Lahat ng mga reaksiyong kemikal ng inorganikong kimika. Inorganikong kimika

Mga paksa ng USE codifier: Pag-uuri mga reaksiyong kemikal sa organic at hindi organikong kimika.

mga reaksiyong kemikal - ito ay isang uri ng pakikipag-ugnayan ng mga particle, kapag mula sa ilang mga kemikal na sangkap ang iba ay nakuha, naiiba mula sa kanila sa mga katangian at istraktura. Mga sangkap na pumasok sa reaksyon - reagents. Mga sangkap na nabuo sa panahon ng isang kemikal na reaksyon mga produkto.

Sa panahon ng isang kemikal na reaksyon, ang mga kemikal na bono ay nasira at ang mga bago ay nabuo.

Sa panahon ng mga reaksiyong kemikal, ang mga atomo na kasangkot sa reaksyon ay hindi nagbabago. Tanging ang pagkakasunud-sunod ng koneksyon ng mga atomo sa mga molekula ay nagbabago. kaya, ang bilang ng mga atomo ng parehong sangkap ay hindi nagbabago sa panahon ng isang kemikal na reaksyon.

Ang mga reaksiyong kemikal ay inuri ayon sa iba't ibang mga tampok. Isaalang-alang ang mga pangunahing uri ng pag-uuri ng mga reaksiyong kemikal.

Pag-uuri ayon sa bilang at komposisyon ng mga reactant

Ayon sa komposisyon at bilang ng mga tumutugon na sangkap, ang mga reaksyon na nagpapatuloy nang walang pagbabago sa komposisyon ng mga sangkap ay nahahati, at ang mga reaksyon na nagaganap na may pagbabago sa komposisyon ng mga sangkap:

1. Nagpapatuloy ang mga reaksyon nang hindi binabago ang komposisyon ng mga sangkap (A → B)

Para sa mga ganyang reaksyon sa inorganic na kimika Ang mga allotropic na paglipat ng mga simpleng sangkap mula sa isang pagbabago patungo sa isa pa ay maaaring maiugnay:

S rhombic → S monoclinic.

SA organikong kimika ganyan ang mga reaksyon mga reaksyon ng isomerization kapag mula sa isang isomer sa ilalim ng pagkilos ng isang katalista at panlabas na mga kadahilanan ang isa pa ay nakuha (karaniwan ay isang structural isomer).

Halimbawa, isomerization ng butane sa 2-methylpropane (isobutane):

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 → CH 3 -CH (CH 3) -CH 3.

2. Mga reaksyong nagaganap na may pagbabago sa komposisyon

• Mga reaksyon ng pagsasama (A + B + ... →D)- ito ay mga reaksyon kung saan ang isang bagong kumplikadong sangkap ay nabuo mula sa dalawa o higit pang mga sangkap. SA di-organikong kimika Kasama sa compound na reaksyon ang mga reaksyon ng pagkasunog ng mga simpleng sangkap, ang pakikipag-ugnayan ng mga pangunahing oxide na may mga acid, atbp. Sa organikong kimika ang mga ganitong reaksyon ay tinatawag na reaksyon pag-akyat . Mga reaksyon sa karagdagan — ito ay mga reaksyon kung saan ang isa pang molekula ay nakakabit sa organikong molekula na pinag-uusapan. Kasama sa mga reaksyon ng karagdagan ang mga reaksyon hydrogenation(pakikipag-ugnayan sa hydrogen), hydration(koneksyon ng tubig), hydrohalogenation(pagdaragdag ng hydrogen halide), polimerisasyon(kalakip ng mga molekula sa isa't isa na may pagbuo ng isang mahabang kadena), atbp.

Halimbawa, hydration:

CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O → CH 3 -CH 2 -OH

• Mga reaksyon ng agnas (A → B+C+…) Ang mga ito ay mga reaksyon sa kurso kung saan ang ilang hindi gaanong kumplikado o simpleng mga sangkap ay nabuo mula sa isang kumplikadong molekula. Sa kasong ito, ang parehong simple at kumplikadong mga sangkap ay maaaring mabuo.

Halimbawa, kapag nabubulok hydrogen peroxide:

2H2O2→ 2H 2 O + O 2 .

Sa organikong kimika paghiwalayin ang aktwal na mga reaksyon ng agnas at ang mga reaksyon ng cleavage . Mga reaksyon ng cleavage (pag-aalis). — ang mga ito ay mga reaksyon kung saan ang mga atomo o mga grupong atomiko ay nahiwalay sa orihinal na molekula habang pinapanatili ang carbon skeleton nito.

Halimbawa, ang reaksyon ng hydrogen abstraction (dehydrogenation) mula sa propane:

C 3 H 8 → C 3 H 6 + H 2

Bilang isang patakaran, sa pangalan ng naturang mga reaksyon mayroong isang prefix na "de". Ang mga reaksyon ng agnas sa organikong kimika ay nangyayari, bilang panuntunan, na may pahinga sa kadena ng carbon.

Halimbawa, reaksyon butane cracking(Cleavage sa mas simpleng mga molekula kapag pinainit o sa ilalim ng pagkilos ng isang katalista):

C 4 H 10 → C 2 H 4 + C 2 H 6

• Mga reaksyon ng pagpapalit - ito ay mga reaksyon kung saan ang mga atomo o grupo ng mga atomo ng isang sangkap ay pinapalitan ng mga atomo o grupo ng mga atomo ng ibang sangkap. Sa inorganic na kimika Ang mga reaksyong ito ay nagpapatuloy ayon sa pamamaraan:

AB+C=AC+B.

Halimbawa, mas aktibo halogens ilipat ang mga hindi gaanong aktibong compound. Pakikipag-ugnayan potasa iodide Sa chlorine:

2KI + Cl 2 → 2KCl + I 2 .

Ang parehong mga indibidwal na atomo at molekula ay maaaring mapalitan.

Halimbawa, kapag pinagsama hindi gaanong pabagu-bago ng isip oxides itulak palabas mas pabagu-bago mula sa mga asin. Oo, non-volatile silikon oksido displaces carbon monoxide mula sa sodium carbonate kapag natutunaw:

Na 2 CO 3 + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + CO 2

SA organikong kimika ang mga reaksyon ng pagpapalit ay mga reaksyon kung saan bahagi ng isang organikong molekula pinalitan sa iba pang mga particle. Sa kasong ito, ang substituted particle, bilang panuntunan, ay pinagsasama sa isang bahagi ng substituent molecule.

