Typy chemických reakcií v anorganickej chémii. všeobecná chémia

UDC 546(075) BBK 24,1 i 7 0-75

Zostavil: Klimenko B.I kandidát. tech. vedy, docent Volodchsnko A N., Ph.D. tech. vedy, docent Pavlenko V.I., doktor inžinierstva. vedy, prof.

Recenzent Gikunova I.V., Ph.D. tech. vedy, docent

Základy anorganická chémia: Smernica pre študentov 0-75 denné vzdelávanie. - Belgorod: Vydavateľstvo BelGTASM, 2001. - 54 s.

IN metodické pokyny Vlastnosti najdôležitejších tried anorganických látok sú podrobne skúmané s prihliadnutím na hlavné oddiely všeobecnej chémie.Táto práca obsahuje zovšeobecnenia, schémy, tabuľky, príklady, ktoré uľahčia lepšiu asimiláciu rozsiahleho faktografického materiálu. Osobitná pozornosť V teoretickej aj praktickej časti sa venuje prepojeniu anorganickej chémie so základnými pojmami všeobecnej chémie.

Kniha je určená pre študentov prvého ročníka všetkých odborov.

UDC 546(075) BBK 24.1 a 7

© Štátna technologická akadémia Belgorod stavebné materiály(BelGTASM), 2001

ÚVOD

Znalosť základov akejkoľvek vedy a problémov, ktorým čelí, je minimum, ktoré by mal každý človek vedieť, aby sa mohol slobodne pohybovať vo svete okolo seba. Dôležitá úloha Prírodné vedy zohrávajú v tomto procese úlohu. Prírodná veda je súbor vied o prírode. Všetky vedy sú rozdelené na presné (prírodné) a jemné (humanitné vedy). Prvý študuje zákony vývoja materiálneho sveta, druhý - zákony vývoja a prejavu ľudskej mysle. V predloženej práci sa zoznámime so základmi jedného z prírodné vedy 7 anorganická chémia. Úspešné štúdium anorganickej chémie je možné len vtedy, ak poznáte zloženie a vlastnosti hlavných tried anorganických zlúčenín. Poznaním vlastností tried zlúčenín je možné charakterizovať vlastnosti ich jednotlivých zástupcov.

Pri štúdiu akejkoľvek vedy, vrátane chémie, vždy vyvstáva otázka: kde začať? Zo štúdia faktografického materiálu: opisy vlastností zlúčenín, označenie podmienok ich existencie, vymenovanie reakcií, do ktorých vstupujú; Na tomto základe sú odvodené zákony upravujúce správanie látok alebo naopak, najprv dané zákony a potom sa na ich základe rozoberajú vlastnosti látok. V tejto knihe použijeme oba spôsoby prezentácie faktografického materiálu.

1. ZÁKLADNÉ POJMY ANORGANICKEJ CHÉMIE

Čo je predmetom chémie, čo táto veda študuje? Existuje niekoľko definícií chémie.

Na jednej strane je chémia veda o látkach, ich vlastnostiach a premenách. Na druhej strane chémia je jednou z prírodných vied, ktorá študuje chemickú formu pohybu hmoty. Chemickou formou pohybu hmoty sú procesy spájania atómov do molekúl a disociácie molekúl. Chemická organizácia hmoty môže byť znázornená nasledujúcim diagramom (obr. 1).

Ryža. 1. Chemická organizácia hmoty

Hmota je objektívna realita, daný človeku v jeho vnemoch, ktoré kopírujú, fotia, zobrazujú naše vnemy, existujú nezávisle od nás. Hmota ako objektívna realita existuje v dvoch formách: vo forme hmoty a vo forme poľa.

Pole (gravitačné, elektromagnetické, vnútrojadrové sily) je forma existencie hmoty, ktorú charakterizuje a prejavuje predovšetkým energia, nie hmota, aj keď tú druhú má Energia je kvantitatívna miera pohybu, vyjadrujúca schopnosť hmotných objektov robiť prácu.

omša (lat. massa - kus, kus, kus) - fyzikálne množstvo, jedna z hlavných charakteristík hmoty, určujúca jej zotrvačné a gravitačné vlastnosti.

Atóm je najnižšia úroveň chemická organizácia hmoty.atóm je najmenšia častica prvku, ktorá si zachováva svoje vlastnosti. Pozostáva z kladne nabitého jadra a záporne nabitých elektrónov; Vo všeobecnosti je atóm elektricky neutrálny. Chemický prvok - Ide o typ atómu s rovnakým jadrovým nábojom. Je známych 109 prvkov, z ktorých 90 existuje v prírode.

Molekula je najmenšia častica látky, ktorá má chemické vlastnosti tejto látky.

Počet chemických prvkov je obmedzený a ich kombinácie dávajú všetko

rozmanitosť látok.

