овие честички и ги нарекол електрони. Бидејќи електроните може да се добијат без оглед на супстанцијата од која се составени електродите, ова докажува дека електроните се дел од атомите на кој било елемент.

Во 1896 година, А. Бекерел (Франција) го откри феноменот на радиоактивност. Тој открил дека соединенијата на ураниум имаат способност да испуштаат невидливи зраци кои делуваат на фотографска плоча завиткана во црна хартија.

Во 1898 година, продолжувајќи со истражувањето на Бекерел, М. Кири-Складовска и П. Кири откриле два нови елементи во рудата на ураниум - радиум и полониум, кои имаат многу висока радијациона активност.

радиоактивен елемент

Својството на атомите на различни елементи спонтано да се трансформираат во атоми на други елементи, придружено со емисија на алфа, бета и гама зраци невидливи со голо око, се нарекува радиоактивност.

Следствено, феноменот на радиоактивност е директен доказ за сложената структура на атомите.

Електроните се составен делатоми на сите елементи. Но, електроните се негативно наелектризирани, а атомот како целина е електрично неутрален, тогаш, очигледно, внатре во атомот има позитивно наелектризиран дел, кој со својот полнеж го компензира негативниот полнеж на електроните.

Експерименталните податоци за присуството на позитивно наелектризираното јадро и неговата локација во атомот се добиени во 1911 година од Е. Радерфорд (Англија), кој предложил планетарен модел на структурата на атомот. Според овој модел, атомот се состои од позитивно наелектризирано јадро, многу мало по големина. Речиси целата маса на атомот е концентрирана во јадрото. Атомот како целина е електрично неутрален, затоа, вкупниот полнеж на електроните мора да биде еднаков на полнењето на јадрото.

Истражувањето на G. Moseley (Англија, 1913) покажа дека позитивниот полнеж на атомот е нумерички еднаков на сериски бројелемент во периодниот систем D.I. Менделеев.

Значи, серискиот број на елемент го означува бројот на позитивни полнежи на атомското јадро, како и бројот на електрони што се движат во полето на јадрото. Ова е физичкото значење на серискиот број на елементот.

Според нуклеарниот модел, водородниот атом има наједноставна структура: јадрото носи едно основно позитивно полнење и маса близу до единството. Се нарекува протон („наједноставен“).

Во 1932 година, физичарот Д.Н. Чадвик (Англија) открил дека зраците што се испуштаат кога атомот е бомбардиран со алфа честички имаат огромна продорен способност и претставуваат поток на електрично неутрални честички - неутрони.

Врз основа на проучувањето на нуклеарните реакции на Д.Д. Иваненко (физичар, СССР, 1932) и во исто време В. Хајзенберг (Германија) ја формулираше протон-неутронската теорија за структурата на атомските јадра, според која атомските јадра се состојат од позитивно наполнети честички-протони и неутрални честички-необјавени-необјаснети (неутрални честички-необични честички 1 P) - протонот има релативна маса 1 и релативно полнење + 1. 1

(1 n) - неутронот има релативна маса од 1 и полнеж 0.

Така, позитивното полнење на јадрото се определува со бројот на протони во него и е еднакво на атомскиот број на елементот во ПС; масен број - A (релативна маса на јадрото) е еднаков на збирот на протоните (Z) неутроните (N):

A = Z + N; N=A-Z

Изотопи

Атоми од ист елемент кои имаат ист нуклеарен полнеж и различен масен број се изотопи. Изотопите на истиот елемент имаат ист број на протони, но различен број на неутрони.

Изотопи на водород:

1 H 2 H 3 H 3 – масен број

1 - нуклеарен полнеж

протиум деутериум тритиум

Z = 1 Z = 1 Z =1

N=0 N=1 N=2

1 протон 1 протон 1 протон

0 неутрони 1 неутрони 2 неутрони

Изотопите на истиот елемент имаат исти хемиски својства и се означени со ист хемиски симбол и заземаат едно место во P.S. Бидејќи масата на атомот е практично еднаква на масата на јадрото (масата на електроните е занемарлива), секој изотоп на елементот се карактеризира, како јадрото, со масен број, а елементот со атомска маса. Атомската маса на елементот е аритметичка средина помеѓу масените броеви на изотопите на елементот, земајќи ги предвид процентотсекој изотоп во природата.