Halimbawa, reaksyon methane chlorination:

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl

Sa mga tuntunin ng bilang ng mga particle at ang komposisyon ng mga produkto ng pakikipag-ugnayan, ang reaksyong ito ay mas katulad sa isang reaksyon ng palitan. gayunpaman, sa pamamagitan ng mekanismo ang ganitong reaksyon ay isang reaksyon ng pagpapalit.

• Palitan ng reaksyon ay mga reaksyon kung saan dalawa kumplikadong mga sangkap at palitan ang kanilang mga bahaging bumubuo:

AB+CD=AC+BD

Ang exchange reactions ay mga reaksyon ng pagpapalitan ng ion dumadaloy sa mga solusyon; mga reaksyon na naglalarawan ng mga katangian ng acid-base ng mga sangkap at iba pa.

Halimbawa exchange reactions in inorganic chemistry - neutralization ng hydrochloric acid alkali:

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O

Halimbawa pagpapalitan ng mga reaksyon sa organikong kimika - alkaline hydrolysis ng chloroethane:

CH 3 -CH 2 -Cl + KOH \u003d CH 3 -CH 2 -OH + KCl

Pag-uuri ng mga reaksiyong kemikal sa pamamagitan ng pagbabago ng antas ng oksihenasyon ng mga elemento na bumubuo ng mga sangkap

Sa pamamagitan ng pagbabago ng estado ng oksihenasyon ng mga elemento Ang mga reaksiyong kemikal ay nahahati sa mga reaksyon ng redox, at ang mga reaksyon na nangyayari walang pagbabago sa mga estado ng oksihenasyon mga elemento ng kemikal.

• Mga reaksyon ng redox (ORD) ay mga reaksyon kung saan mga estado ng oksihenasyon mga sangkap pagbabago. Sa paggawa nito, mayroong palitan mga electron.

SA di-organikong kimika kabilang sa mga naturang reaksyon, bilang panuntunan, ang mga reaksyon ng agnas, pagpapalit, mga compound, at lahat ng mga reaksyong kinasasangkutan ng mga simpleng sangkap. Upang mapantayan ang OVR, ginagamit ang pamamaraan elektronikong balanse (ang bilang ng mga donasyong electron ay dapat na katumbas ng bilang na natanggap) o paraan ng balanse ng electron-ion.

SA organikong kimika magkahiwalay na mga reaksyon ng oksihenasyon at pagbabawas, depende sa kung ano ang mangyayari sa organikong molekula.

Mga reaksyon ng oksihenasyon sa organikong kimika ay mga reaksyon kung saan bumababa ang bilang ng mga atomo ng hydrogen o ang bilang ng mga atomo ng oxygen sa orihinal na organikong molekula ay tumataas.

Halimbawa, oksihenasyon ng ethanol sa ilalim ng pagkilos ng tansong oksido:

CH 3 -CH 2 -OH + CuO → CH 3 -CH \u003d O + H 2 O + Cu

Mga reaksyon sa pagbawi sa organic chemistry, ito ay mga reaksyon kung saan ang bilang ng mga atomo ng hydrogen ay tumataas o bumababa ang bilang ng mga atomo ng oxygen sa isang organikong molekula.

Halimbawa, pagbawi acetaldehyde hydrogen:

CH 3 -CH \u003d O + H 2 → CH 3 -CH 2 -OH

• Protolytic reactions at exchange reactions - ito ay mga reaksyon kung saan ang mga estado ng oksihenasyon ng mga atom ay hindi nagbabago.

Halimbawa, neutralisasyon caustic soda nitric acid:

NaOH + HNO 3 \u003d H 2 O + NaNO 3

Pag-uuri ng mga reaksyon sa pamamagitan ng thermal effect

Ayon sa thermal effect, ang mga reaksyon ay nahahati sa exothermic At endothermic.

mga reaksiyong exothermic ay mga reaksyon na sinamahan ng paglabas ng enerhiya sa anyo ng init (+ Q). Kasama sa mga reaksyong ito ang halos lahat ng tambalang reaksyon.

Mga pagbubukod- reaksyon nitrogen Sa oxygen may edukasyon nitric oxide (II) - endothermic:

N 2 + O 2 \u003d 2NO - Q

Gaseous na reaksyon hydrogen na may mahirap yodo Gayundin endothermic:

H 2 + I 2 \u003d 2HI - Q

Ang mga exothermic na reaksyon kung saan ang liwanag ay inilabas ay tinatawag na mga reaksyon. nasusunog.

Halimbawa, pagkasunog ng methane:

CH 4 + O 2 \u003d CO 2 + H 2 O

Gayundin exothermic ay:

Mga reaksyong endothermic ay ang mga reaksyon na pagsipsip ng enerhiya sa anyo ng init ( — Q ). Bilang isang patakaran, ang karamihan sa mga reaksyon ay nagpapatuloy sa pagsipsip ng init. pagkabulok(mga reaksyon na nangangailangan ng matagal na pag-init).

Halimbawa, pagkabulok limestone:

CaCO 3 → CaO + CO 2 - Q

Gayundin endothermic ay:

• mga reaksyon ng hydrolysis;
• mga reaksyon na nagaganap lamang kapag pinainit;
• mga reaksyon na nagaganap lamangsa napaka mataas na temperatura o sa ilalim ng impluwensya ng isang paglabas ng kuryente.

Halimbawa, ang conversion ng oxygen sa ozone:

3O 2 \u003d 2O 3 - Q

SA organikong kimika Sa pagsipsip ng init, nagaganap ang mga reaksyon ng agnas. Halimbawa, basag pentane:

C 5 H 12 → C 3 H 6 + C 2 H 6 - Q.

Pag-uuri ng mga reaksiyong kemikal ayon sa estado ng pagsasama-sama ng mga tumutugon na sangkap (ayon sa komposisyon ng bahagi)

Maaaring umiral ang mga sangkap sa tatlong pangunahing estado ng pagsasama-sama − solid, likido At puno ng gas. Sa pamamagitan ng phase state magbahagi ng mga reaksyon homogenous At magkakaiba.