čo je látka?

V širšom zmysle je hmota špecifickým druhom hmoty, ktorá má pokojovú hmotnosť a vyznačuje sa za daných podmienok určitými fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami. Je známych asi 600 tisíc anorganických látok a asi 5 miliónov organických látok.

V užšom zmysle je látka určitý súbor atómových a molekulárnych častíc, ich pridružených členov a agregátov, ktoré sa nachádzajú v ktoromkoľvek z troch stavov agregácie.

Látka je celkom úplne definovaná tromi charakteristikami: 1) zaberá časť priestoru, 2) má pokojovú hmotnosť;

3) postavené z elementárnych častíc.

Všetky látky možno rozdeliť na jednoduché a zložité.

netvoria jednu, ale niekoľko jednoduchých látok. Tento jav sa nazýva alotropia a každá z týchto jednoduchých látok sa nazýva alotropická modifikácia (modifikácia) daného prvku. Alotropia sa pozoruje u uhlíka, kyslíka, síry, fosforu a mnohých ďalších prvkov. Grafit, diamant, karbín a fullerény sú teda alotropické modifikácie chemický prvok uhlík; červený, biely, čierny fosfor - alotropické modifikácie chemického prvku fosfor. Je známych asi 400 jednoduchých látok.

Jednoduchá látka je formou existencie chemikálií

prvky v slobodnom stave

Jednoduché látky sa delia na kovy a nekovy. Či je chemický prvok kovový alebo nekovový, možno určiť pomocou periodickej tabuľky prvkov od D.I. Mendelejev. Predtým, ako to urobíme, spomeňme si trochu na štruktúru periodickej tabuľky.

1.1. Periodický zákon a periodický systém D.I.Mendelejeva

Periodická tabuľka prvkov - toto je grafické vyjadrenie periodického zákona, ktorý objavil D.I.Mendelejev 18. februára 1869. Periodický zákon znie takto: vlastnosti jednoduchých látok, ako aj vlastnosti zlúčenín sú periodicky závislé od náboja jadra. atómov prvku.

Existuje viac ako 400 možností zobrazenia periodického systému. Najbežnejšie bunkové varianty ( krátka verzia- 8-článkové a dlhé varianty - 18- a 32-článkové). Krátkoperiodický periodický systém pozostáva zo 7 periód a 8 skupín.

Prvky, ktoré majú podobnú štruktúru vonkajšej energetickej úrovne, sa spájajú do skupín. Existujú hlavné (A) a vedľajšie (B)

skupiny. Hlavné skupiny sú s- a p-prvky a sekundárne skupiny sú d-prvky.

Perióda je postupný rad prvkov, v ktorých atómoch je vyplnený rovnaký počet elektrónových vrstiev rovnakej energetickej hladiny. Rozdiel v postupnosti napĺňania elektronických vrstiev vysvetľuje dôvod rôznych dĺžok periód. V tomto ohľade periódy obsahujú rôzny počet prvkov: 1. perióda - 2 prvky; 2. a 3. obdobie - po 8 prvkov; 4. a 5

periódy - po 18 prvkov a 6. perióda - 32 prvkov.

Prvky malých periód (2. a 3.) sú zaradené do podskupiny typických prvkov. Keďže prvky yd- a / sú vyplnené 2. a 3. vonkajším elgk-

lokus ich atómov, a preto sa prenáša väčšia schopnosť pripájať elektróny (oxidačná schopnosť). vysoké hodnoty ich elektronegativita. Prvky s nekovovými vlastnosťami zaberajú pravý horný roh periodická tabuľka

D.I. Mendelejev. Nekovy môžu byť plynné (F2, O2, CI2), pevné (B, C, Si, S) a kvapalné (Br2).

Prvok vodík zaberá špeciálne miesto v periodickej si

systému a nemá žiadne chemické analógy. Vodík je kovový

a nekovové vlastnosti, a preto v periodickej tabuľke to

umiestnení súčasne v skupine IA a VIIA.

Vďaka veľkej rozmanitosti chemických vlastností sa odlišujú od

presnosť. Hoci existujú aj krehké kovy (zinok, antimón, bizmut). Kovy spravidla vykazujú redukčné vlastnosti.

Komplexné látky(chemické zlúčeniny) sú látky, ktorých molekuly sú tvorené atómami rôznych chemických prvkov (heteroatómové alebo heteronukleárne molekuly). Napríklad C 02, CON. Je známych viac ako 10 miliónov komplexných látok.

Najvyššou formou chemickej organizácie hmoty sú asociáty a agregáty. Asociáty sú kombinácie jednoduchých molekúl alebo iónov do zložitejších látok, ktoré nespôsobujú zmeny v chemickej povahe. Asociáty existujú hlavne v kvapalnom a plynnom skupenstve a agregáty existujú v pevnom skupenstve.