Нуклеарната теорија за атомската структура предложена од Радерфорд стана широко распространета, но подоцна истражувачите наидоа на голем број фундаментални тешкотии. Според класичната електродинамика, електронот треба да зрачи енергија и да се движи не во круг, туку по спирална крива и на крајот да падне на јадрото.

Во 20-тите години на XX век. Научниците утврдиле дека електронот има двојна природа, поседува својства на бран и честичка.

Масата на електронот е 1 ___ маса на водород, релативен полнеж

е еднакво на (-1) . Бројот на електрони во атомот е еднаков на атомскиот број на елементот. Електронот се движи низ целиот волумен на атомот, создавајќи електронски облак со нерамна негативна густина на полнеж.

Идејата за двојната природа на електронот доведе до создавање на квантно механичка теорија на структурата на атомот (1913 година, данскиот научник Н. Бор). Главната теза на квантната механика е дека микрочестичките имаат бранова природа, а брановите имаат својства на честички. Квантната механика ја разгледува веројатноста електрон да биде во просторот околу јадрото. Регионот каде што е најверојатно електронот да се најде во атом (≈ 90%) се нарекува атомска орбитала.

Секој електрон во атомот зафаќа специфична орбитала и формира електронски облак, кој е збир од различни позиции на електрон кој брзо се движи.

Хемиските својства на елементите се одредуваат според структурата на електронските обвивки на нивните атоми.

Поврзани информации.

Неорганска хемија- гранка на хемијата поврзана со проучување на структурата, реактивноста и својствата на сите хемиски елементи и нивните неоргански соединенија. Оваа област ги опфаќа сите хемиски соединенија освен органските супстанции (класа на соединенија која вклучува јаглерод, со исклучок на неколку едноставни соединенија, обично класифицирани како неоргански). Разликата помеѓу органските и неорганските соединенија кои содржат јаглерод е, според некои идеи, произволна.Неорганската хемија ги проучува хемиските елементи и едноставните и комплексни супстанции(освен органски соединенија). Обезбедува создавање на материјали најнова технологија. Бројот на неоргански материи познати во 2013 година се приближува до 400 илјади.

Теоретската основа на неорганската хемија е периодичниот закон и периодичниот систем на Д.И. Менделеев заснован на него. Најважната задача на неорганската хемија е да развие и научна основаначини за создавање на нови материјали со потребните за модерна технологијасвојства.

Во Русија, истражувањата во областа на неорганската хемија ги спроведува Институтот за неорганска хемија што го носи името. А. В. Николаев СБ РАС (Институт за хемија СБ РАС, Новосибирск), Институт за општа и неорганска хемија именуван по. Н. Резултатите од истражувањето се објавени во списанија (Journal of Inorganic Chemistry, итн.).

Историја на дефиниција

Историски гледано, името неорганска хемија потекнува од идејата за делот на хемијата што се занимава со проучување на елементи, соединенија и реакции на супстанции што не се формираат од живи суштества. Како и да е, од синтезата на уреа од неорганското соединение амониум цијанат (NH 4 OCN), што беше остварено во 1828 година од страна на извонредниот германски хемичар Фридрих Вилер, избришани се границите помеѓу супстанциите на неживо и жива природа. Така, живите суштества произведуваат многу неоргански материи. Од друга страна, речиси сите органски соединенија можат да се синтетизираат во лабораторија. Сепак, поделбата во различни области на хемија е релевантна и неопходна како порано, бидејќи механизмите за реакција и структурата на супстанциите во неорганска и органска хемија се разликуваат. Ова го олеснува систематизирањето на истражувачките методи и методи во секоја индустрија.