• Mga homogenous na reaksyon ay mga reaksyon kung saan ang mga reactant at produkto ay sa isang yugto, at ang banggaan ng tumutugon na mga particle ay nangyayari sa buong dami ng pinaghalong reaksyon. Ang mga homogenous na reaksyon ay kinabibilangan ng mga pakikipag-ugnayan likido-likido At gas-gas.

Halimbawa, oksihenasyon maasim na gas:

2SO 2 (g) + O 2 (g) \u003d 2SO 3 (g)

• magkakaibang reaksyon ay mga reaksyon kung saan ang mga reactant at produkto ay V iba't ibang yugto . Sa kasong ito, ang banggaan ng mga reacting particle ay nangyayari lamang sa hangganan ng yugto. Kasama sa mga reaksyong ito ang mga pakikipag-ugnayan gas-liquid, gas-solid, solid-solid, at solid-liquid.

Halimbawa, pakikipag-ugnayan carbon dioxide At calcium hydroxide:

CO 2 (g) + Ca (OH) 2 (solusyon) \u003d CaCO 3 (tv) + H 2 O

Upang pag-uri-uriin ang mga reaksyon ayon sa estado ng phase, ito ay kapaki-pakinabang upang matukoy phase states ng mga substance. Ito ay medyo madaling gawin, gamit ang kaalaman tungkol sa istraktura ng bagay, sa partikular, tungkol sa.

Mga sangkap na may ionic, atomic o metal na kristal na sala-sala, kadalasan solid sa normal na kondisyon; mga sangkap na may molecular lattice, kadalasan, mga likido o mga gas sa ilalim ng normal na kondisyon.

Pakitandaan na kapag pinainit o pinalamig, maaaring magbago ang mga substance mula sa isang phase state patungo sa isa pa. Sa kasong ito, kinakailangan na tumuon sa mga kondisyon para sa isang partikular na reaksyon at ang mga pisikal na katangian ng sangkap.

Halimbawa, tumatanggap synthesis gas nangyayari sa napakataas na temperatura, kung saan ang tubig - singaw:

CH 4 (g) + H2O (g) \u003d CO (g) + 3H 2 (g)

Kaya steam reforming mitein — homogenous na reaksyon.

Pag-uuri ng mga reaksiyong kemikal ayon sa pakikilahok ng isang katalista

Ang katalista ay isang sangkap na nagpapabilis ng isang reaksyon ngunit hindi bahagi ng mga produkto ng reaksyon. Ang katalista ay nakikilahok sa reaksyon, ngunit halos hindi natupok sa panahon ng reaksyon. Conventionally, ang scheme ng katalista SA sa pakikipag-ugnayan ng mga sangkap A+B maaaring ilarawan tulad ng sumusunod: A + K = AK; AK + B = AB + K.

Depende sa pagkakaroon ng isang katalista, ang mga catalytic at non-catalytic na reaksyon ay nakikilala.

• mga reaksyong catalytic ay mga reaksyong nagaganap sa partisipasyon ng mga catalyst. Halimbawa, ang decomposition ng Bertolet salt: 2KClO 3 → 2KCl + 3O 2.
• Mga di-catalytic na reaksyon ay mga reaksyong nagaganap nang walang partisipasyon ng isang katalista. Halimbawa, ang pagkasunog ng ethane: 2C 2 H 6 + 5O 2 = 2CO 2 + 6H 2 O.

Ang lahat ng mga reaksyon na nangyayari sa pakikilahok ng mga nabubuhay na organismo sa mga selula ay nagpapatuloy sa pakikilahok ng mga espesyal na catalyst ng protina - mga enzyme. Ang ganitong mga reaksyon ay tinatawag na enzymatic.

Ang mekanismo ng pagkilos at pag-andar ng mga catalyst ay isinasaalang-alang nang mas detalyado sa isang hiwalay na artikulo.

Pag-uuri ng mga reaksyon ayon sa direksyon

Mga nababagong reaksyon ay mga reaksyon na maaaring maganap sa direkta at sa magkasalungat na daan, ibig sabihin. kapag, sa ilalim ng ibinigay na mga kondisyon, ang mga produkto ng reaksyon ay maaaring makipag-ugnayan sa isa't isa. Kabilang sa mga nababalikang reaksyon ang karamihan sa mga homogenous na reaksyon, esterification; mga reaksyon ng hydrolysis; hydrogenation-dehydrogenation, hydration-dehydration; produksyon ng ammonia mula sa mga simpleng sangkap, oksihenasyon ng sulfur dioxide, produksyon ng hydrogen halides (maliban sa hydrogen fluoride) at hydrogen sulfide; synthesis ng methanol; pagkuha at pagkabulok ng carbonates at hydrocarbonates, atbp.

hindi maibabalik na mga reaksyon ay mga reaksyon na nakararami sa isang direksyon, i.e. ang mga produkto ng reaksyon ay hindi maaaring makipag-ugnayan sa isa't isa sa ilalim ng mga ibinigay na kondisyon. Mga halimbawa ng hindi maibabalik na reaksyon: pagkasunog; mga reaksyon ng paputok; mga reaksyon na nagpapatuloy sa pagbuo ng gas, namuo o tubig sa mga solusyon; paglusaw ng mga alkali metal sa tubig; at iba pa.

Ang kurso ng inorganikong kimika ay naglalaman ng marami mga espesyal na termino kinakailangan para sa quantitative kalkulasyon. Tingnan natin ang ilan sa mga pangunahing seksyon nito.

Mga kakaiba

Inorganic na kimika ay nilikha upang matukoy ang mga katangian ng mga sangkap na pinagmulan ng mineral.

Kabilang sa mga pangunahing seksyon ng agham na ito ay:

• pagsusuri ng istruktura, pisikal at mga katangian ng kemikal;
• relasyon sa pagitan ng istraktura at reaktibiti;
• paglikha ng mga bagong pamamaraan para sa synthesis ng mga sangkap;
• pagbuo ng mga teknolohiya para sa paglilinis ng mga mixtures;
• pamamaraan para sa paggawa ng mga inorganikong materyales.

Pag-uuri

Ang inorganic na kimika ay nahahati sa ilang mga seksyon na tumatalakay sa pag-aaral ng ilang mga fragment:

• mga elemento ng kemikal;
• ang mga klase ay hindi organikong bagay;
• mga sangkap ng semiconductor;
• ilang (lumilipas) na mga compound.