Zmesi sú systémy pozostávajúce z niekoľkých rovnomerne rozložených zlúčenín, ktoré sú navzájom prepojené konštantnými pomermi a navzájom neinteragujú.

1.2. Valencia a oxidačný stav

Zostavovanie empirických vzorcov a tvorenie názvov chemických zlúčenín vychádza z poznatkov a správne použitie koncepty oxidačného stavu a valencie.

Oxidačný stav- je to podmienený náboj prvku v zlúčenine vypočítaný z predpokladu, že zlúčenina pozostáva z iónov. Táto hodnota je podmienená, formálna, pretože prakticky neexistujú žiadne čisto iónové zlúčeniny. Oxidačný stav v absolútnej hodnote môže byť celočíselný resp zlomkové číslo; a náboj môže byť kladný, záporný a rovná nule veľkosť.

Valencia je veličina určená počtom nepárových elektrónov na vonkajšej energetickej úrovni alebo počtom voľných atómových orbitálov schopných podieľať sa na tvorbe chemických väzieb.

Niektoré pravidlá určovania oxidačných stavov chemických prvkov

1. Oxidačný stav chemického prvku v jednoduchej látke

rovná sa 0.

2. Súčet oxidačných stavov atómov v molekule (ióne) je 0

(iónový náboj).

3. Prvky skupín I-III A majú kladný oxidačný stav zodpovedajúci číslu skupiny, v ktorej sa prvok nachádza.

4. Prvky skupín IV - V IIA, okrem kladného oxidačného stavu zodpovedajúceho číslu skupiny; A negatívny stupeň oxidácia zodpovedajúca rozdielu medzi číslom skupiny a číslom8, majú stredný oxidačný stav rovný rozdielu medzi číslom skupiny a číslom2 (tabuľka 1).

stôl 1

Oxidačné stavy prvkov IV -V IIA podskupín

5. Oxidačný stav vodíka je +1, ak zlúčenina obsahuje aspoň jeden nekov; - 1 v zlúčeninách s kovmi (hydridy); 0 v H2.

Hydridy niektorých prvkov

6. Oxidačný stav kyslíka je spravidla -2, s výnimkou peroxidov (-1), superoxidov (-1/2), ozonidov (-1/3), ozónu (+4), fluoridu kyslíka (+ 2).

7. Oxidačný stav fluóru vo všetkých zlúčeninách okrem F2> je -1. V zlúčeninách s fluórom sa realizujú vyšších foriem oxidácia mnohých chemických prvkov (BiF5, SF6, IF?, OsFg).

8. V periódach sa s rastúcim poradovým číslom zmenšujú orbitálne polomery atómov a zvyšuje sa ionizačná energia. Súčasne sa zlepšujú kyslé a oxidačné vlastnosti; vyššie ste

Postihy oxidácie prvkov sa stávajú menej stabilnými.

9. Prvky nepárnych skupín periodického systému sú charakterizované nepárnymi stupňami a prvky párnych skupín sú charakterizované párnymi stupňami.

oxidácia.

10. V hlavných podskupinách s pribúdajúcimi sériové číslo prvku sa veľkosť atómov vo všeobecnosti zväčšuje a ionizačná energia klesá. V súlade s tým sa základné vlastnosti zlepšujú a oxidačné vlastnosti sa oslabujú. V podskupinách ^-prvkov s rastúcim atómovým číslom je účasť ^-elektrónov na tvorbe väzieb

> w o w J 3 w »

Obr. 2. Schéma najdôležitejších tried anorganických látok

V anorganickej chémii sa chemické reakcie klasifikujú podľa rôznych kritérií.

1. Zmenou oxidačného stavu na redoxné, ktoré vznikajú pri zmene oxidačného stavu prvkov a acidobázické, ktoré prebiehajú bez zmeny oxidačného stavu.

2. Podľa povahy procesu.

Reakcie rozkladu sú chemické reakcie, pri ktorých vznikajú jednoduché molekuly zo zložitejších.

Reakcie zlúčenín sú chemické reakcie, pri ktorých sa zložité zlúčeniny získavajú z niekoľkých jednoduchších.

Substitučné reakcie sú chemické reakcie, pri ktorých je atóm alebo skupina atómov v molekule nahradená iným atómom alebo skupinou atómov.

Výmenné reakcie sú chemické reakcie, ktoré prebiehajú bez zmeny oxidačného stavu prvkov a vedú k výmene komponentovčinidlá.

3. Ak je to možné, prúdte v opačnom smere na reverzibilné a nevratné.

Niektoré reakcie, ako napríklad spaľovacia reakcia etanolu, sú prakticky nevratné, t.j. nie je možné vytvoriť podmienky na jej pokračovanie opačný smer.