Relasyon

Ang inorganic na kimika ay magkakaugnay sa pisikal at analitikal na kimika, na mayroong makapangyarihang hanay ng mga tool na nagbibigay-daan sa iyong magsagawa ng mga kalkulasyon sa matematika. Ang teoretikal na materyal na isinasaalang-alang sa seksyong ito ay ginagamit sa radiochemistry, geochemistry, agrochemistry, at gayundin sa nuclear chemistry.

Ang inorganikong kimika sa inilapat na bersyon ay nauugnay sa metalurhiya, teknolohiyang kemikal, electronics, pagmimina at pagproseso ng mga mineral, istruktura at mga materyales sa gusali, pang-industriya na wastewater treatment.

Kasaysayan ng pag-unlad

Pangkalahatan at di-organikong kimika na binuo kasama ng sibilisasyon ng tao, samakatuwid ay kinabibilangan ito ng ilang mga independiyenteng seksyon. Sa simula ng ikalabinsiyam na siglo, inilathala ni Berzelius ang isang talahanayan ng atomic mass. Ang panahong ito ang simula ng pag-unlad ng agham na ito.

Ang batayan ng inorganic chemistry ay ang pananaliksik ni Avogadro at Gay-Lussac tungkol sa mga katangian ng mga gas at likido. Nagawa ni Hess na kumuha ng mathematical na relasyon sa pagitan ng dami ng init at estado ng pagsasama-sama mga sangkap, na makabuluhang pinalawak ang mga abot-tanaw ng inorganikong kimika. Halimbawa, lumitaw ang teorya ng atomic-molecular, na sumagot sa maraming tanong.

Sa simula ng ikalabinsiyam na siglo, nagawang mabulok ni Davy ang sodium at potassium hydroxides sa electrochemically, na nagbukas ng mga bagong posibilidad para sa pagkuha ng mga simpleng substance sa pamamagitan ng electrolysis. Si Faraday, batay sa gawain ni Davy, ay nagmula sa mga batas ng electrochemistry.

Mula noong ikalawang kalahati ng ikalabinsiyam na siglo, ang kurso ng inorganic na kimika ay lumawak nang malaki. Ang mga pagtuklas ng van't Hoff, Arrhenius, Oswald ay nagpakilala ng mga bagong uso sa teorya ng mga solusyon. Sa panahong ito nabuo ang batas ng aksyong masa, na naging posible upang magsagawa ng iba't ibang mga kalkulasyon ng husay at dami.

Ang doktrina ng valency, na nilikha nina Würz at Kekule, ay naging posible upang makahanap ng mga sagot sa maraming mga katanungan ng inorganic na kimika na may kaugnayan sa pagkakaroon iba't ibang anyo mga oxide, hydroxides. Sa pagtatapos ng ikalabinsiyam na siglo, natuklasan ang mga bagong elemento ng kemikal: ruthenium, aluminum, lithium: vanadium, thorium, lanthanum, atbp. Ito ay naging posible pagkatapos ng pagpapakilala ng spectral analysis technique sa pagsasanay. Ang mga inobasyon na lumitaw sa agham sa oras na iyon ay hindi lamang ipinaliwanag ang mga reaksiyong kemikal sa inorganic na kimika, ngunit ginawang posible upang mahulaan ang mga katangian ng mga produktong nakuha, ang kanilang mga lugar ng aplikasyon.

Sa pagtatapos ng ikalabinsiyam na siglo, 63 iba't ibang elemento ang kilala na umiiral, pati na rin ang impormasyon tungkol sa iba't ibang mga kemikal. Ngunit dahil sa kakulangan ng kanilang kumpletong pang-agham na pag-uuri, hindi posible na malutas ang lahat ng mga problema sa inorganic na kimika.

Batas ni Mendeleev

Ang pana-panahong batas, na nilikha ni Dmitry Ivanovich, ay naging batayan para sa systematization ng lahat ng mga elemento. Salamat sa pagtuklas ng Mendeleev, pinamamahalaan ng mga chemist na iwasto ang kanilang mga ideya tungkol sa atomic na masa ng mga elemento, upang mahulaan ang mga katangian ng mga sangkap na hindi pa natuklasan. Ang teorya ni Moseley, Rutherford, Bohr, ay nagbigay ng pisikal na katwiran sa pana-panahong batas ng Mendeleev.

Inorganic at teoretikal na kimika

Upang maunawaan kung ano ang pag-aaral ng kimika, kinakailangang suriin ang mga pangunahing konsepto na kasama sa kursong ito.

Ang pangunahing teoretikal na isyu na pinag-aralan sa seksyong ito ay ang periodic law ni Mendeleev. Inorganic na kimika sa mga talahanayan, ipinakita sa kurso sa paaralan, nagpapakilala sa mga batang mananaliksik sa mga pangunahing klase mga di-organikong sangkap, ang kanilang relasyon. Isinasaalang-alang ng teorya ng bono ng kemikal ang likas na katangian ng bono, ang haba nito, enerhiya, polarity. Ang paraan ng molecular orbitals, valence bonds, ang teorya ng crystal field ay ang mga pangunahing tanong na ginagawang posible na ipaliwanag ang mga tampok ng istraktura at mga katangian ng mga inorganikong sangkap.

Ang mga kemikal na thermodynamics at kinetics, pagsagot sa mga tanong na may kaugnayan sa mga pagbabago sa enerhiya ng system, na naglalarawan sa mga elektronikong pagsasaayos ng mga ions at atoms, ang kanilang pagbabago sa mga kumplikadong sangkap batay sa teorya ng superconductivity, ay nagbunga ng isang bagong seksyon - ang kimika ng mga materyales ng semiconductor .

inilapat na kalikasan

Ang inorganic na kimika para sa mga dummies ay nagsasangkot ng paggamit ng mga teoretikal na tanong sa industriya. Ang seksyong ito ng kimika na naging batayan para sa iba't ibang mga industriya na may kaugnayan sa produksyon ng ammonia, sulfuric acid, carbon dioxide, mga mineral na pataba, mga metal at haluang metal. Sa pamamagitan ng paggamit mga pamamaraan ng kemikal sa mechanical engineering, ang mga haluang metal na may nais na mga katangian at katangian ay nakuha.