Existuje však veľa reakcií, ktoré v závislosti od podmienok procesu môžu nastať v smere dopredu aj dozadu. Reakcie, ktoré sa môžu vyskytnúť v doprednom aj spätnom smere, sa nazývajú reverzibilné.

4. Podľa typu štiepenia väzby - homolytické(rovnaká medzera, každý atóm dostane jeden elektrón) a heterolytický(nerovnaká medzera - jeden dostane pár elektrónov).

5. Exotermický s tepelným účinkom(uvoľňovanie tepla) a endotermické(absorpcia tepla).

Zlučovacie reakcie budú vo všeobecnosti exotermické reakcie, zatiaľ čo rozkladné reakcie budú endotermické. Vzácnou výnimkou je endotermická reakcia dusíka s kyslíkom N 2 + O 2 = 2NO – Q.

6. Podľa stavu agregácie fáz.

Homogénne(reakcia prebieha v jednej fáze, bez rozhraní; reakcie v plynoch alebo v roztokoch).

Heterogénne(reakcie prebiehajúce na rozhraní).

7. O použití katalyzátora.

Katalyzátor je látka, ktorá urýchľuje chemickú reakciu, ale zostáva chemicky nezmenená.

Katalytický bez použitia katalyzátora prakticky nejdú a nekatalytické.

Klasifikácia organických reakcií

Elektrofilné reakcie sú heterolytické reakcie organických zlúčenín s elektrofilmi - časticami, ktoré nesú celý alebo zlomkový kladný náboj. Delia sa na elektrofilné substitučné a elektrofilné adičné reakcie. Napríklad,

H 2 C = CH 2 + Br 2  BrCH 2 – CH 2 Br

Nukleofilné reakcie sú heterolytické reakcie organických zlúčenín s nukleofilmi - časticami, ktoré nesú celý alebo zlomkový negatívny náboj. Delia sa na nukleofilné substitučné a nukleofilné adičné reakcie. Napríklad,

CH 3 Br + NaOH  CH 3 OH + NaBr

Radikálové (reťazové) chemické reakcie zahŕňajúce radikály sa nazývajú napr

Kurz chémie na školách začína v 8. ročníku štúdiom všeobecné zásady vedy: popísané možné typy väzby medzi atómami, typy kryštálových mriežok a najbežnejšie reakčné mechanizmy. To sa stáva základom pre štúdium dôležitej, ale špecifickejšej sekcie - anorganickej látky.

Čo to je

Ide o vedu, ktorá skúma štruktúrne princípy, základné vlastnosti a reaktivitu všetkých prvkov periodickej tabuľky. Dôležitú úlohu v anorganických látkach zohráva periodický zákon, ktorý organizuje systematickú klasifikáciu látok podľa zmien ich hmotnosti, počtu a typu.

Kurz zahŕňa aj zlúčeniny tvorené interakciou prvkov tabuľky (jedinou výnimkou je oblasť uhľovodíkov, diskutovaná v kapitolách organických látok). Problémy z anorganickej chémie vám umožňujú precvičiť si teoretické vedomosti v praxi.

Veda v historickej perspektíve

Názov „anorganika“ sa objavil v súlade s myšlienkou, že zahŕňa časť chemických poznatkov, ktoré nesúvisia s činnosťou biologických organizmov.

Časom sa to dokázalo väčšina z nich Organický svet môže tiež produkovať „neživé“ zlúčeniny a uhľovodíky akéhokoľvek typu sa syntetizujú v laboratóriu. Z kyanátu amónneho, ktorý je soľou v chémii prvkov, teda nemecký vedec Wöhler dokázal syntetizovať močovinu.

Aby sa predišlo zámene s nomenklatúrou a klasifikáciou typov výskumu v oboch vedách, osnovy školských a univerzitných kurzov, ktoré nadväzujú na všeobecnú chémiu, zahŕňajú štúdium anorganickej látky ako základnej disciplíny. IN vedecký svet zachováva sa podobná postupnosť.

Triedy anorganických látok

Chémia poskytuje takú prezentáciu materiálu, v ktorej sa v úvodných kapitolách anorganických látok uvažuje o periodickom zákone prvkov. špeciálny typ, ktorý vychádza z predpokladu, že atómové náboje jadier ovplyvňujú vlastnosti látok a tieto parametre sa cyklicky menia. Pôvodne bola tabuľka postavená ako odraz nárastu atómové hmotnosti prvky, ale čoskoro bola táto postupnosť zamietnutá pre svoju nekonzistentnosť v aspekte, v ktorom si táto otázka vyžaduje zváženie anorganické látky.

Chémia okrem periodickej tabuľky predpokladá prítomnosť asi stovky obrázkov, zhlukov a diagramov odrážajúcich periodicitu vlastností.