Paksa at mga gawain

Ano ang pinag-aaralan ng kimika? Ito ang agham ng mga sangkap, ang kanilang mga pagbabago, pati na rin ang mga lugar ng aplikasyon. Para sa panahong ito ay mayroon maaasahang impormasyon tungkol sa pagkakaroon ng halos isang daang libong iba't ibang mga inorganikong compound. Sa panahon ng mga pagbabagong kemikal, ang komposisyon ng mga molekula ay nagbabago, ang mga sangkap na may mga bagong katangian ay nabuo.

Kung nag-aaral ka ng inorganic na kimika mula sa simula, kailangan mo munang makilala ito teoretikal na mga seksyon at saka lamang masisimulan ng isa na isabuhay ang nakuhang kaalaman. Kabilang sa maraming tanong na isinasaalang-alang sa seksyong ito ng agham ng kemikal, kinakailangang banggitin ang atomic at molekular na teorya.

Ang isang molekula sa loob nito ay itinuturing na pinakamaliit na butil ng isang sangkap na may mga katangiang kemikal nito. Ito ay nahahati hanggang sa mga atomo, na siyang pinakamaliit na mga partikulo ng bagay. Ang mga molekula at atomo ay patuloy na gumagalaw, sila ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga electrostatic na puwersa ng pagtanggi at pagkahumaling.

Ang inorganic na kimika mula sa simula ay dapat na nakabatay sa kahulugan ng isang elemento ng kemikal. Sa pamamagitan nito, kaugalian na ang ibig sabihin ng uri ng mga atomo na mayroong isang tiyak na singil sa nuklear, ang istraktura ng mga shell ng elektron. Depende sa istraktura, nagagawa nilang pumasok sa iba't ibang mga pakikipag-ugnayan, na bumubuo ng mga sangkap. Anumang molekula ay isang electrically neutral na sistema, ibig sabihin, ito ay ganap na sumusunod sa lahat ng mga batas na umiiral sa microsystems.

Para sa bawat elemento na umiiral sa kalikasan, maaari mong matukoy ang bilang ng mga proton, electron, neutron. Kunin natin ang sodium bilang isang halimbawa. Ang bilang ng mga proton sa nucleus nito ay tumutugma sa serial number, iyon ay, 11, at katumbas ng bilang ng mga electron. Upang makalkula ang bilang ng mga neutron, kinakailangan upang ibawas mula sa kamag-anak atomic mass sodium (23) ito serial number, nakakakuha tayo ng 12. Para sa ilang elemento, natukoy ang mga isotopes na naiiba sa bilang ng mga neutron sa atomic nucleus.

Compilation ng mga formula para sa valence

Ano pa ang nagpapakilala sa inorganikong kimika? Ang mga paksang sakop sa seksyong ito ay nagsasangkot ng pagbabalangkas ng mga sangkap, paggawa ng mga kalkulasyon ng dami.

Upang magsimula, sinusuri namin ang mga tampok ng pag-compile ng mga formula para sa valency. Depende sa kung anong mga elemento ang isasama sa komposisyon ng sangkap, mayroong ilang mga tuntunin mga kahulugan ng valence. Magsimula tayo sa paggawa ng mga binary na koneksyon. Ang isyung ito ay isinasaalang-alang sa kurso ng paaralan ng inorganikong kimika.

Para sa mga metal na matatagpuan sa mga pangunahing subgroup ng periodic table, ang valency index ay tumutugma sa numero ng grupo, ay pare-pareho ang halaga. Ang mga metal sa mga side subgroup ay maaaring magpakita ng iba't ibang valence.

Mayroong ilang mga tampok sa pagtukoy ng valency ng mga non-metal. Kung sa tambalan ito ay matatagpuan sa dulo ng formula, pagkatapos ay nagpapakita ito ng mas mababang valence. Kapag kinakalkula ito, ang bilang ng pangkat kung saan matatagpuan ang elementong ito ay ibinabawas mula sa walo. Halimbawa, sa mga oxide, ang oxygen ay nagpapakita ng valence ng dalawa.

Kung ang non-metal ay matatagpuan sa simula ng formula, ito ay nagpapakita ng pinakamataas na valency na katumbas ng numero ng grupo nito.

Paano magbalangkas ng isang sangkap? Mayroong isang tiyak na algorithm na kahit na ang mga mag-aaral ay alam. Una, kailangan mong isulat ang mga palatandaan ng mga elemento na binanggit sa pangalan ng tambalan. Ang elemento na huling ipinahiwatig sa pangalan ay inilalagay sa unang lugar sa formula. Dagdag pa, sa bawat isa sa kanila ilagay, gamit ang mga patakaran, ang valency index. Sa pagitan ng mga value, tinutukoy ang least common multiple. Kapag ito ay nahahati sa valences, ang mga indeks ay nakuha, na matatagpuan sa ilalim ng mga palatandaan ng mga elemento.

Bigyan natin bilang isang halimbawa ang isang variant ng pagguhit ng formula ng carbon monoxide (4). Una, inilalagay namin ang mga palatandaan ng carbon at oxygen, na bahagi ng inorganic compound na ito, magkatabi, nakakakuha kami ng CO. Dahil ang unang elemento ay may variable na valency, ito ay ipinahiwatig sa mga bracket, ito ay isinasaalang-alang para sa oxygen, pagbabawas ng anim (numero ng grupo) mula sa walo, dalawa ang nakuha. Ang huling pormula ng iminungkahing oksido ay CO 2 .

Kabilang sa maraming pang-agham na termino na ginagamit sa inorganic na kimika, ang allotropy ay partikular na interes. Ipinapaliwanag nito ang pagkakaroon ng ilang simpleng sangkap batay sa isang elemento ng kemikal na naiiba sa mga katangian at istraktura.

Mga klase ng di-organikong sangkap

Mayroong apat na pangunahing klase ng mga di-organikong sangkap na nararapat sa detalyadong pagsasaalang-alang. Magsimula tayo sa maikling paglalarawan mga oksido. Ang klase na ito ay nagsasangkot ng mga binary compound kung saan ang oxygen ay kinakailangang naroroon. Depende sa kung aling elemento ang nagsisimula ng formula, mayroong isang dibisyon sa tatlong grupo: basic, acidic, amphoteric.