V súčasnosti je populárna konsolidovaná verzia zvažovania takejto koncepcie, ako sú triedy anorganickej chémie. Stĺpce tabuľky označujú prvky v závislosti od fyzikálne a chemické vlastnosti, v riadkoch - obdobiach navzájom podobných.

Jednoduché látky v anorganických látkach

Znak v periodickej tabuľke a jednoduchá látka vo voľnom stave sú najčastejšie rôzne veci. V prvom prípade sa odráža iba špecifický typ atómov, v druhom - typ spojenia častíc a ich vzájomný vplyv v stabilných formách.

Chemické väzby v jednoduchých látkach určujú ich rozdelenie do rodín. Možno teda rozlíšiť dva široké typy skupín atómov - kovy a nekovy. Prvá rodina obsahuje 96 prvkov zo 118 študovaných.

Kovy

Typ kovu predpokladá prítomnosť väzby s rovnakým názvom medzi časticami. Interakcia je založená na zdieľaní mriežkových elektrónov, ktoré sa vyznačuje nesmerovosťou a nenasýtenosťou. Preto kovy vedú teplo a dobre sa nabíjajú, majú kovový lesk, kujnosť a ťažnosť.

Zvyčajne sú kovy v periodickej tabuľke vľavo pri kreslení priamky od bóru po astat. Prvky v blízkosti tohto prvku sú najčastejšie hraničného charakteru a vykazujú dvojaké vlastnosti (napríklad germánium).

Kovy tvoria väčšinou zásadité zlúčeniny. Oxidačné stavy takýchto látok zvyčajne nepresahujú dva. Metalicita sa zvyšuje v rámci skupiny a klesá v priebehu obdobia. Napríklad rádioaktívne francium vykazuje zásaditejšie vlastnosti ako sodík a v skupine halogénov má jód dokonca kovový lesk.

Iná situácia je v období – dotvárajú sa podúrovne, pred ktorými sú látky s opačnými vlastnosťami. V horizontálnom priestore periodickej tabuľky sa prejavovaná reaktivita prvkov mení od zásaditej cez amfotérnu až po kyslú. Kovy sú dobré redukčné činidlá (pri tvorbe väzieb prijímajú elektróny).

Nekovy

Tento typ atómu je zahrnutý v hlavných triedach anorganickej chémie. Nekovy zaberajú pravá strana periodickej tabuľky, vykazujúce typicky kyslé vlastnosti. Najčastejšie sa tieto prvky nachádzajú vo forme zlúčenín medzi sebou (napríklad boritany, sírany, voda). Vo voľnom molekulárnom stave je známa existencia síry, kyslíka a dusíka. Existuje aj niekoľko dvojatómových nekovových plynov – okrem dvoch vyššie spomenutých sem patria vodík, fluór, bróm, chlór a jód.

Sú to najbežnejšie látky na zemi – obzvlášť bežný je kremík, vodík, kyslík a uhlík. Jód, selén a arzén sú veľmi zriedkavé (sem patria aj rádioaktívne a nestabilné konfigurácie, ktoré sa nachádzajú v nedávne obdobia tabuľky).

V zlúčeninách sa nekovy správajú predovšetkým ako kyseliny. Sú to silné oxidačné činidlá vďaka schopnosti pridať ďalší počet elektrónov na dokončenie úrovne.

v anorganických látkach

Okrem látok, ktoré sú reprezentované jednou skupinou atómov, existujú zlúčeniny, ktoré zahŕňajú niekoľko rôznych konfigurácií. Takéto látky môžu byť binárne (pozostávajúce z dvoch rôznych častíc), troj-, štvorprvkové atď.

Dvojprvkové látky

Chémia pripisuje zvláštny význam binárnej povahe väzieb v molekulách. Triedy anorganických zlúčenín sú tiež posudzované z hľadiska väzieb vytvorených medzi atómami. Môže byť iónový, kovový, kovalentný (polárny alebo nepolárny) alebo zmiešaný. Typicky tieto látky jasne vykazujú zásadité (v prítomnosti kovu), amfotérne (dvojité - najmä charakteristické pre hliník) alebo kyslé (ak existuje prvok s oxidačným stavom +4 a vyšším) vlastnosti.

Trojčlenní spoločníci

Témy v anorganickej chémii zahŕňajú úvahy o tomto type kombinácie atómov. Zlúčeniny pozostávajúce z viac ako dvoch skupín atómov (anorganika sa najčastejšie zaoberajú trojprvkovými druhmi) vznikajú zvyčajne za účasti zložiek, ktoré sa navzájom výrazne líšia fyzikálno-chemickými parametrami.

Možné typy väzieb sú kovalentné, iónové a zmiešané. Trojprvkové látky sa zvyčajne správajú podobne ako binárne látky v dôsledku skutočnosti, že jedna zo síl medziatómovej interakcie je oveľa silnejšia ako druhá: slabá sa tvorí sekundárne a má schopnosť rýchlejšie disociovať v roztoku.