Ang mga metal na may valence na higit sa apat, gayundin ang lahat ng hindi metal, ay bumubuo ng mga acidic oxide na may oxygen. Kabilang sa kanilang mga pangunahing katangian ng kemikal, napapansin namin ang kakayahang makipag-ugnayan sa tubig (isang pagbubukod ay silicon oxide), mga reaksyon sa mga pangunahing oxide, alkalis.

Ang mga metal na ang valency ay hindi lalampas sa dalawang bumubuo ng mga pangunahing oksido. Kabilang sa mga pangunahing katangian ng kemikal ng subspecies na ito, itinatangi namin ang pagbuo ng alkalis na may tubig, mga asing-gamot na may mga acid oxide at acid.

Ang mga metal na transisyon (zinc, beryllium, aluminyo) ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng mga amphoteric compound. Ang kanilang pangunahing pagkakaiba ay ang duality ng mga katangian: mga reaksyon sa alkalis at acids.

Ang mga base ay isang malaking klase ng mga inorganikong compound na may katulad na istraktura at mga katangian. Ang mga molekula ng naturang mga compound ay naglalaman ng isa o higit pang mga hydroxyl group. Ang termino mismo ay inilapat sa mga sangkap na bumubuo ng mga asin bilang resulta ng pakikipag-ugnayan. Ang alkalis ay mga base na mayroon alkalina na kapaligiran. Kabilang dito ang mga hydroxides ng una at pangalawang grupo ng mga pangunahing subgroup ng periodic table.

Sa acid salts, bilang karagdagan sa metal at ang nalalabi mula sa acid, mayroong mga hydrogen cation. Halimbawa, sodium bikarbonate ( baking soda) ay isang hinahangad na tambalan sa industriya ng confectionery. Ang mga pangunahing asin ay naglalaman ng mga hydroxide ions sa halip na mga hydrogen cation. Ang mga dobleng asing-gamot ay isang mahalagang bahagi ng maraming natural na mineral. Kaya, ang sodium chloride, potassium (sylvinite) ay nasa crust ng lupa. Ito ang tambalang ito na ginagamit sa industriya upang ihiwalay ang mga metal na alkali.

Sa inorganic na kimika mayroong isang espesyal na seksyon na tumatalakay sa pag-aaral ng mga kumplikadong asin. Ang mga compound na ito ay aktibong kasangkot sa metabolic proseso nangyayari sa mga buhay na organismo.

Thermochemistry

Ang seksyon na ito ay nagsasangkot ng pagsasaalang-alang ng lahat ng mga pagbabagong kemikal sa mga tuntunin ng pagkawala o pakinabang ng enerhiya. Nagawa ni Hess na itatag ang kaugnayan sa pagitan ng enthalpy, entropy, at nagmula ng batas na nagpapaliwanag sa pagbabago ng temperatura para sa anumang reaksyon. Ang thermal effect, na nagpapakilala sa dami ng enerhiya na inilabas o hinihigop sa isang partikular na reaksyon, ay tinukoy bilang ang pagkakaiba sa pagitan ng kabuuan ng mga enthalpi ng mga produkto ng reaksyon at ng mga paunang sangkap, na isinasaalang-alang ang mga stereochemical coefficient. Ang batas ni Hess ay ang pangunahing isa sa thermochemistry, pinapayagan nitong magsagawa ng mga kalkulasyon ng dami para sa bawat pagbabagong kemikal.

koloid na kimika

Noong ikadalawampu siglo lamang ang sangay ng kimika na ito ay naging isang hiwalay na agham na tumatalakay sa iba't ibang likido, solid, gas na sistema. Ang mga suspensyon, suspensyon, emulsyon, na naiiba sa laki ng butil, mga parameter ng kemikal, ay pinag-aralan nang detalyado sa colloid chemistry. Ang mga resulta ng maraming pag-aaral ay aktibong ipinatupad sa parmasyutiko, medikal, industriya ng kemikal, nagbibigay-daan sa mga siyentipiko at inhinyero na mag-synthesize ng mga substance na may gustong kemikal at pisikal na katangian.

Konklusyon

Ang inorganikong kimika ay kasalukuyang isa sa pinakamalaking sangay ng kimika, naglalaman ng malaking halaga teoretikal at praktikal na mga isyu na nagbibigay-daan sa iyo upang makakuha ng ideya tungkol sa komposisyon ng mga sangkap, ang kanilang pisikal na katangian, mga pagbabagong kemikal, ang mga pangunahing sangay ng aplikasyon. Kapag pinagkadalubhasaan ang mga pangunahing termino, mga batas, maaari kang gumuhit ng mga equation ng mga reaksiyong kemikal, magsagawa ng iba't ibang mga kalkulasyon sa matematika sa kanila. Ang lahat ng mga seksyon ng inorganic na kimika na may kaugnayan sa pagbabalangkas ng mga formula, pagsulat ng mga equation ng reaksyon, paglutas ng mga problema para sa mga solusyon ay inaalok sa mga bata sa huling pagsusulit.

Inorganic na kimika- isang sangay ng chemistry na nauugnay sa pag-aaral ng istraktura, reaktibiti at mga katangian ng lahat ng elemento ng kemikal at ang kanilang mga inorganikong compound. Ang bahaging ito ng kimika ay sumasaklaw sa lahat ng mga compound maliban sa mga organikong sangkap (ang klase ng mga compound na kinabibilangan ng carbon, maliban sa ilang mga simpleng compound, karaniwang inuri bilang inorganic). Mga pagkakaiba sa pagitan ng mga organic at inorganic na compound, na naglalaman ng , ay arbitrary ayon sa ilang representasyon. Pinag-aaralan ng inorganic na kimika ang mga elemento ng kemikal at ang mga simple at kumplikadong sangkap na nabubuo nito (maliban sa mga organiko). Ang bilang ng mga di-organikong sangkap na kilala ngayon ay malapit sa 500,000.

Ang teoretikal na pundasyon ng inorganikong kimika ay pana-panahong batas at batay dito pana-panahong sistema ng D. I. Mendeleev. Ang pangunahing gawain ng inorganikong kimika ay ang pag-unlad at makatwirang pang-agham mga paraan upang lumikha ng mga bagong materyales na may karapatan makabagong teknolohiya ari-arian.