Hodiny anorganickej chémie

Prevažnú väčšinu látok študovaných v kurze anorganických látok možno posudzovať podľa jednoduchej klasifikácie v závislosti od ich zloženia a vlastností. Rozlišujú sa teda oxidy a soli. Je lepšie začať zvažovať ich príbuznosť oboznámením sa s pojmom oxidované formy, v ktorých sa môže objaviť takmer každá anorganická látka. O chémii takýchto zlúčenín sa hovorí v kapitolách o oxidoch.

Oxidy

Oxid je zlúčenina akéhokoľvek chemického prvku s kyslíkom v oxidačnom stave -2 (v peroxidoch -1). K tvorbe väzby dochádza v dôsledku darovania a pridávania elektrónov s redukciou O 2 (keď najviac elektronegatívnym prvkom je kyslík).

Môžu vykazovať kyslé, amfotérne a zásadité vlastnosti v závislosti od druhej skupiny atómov. Ak v oxide neprekročí oxidačný stav +2, ak je nekov - od +4 a vyššie. Vo vzorkách s duálnym charakterom parametrov sa dosiahne hodnota +3.

Kyseliny v anorganických látkach

Kyslé zlúčeniny majú environmentálnu reakciu nižšiu ako 7 v dôsledku obsahu vodíkových katiónov, ktoré môžu prejsť do roztoku a následne byť nahradené kovovým iónom. Podľa klasifikácie sú to zložité látky. Väčšina kyselín sa môže pripraviť zriedením zodpovedajúcich oxidov vodou, napríklad vytvorením kyseliny sírovej po hydratácii S03.

Základy anorganickej chémie

Vlastnosti tohto typu zlúčeniny sú spôsobené prítomnosťou hydroxylového radikálu OH, ktorý dáva reakciu média nad 7. Rozpustné zásady nazývané alkálie, sú najsilnejšie v tejto triede látok vďaka úplnej disociácii (rozpad na ióny v kvapaline). OH skupina môže byť nahradená kyslými zvyškami pri tvorbe solí.

Anorganická chémia je duálna veda, ktorá dokáže opísať látky z rôznych uhlov pohľadu. V protolytickej teórii sa zásady považujú za akceptory vodíkových katiónov. Tento prístup rozširuje koncepciu tejto triedy látok a nazýva akúkoľvek látku schopnú prijať protón alkáliou.

Soli

Tento typ zlúčenín je medzi zásadami a kyselinami, pretože je produktom ich interakcie. Katiónom je teda zvyčajne kovový ión (niekedy amóniový, fosfóniový alebo hydróniový) a aniónová látka je kyslý zvyšok. Keď sa vytvorí soľ, vodík sa nahradí inou látkou.

V závislosti od pomeru počtu činidiel a ich sily voči sebe je racionálne zvážiť niekoľko typov interakčných produktov:

• zásadité soli sa získajú, ak hydroxylové skupiny nie sú úplne nahradené (takéto látky majú alkalickú reakciu);
• kyslé soli vznikajú v opačnom prípade - pri nedostatku reagujúcej zásady vodík čiastočne zostáva v zlúčenine;
• najznámejšie a najjednoduchšie pochopiteľné sú priemerné (alebo normálne) vzorky - sú produktom úplnej neutralizácie reaktantov s tvorbou vody a látky s iba katiónom kovu alebo jeho analógom a zvyškom kyseliny.

Anorganická chémia je veda, ktorá zahŕňa rozdelenie každej z tried na fragmenty, ktoré sa berú do úvahy iný čas: niektorí - skôr, iní - neskôr. Pri hlbšej štúdii sa rozlišujú 4 ďalšie typy solí:

• Dvojité obsahujú jeden anión v prítomnosti dvoch katiónov. Typicky sa takéto látky získavajú spojením dvoch solí s rovnakým kyslým zvyškom, ale rôznymi kovmi.
• Zmiešaný typ je opakom predchádzajúceho: jeho základom je jeden katión s dvoma rôznymi aniónmi.
• Kryštalické hydráty sú soli, ktorých vzorec obsahuje vodu v kryštalickom stave.
• Komplexy sú látky, v ktorých sú katión, anión alebo oboje prítomné vo forme zhlukov s formovacím prvkom. Takéto soli možno získať hlavne z prvkov podskupiny B.

Ďalšie látky zahrnuté v dielni anorganickej chémie, ktoré možno klasifikovať ako soli alebo ako samostatné kapitoly vedomostí, zahŕňajú hydridy, nitridy, karbidy a intermetalické zlúčeniny (zlúčeniny niekoľkých kovov, ktoré nie sú zliatinou).

Výsledky

Anorganická chémia je veda, ktorá zaujíma každého odborníka v tejto oblasti bez ohľadu na jeho záujmy. Obsahuje prvé kapitoly študované v škole na túto tému. Kurz anorganickej chémie umožňuje systematizáciu veľkého množstva informácií v súlade s jasnou a jednoduchou klasifikáciou.

Prednáška: Klasifikácia chemické reakcie v anorganickej a organickej chémii

Typy chemických reakcií v anorganickej chémii

A) Klasifikácia podľa množstva východiskových látok:

Rozklad – v dôsledku tejto reakcie z jednej existujúcej komplexnej látky vznikajú dve alebo viac jednoduchých a aj zložitých látok.

Zlúčenina - ide o reakciu, pri ktorej dve alebo viac jednoduchých, ale aj zložitých látok tvoria jednu, ale zložitejšiu.

Príklad: 4Al+3O 2 → 2Al 2 O 3

Príklad: 2KI + Cl2 → 2KCl + I 2

Príklad: HCl + KNO 2 → KCl + HNO 2

B) Klasifikácia podľa tepelného účinku:

S + O2 → SO2 + Q

2C2H6 + 702 → 4C02 + 6H20 + Q

Endotermické reakcie - Sú to určité chemické reakcie, pri ktorých sa absorbuje teplo. Spravidla ide o rozkladné reakcie.

Príklady:

CaCO 3 → CaO + CO 2 – Q
2KClO 3 → 2KCl + 3O 2 – Q

Teplo, ktoré sa uvoľňuje alebo absorbuje v dôsledku chemickej reakcie, sa nazýva tepelný efekt.

Chemické rovnice, ktoré označujú tepelný účinok reakcie, sa nazývajú termochemické.

B) Klasifikácia podľa reverzibility:

Príklad: 3H2 + N2⇌2NH3

D) Klasifikácia podľa zmeny oxidačného stavu:

Príklad: Cu + 4HNO3 → Cu(N03)2 + 2NO2 + 2H20.

Príklad: HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O.

D) Klasifikácia podľa fázy:

Príklad: H 2 (plyn) + Cl 2 (plyn) → 2HCL

Klasifikácia podľa použitia katalyzátora:

Katalyzátor je látka, ktorá urýchľuje reakciu. Katalytická reakcia prebieha v prítomnosti katalyzátora, nekatalytická reakcia prebieha bez katalyzátora.
Príklad: 2H202 MnO2 → 2H20 + O2 katalyzátor Mn02

Interakcia alkálie s kyselinou prebieha bez katalyzátora.
Príklad: KOH + HCl → KCI + H20

Inhibítory sú látky, ktoré spomaľujú reakciu.
Samotné katalyzátory a inhibítory sa počas reakcie nespotrebúvajú.

Typy chemických reakcií v organickej chémii

pristúpenie - Sú to reakcie, pri ktorých sa niekoľko molekúl látky spája do jednej. Adičné reakcie zahŕňajú:

• Hydrogenácia je reakcia, počas ktorej sa vodík pridáva na násobnú väzbu.

Príklad: CH3-CH = CH2 (propén) + H2 → CH3-CH2-CH3 (propán)

Hydrohalogenácia– reakcia, pri ktorej sa pridáva halogenovodík.

Príklad: CH2 = CH2 (etén) + HCl → CH3-CH2-Cl (chlóretán)

Alkíny reagujú s halogenovodíkmi (chlórovodík, bromovodík) rovnakým spôsobom ako alkény. Pridávanie v chemickej reakcii prebieha v 2 stupňoch a je určené Markovnikovovým pravidlom:

Keď sa k nesymetrickým alkénom a alkínom pridajú protické kyseliny a voda, k najviac hydrogenovanému atómu uhlíka sa pridá atóm vodíka.

Mechanizmus tejto chemickej reakcie. Vzniknutý v 1., rýchlom štádiu sa p-komplex v 2. pomalom štádiu postupne mení na s-komplex - karbokation. V 3. štádiu dochádza k stabilizácii karbokationu - teda k interakcii s brómovým aniónom:

I1, I2 sú karbokationy. P1, P2 - bromidy.

Organické deriváty obsahujúce halogén sa považujú za najdôležitejšie zlúčeniny, ktoré sa používajú v organickej syntéze aj ako cieľové produkty. Halogénderiváty uhľovodíkov sa považujú za východiskové produkty v veľké množstvá nukleofilné substitučné reakcie. Čo sa týka praktické využitie zlúčeniny obsahujúce halogén, používajú sa vo forme rozpúšťadiel, napr. zlúčeniny obsahujúce chlór, chladivá - chlórfluórderiváty, freóny, pesticídy, liečiv, zmäkčovadlá, monoméry na výrobu plastov.