Pag-uuri ng mga elemento ng kemikal

Pana-panahong sistema ng mga elemento ng kemikal ( Mendeleev table) - pag-uuri ng mga elemento ng kemikal, na nagtatatag ng pagtitiwala iba't ibang katangian mga elemento ng kemikal mula sa singil ng atomic nucleus. Ang sistema ay isang graphical na pagpapahayag ng periodic law, . Ang orihinal na bersyon nito ay binuo ni D. I. Mendeleev noong 1869-1871 at tinawag na " natural na sistema mga elemento", na nagtatag ng pag-asa ng mga katangian ng mga elemento ng kemikal sa kanilang atomic mass. Sa kabuuan, ilang daang mga variant ng imahe ng periodic system ang iminungkahi, ngunit sa modernong bersyon ng system, ang mga elemento ay dapat na bawasan sa isang dalawang-dimensional na talahanayan, kung saan tinutukoy ng bawat haligi (grupo) ang pangunahing katangian ng physicochemical, at ang mga row ay kumakatawan sa mga tuldok na medyo magkapareho sa isa't isa.

Mga simpleng sangkap

Binubuo sila ng mga atomo ng isang elemento ng kemikal (sila ay isang anyo ng pagkakaroon nito sa isang malayang estado). Depende sa kung ano ang kemikal na bono sa pagitan ng mga atomo, ang lahat ng mga simpleng sangkap sa inorganic na kimika ay nahahati sa dalawang pangunahing grupo: at. Ang una ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang metal na bono, habang ang huli ay covalent. Ang dalawang katabing grupo ay nakikilala din - mga bagay na tulad ng metal at hindi katulad ng metal. Mayroong isang kababalaghan bilang allotropy, na binubuo sa posibilidad ng pagbuo ng ilang uri ng mga simpleng sangkap mula sa mga atomo ng parehong elemento, ngunit may ibang istraktura ng kristal na sala-sala; bawat isa sa mga uri na ito ay tinatawag na allotropic modification.

Mga metal

(mula sa lat. metallum - mine, mine) - isang pangkat ng mga elemento na may mga katangian ng metal, tulad ng mataas na thermal at electrical conductivity, positibo koepisyent ng temperatura paglaban, mataas na ductility at metallic luster. Sa 118 elemento ng kemikal na natuklasan sa sa sandaling ito, ang mga metal ay kinabibilangan ng:

• 38 sa transition metal group,
• 11 sa pangkat ng mga magaan na metal,
• 7 sa pangkat ng mga semimetal,
• 14 sa pangkat ng lanthanides + lanthanum,
• 14 sa pangkat na actinides + actinium,
• labas ng ilang grupo.

Kaya, 96 sa lahat ng natuklasang elemento ay nabibilang sa mga metal.

di-metal

Mga elementong kemikal na may karaniwang hindi metal na katangian na sumasakop sa kanang sulok sa itaas Pana-panahong sistema mga elemento. Sa molecular form sa anyo ng mga simpleng sangkap na matatagpuan sa kalikasan

Sa inorganic na kimika, ang mga reaksiyong kemikal ay inuri ayon sa iba't ibang pamantayan.

1. Sa pamamagitan ng pagbabago ng estado ng oksihenasyon sa redox, na sumasama sa pagbabago sa estado ng oksihenasyon ng mga elemento at acid-base, na nagpapatuloy nang hindi binabago ang mga estado ng oksihenasyon.

2. Sa pamamagitan ng likas na katangian ng proseso.

Mga reaksyon ng agnas ay mga reaksiyong kemikal kung saan ang mga simpleng molekula ay nabuo mula sa mga mas kumplikado.

Mga reaksyon ng koneksyon Ang mga reaksiyong kemikal ay tinatawag, kung saan ang mga kumplikadong compound ay nakuha mula sa ilang mas simple.

Mga reaksyon ng pagpapalit ay mga reaksiyong kemikal kung saan ang isang atom o grupo ng mga atomo sa isang molekula ay pinapalitan ng isa pang atom o grupo ng mga atomo.

Palitan ng reaksyon tinatawag na mga reaksiyong kemikal na nangyayari nang hindi binabago ang estado ng oksihenasyon ng mga elemento at humahantong sa pagpapalitan mga bahaging bumubuo reagents.

3. Kung maaari, magpatuloy sa kabaligtaran na direksyon sa baligtarin at hindi maibabalik.

Ang ilang mga reaksyon, tulad ng pagkasunog ng ethanol, ay halos hindi maibabalik, i.e. imposibleng lumikha ng mga kondisyon para ito ay dumaloy sa kabilang direksyon.

Gayunpaman, mayroong maraming mga reaksyon na, depende sa mga kondisyon ng proseso, ay maaaring magpatuloy sa parehong pasulong at pabalik na direksyon. Ang mga reaksyon na maaaring magpatuloy sa parehong pasulong at pabalik na direksyon ay tinatawag nababaligtad.

4. Ayon sa uri ng pagkalagot ng bono - homolytic(pantay na puwang, ang bawat atom ay nakakakuha ng isang elektron) at heterolytic(hindi pantay na agwat - ang isa ay nakakakuha ng isang pares ng mga electron).

5. Ayon sa thermal effect, exothermic(paglabas ng init) at endothermic(pagsipsip ng init).

Ang mga kumbinasyong reaksyon ay karaniwang mga exothermic na reaksyon, habang ang mga reaksyon ng agnas ay magiging endothermic. Ang isang pambihirang pagbubukod ay ang endothermic na reaksyon ng nitrogen na may oxygen N 2 + O 2 = 2NO - Q.

6. Ayon sa estado ng pagsasama-sama ng mga phase.

homogenous(ang reaksyon ay nagaganap sa isang yugto, walang mga interface; mga reaksyon sa mga gas o sa mga solusyon).

Magkakaiba(mga reaksyong nagaganap sa hangganan ng bahagi).

7. Sa pamamagitan ng paggamit ng isang katalista.

Ang katalista ay isang sangkap na nagpapabilis ng isang kemikal na reaksyon ngunit nananatiling hindi nagbabago ng kemikal.

catalytic halos hindi pumunta nang walang paggamit ng isang katalista at hindi catalytic.

Pag-uuri ng mga organikong reaksyon

Ang electrophilic ay tumutukoy sa mga heterolytic na reaksyon ng mga organikong compound na may mga electrophile - mga particle na nagdadala ng buo o fractional na positibong singil. Ang mga ito ay nahahati sa electrophilic substitution at electrophilic addition reactions. Halimbawa,

H 2 C \u003d CH 2 + Br 2  BrCH 2 - CH 2 Br

Ang nucleophilic ay tumutukoy sa mga heterolytic na reaksyon ng mga organikong compound na may mga nucleophile - mga particle na nagdadala ng integer o fractional na negatibong singil. Ang mga ito ay nahahati sa nucleophilic substitution at nucleophilic addition reactions. Halimbawa,

CH 3 Br + NaOH  CH 3 OH + NaBr

Ang mga reaksiyong radikal (kadena) ay tinatawag na mga reaksiyong kemikal na kinasasangkutan ng mga radikal, halimbawa

Lecture: Pag-uuri ng mga reaksiyong kemikal sa inorganic at organic na kimika

Mga uri ng mga reaksiyong kemikal sa inorganikong kimika

A) Pag-uuri ayon sa bilang ng mga paunang sangkap:

Pagkabulok - bilang isang resulta ng reaksyong ito, mula sa isang umiiral na kumplikadong sangkap, dalawa o higit pang simple, pati na rin ang mga kumplikadong sangkap ay nabuo.

Tambalan - ito ay isang reaksyon kung saan ang dalawa o higit pang simple, pati na rin ang mga kumplikadong sangkap, ay bumubuo ng isa, ngunit mas kumplikado.

Halimbawa: 4Al+3O 2 → 2Al 2 O 3

Halimbawa: 2КI + Cl2 → 2КCl + I 2

Halimbawa: HCl + KNO 2 → KCl + HNO 2

B) Pag-uuri ayon sa thermal effect:

S + O 2 → SO 2 + Q

2C 2 H 6 + 7O 2 → 4CO 2 + 6H 2 O + Q

Mga reaksyong endothermic ay ilang mga kemikal na reaksyon kung saan sinisipsip ang init. Bilang isang patakaran, ito ay mga reaksyon ng agnas.

Mga halimbawa:

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

Ang init na inilabas o hinihigop sa isang kemikal na reaksyon ay tinatawag thermal effect.

Ang mga kemikal na equation kung saan ipinahiwatig ang epekto ng init ng isang reaksyon ay tinatawag thermochemical.

C) Pag-uuri ayon sa pagbabalik-tanaw:

Halimbawa: 3H 2 + N 2 ⇌ 2NH 3

D) Pag-uuri ayon sa pagbabago sa antas ng oksihenasyon:

Halimbawa: Сu + 4HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.

Halimbawa: HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O.

E) Pag-uuri ng yugto:

Halimbawa: H 2 (gas) + Cl 2 (gas) → 2HCL

Pag-uuri ayon sa paggamit ng katalista:

Ang katalista ay isang sangkap na nagpapabilis ng isang reaksyon. Ang isang catalytic reaction ay nagpapatuloy sa pagkakaroon ng isang katalista, isang di-catalytic na reaksyon na walang isang katalista.
Halimbawa: 2H 2 0 2 MnO2 → 2H 2 O + O 2 katalista MnO 2

Ang pakikipag-ugnayan ng alkali sa acid ay nagpapatuloy nang walang katalista.
Halimbawa: KOH + HCl → KCl + H 2 O

Ang mga inhibitor ay mga sangkap na nagpapabagal sa isang reaksyon.
Ang mga catalyst at inhibitor mismo ay hindi natupok sa panahon ng reaksyon.

Mga uri ng mga reaksiyong kemikal sa organikong kimika

Accession ay mga reaksyon kung saan ang ilang mga molekula ng isang sangkap ay pinagsama sa isa. Kasama sa mga reaksyon ng karagdagan ang:

• Ang hydrogenation ay isang reaksyon kung saan ang hydrogen ay idinagdag sa isang maramihang bono.

Halimbawa: CH 3 -CH \u003d CH 2 (propene) + H 2 → CH 3 -CH 2 -CH 3 (propane)

Hydrohalogenation ay isang reaksyon na nagdaragdag ng hydrogen halide.

Halimbawa: CH 2 \u003d CH 2 (ethene) + Hcl → CH 3 -CH 2 -Cl (chloroethane)

Ang mga alkynes ay tumutugon sa hydrogen halides (hydrogen chloride, hydrogen bromide) sa parehong paraan tulad ng mga alkenes. Ang attachment sa isang kemikal na reaksyon ay nagaganap sa 2 yugto, at tinutukoy ng panuntunan ng Markovnikov:

Kapag ang mga protic acid at tubig ay idinagdag sa mga unsymmetrical na alkenes at alkynes, isang hydrogen atom ang nakakabit sa pinaka hydrogenated na carbon atom.

Ang mekanismo ng reaksyong kemikal na ito. Nabuo sa 1st, fast stage, ang p-complex sa 2nd slow stage ay unti-unting nagiging s-complex - isang carbocation. Sa ika-3 yugto, ang pag-stabilize ng carbocation ay nangyayari - iyon ay, ang pakikipag-ugnayan sa bromine anion:

I1, I2 - mga carbokation. P1, P2 - bromides.

Ang mga organikong derivative na naglalaman ng halogen ay itinuturing na pinakamahalagang compound na ginagamit pareho sa organic synthesis at bilang mga target na produkto. Ang mga halogen derivatives ng hydrocarbons ay itinuturing na mga panimulang produkto sa sa malaking bilang mga reaksyon ng pagpapalit ng nucleophilic. Tungkol sa praktikal na gamit mga compound na naglalaman ng halogen, ginagamit ang mga ito sa anyo ng mga solvent, halimbawa, mga compound na naglalaman ng chlorine, mga nagpapalamig - mga derivatives ng chlorofluoro, freon, pestisidyo, mga pharmaceutical, mga plasticizer, monomer para sa paggawa ng mga plastik.

Polimerisasyon - Ito espesyal na uri reaksyon kung saan ang mga molecule ng isang substance ay may medyo maliit molekular na timbang, magsanib sa isa't isa, kasunod na bumubuo ng mga molekula ng isang substansiya na may mataas na molekular na timbang.