Polymerizácia - Toto špeciálny druh reakcia, pri ktorej molekuly látky majú relatívne malé molekulovej hmotnosti, sa na seba naviažu a následne vytvoria molekuly látky s vysokou molekulovou hmotnosťou.

Anorganická chémia v reakciách. Adresár. Lidin R.A., Molochko V.A., Andreeva L.L.

2. vyd., prepracované. a dodatočné - M.: 2007 - 637 s.

Adresár obsahuje 1100 anorganických látok, pre ktoré sú uvedené rovnice najdôležitejšie reakcie. Výber látok bol odôvodnený ich teoretickým a laboratórno-priemyselným významom. Adresár je usporiadaný podľa abecedného princípu chemických vzorcov a jasne vyvinutej štruktúry, vybavený predmetovým indexom, ktorý uľahčuje nájdenie požadovanej látky. V domácej a zahraničnej chemickej literatúre nemá obdoby. Pre študentov chemických a chemicko-technologických vysokých škôl. Môžu ho používať vysokoškolskí učitelia, postgraduálni študenti, vedci, inžinieri a technici chemický priemysel, ako aj pedagógovia a študenti vyšších stredných škôl.

Formát: pdf

Veľkosť: 36,2 MB

Sledujte, sťahujte:drive.google

Referenčná kniha predstavuje chemické vlastnosti (reakčné rovnice) najdôležitejších zlúčenín 109 prvkov periodickej tabuľky od vodíka po meitnérium. Podrobne je popísaných viac ako 1 100 anorganických látok vybraných podľa ich priemyselného významu (východiskové materiály pre chemické procesy, nerastné suroviny), široké využitie v strojárskej, technickej, vzdelávacej a laboratórnej praxi (modelové rozpúšťadlá a činidlá, činidlá pre kvalitatívnu analýzu) a aplikácie v najnovších odvetviach chemickej technológie.
Referenčný materiál je rozdelený do sekcií, z ktorých každá je venovaná jednému prvku, prvky sú zoradené abecedne podľa ich symbolov (od aktínia Ac po zirkónium Zr).
Každá sekcia pozostáva z niekoľkých nadpisov, z ktorých prvý sa týka jednoduchej látky a všetky nasledujúce sa týkajú komplexné látky, V chemické vzorce v ktorom je prvok sekcie na prvom (ľavom) mieste. Látky každej sekcie sú zoradené abecedne podľa ich nomenklatúrnych vzorcov (s jednou výnimkou: na konci sekcií kyselinotvorných prvkov sú všetky kyseliny, ktoré im zodpovedajú). Napríklad v časti „Aktinium“ sú nadpisy Ac, AcC13, AcF3, Ac(N03)3, Ac203, Ac(OH)3. Vzorce zlúčenín s komplexným aniónom sú uvedené v prevrátenej forme, t.j.
Každá sekcia obsahuje Stručný opis látky, kde je uvedená jej farba, tepelná stabilita, rozpustnosť, interakcia (alebo jej nedostatok) s bežnými činidlami a pod., ako aj spôsoby získania tejto látky, prezentované vo forme odkazov na nadpisy iných látok. Odkazy obsahujú symbol prvku sekcie, číslo sekcie a číslo horného indexu reakčnej rovnice.
Ďalej v časti nasleduje očíslovaný súbor reakčných rovníc, ktorý odráža hlavné Chemické vlastnosti tejto látky. IN všeobecný prípad Poradie rovníc je nasledovné:
- tepelný rozklad látky;
- dehydratácia alebo rozklad kryštalického hydrátu;
- postoj k vode;
- interakcia s bežnými kyselinami (ak sú reakcie rovnakého typu, rovnica je uvedená len pre kyselinu chlorovodíkovú);
- interakcia s alkáliami (zvyčajne hydroxid sodný);
- interakcia s hydrátom amoniaku;
- interakcia s jednoduchými látkami;
- metabolické reakcie s komplexnými látkami;
- redoxné reakcie;
- komplexačné reakcie;
- elektrochemické reakcie (elektrolýza taveniny a/alebo roztoku).
Reakčné rovnice označujú podmienky pre ich priebeh a výskyt, keď je to dôležité pre pochopenie chémie a stupňa reverzibility procesu. Tieto podmienky zahŕňajú:
- stav agregácie činidiel a/alebo produktov;
- farbenie činidiel a/alebo produktov;
- stav roztoku alebo jeho charakteristiky (zriedený, koncentrovaný, nasýtený);
- pomalá reakcia;
- teplotný rozsah, tlak (vysoký alebo vákuum), katalyzátor;
- tvorba sedimentu alebo plynu;
- použité rozpúšťadlo, ak sa líši od vody;
- prostredie inertného alebo iného špeciálneho plynu.
Na konci príručky je pod nadpismi zoznam odkazov a predmetový zoznam látok.