El curs de Química a les escoles comença a 8è de primària amb l'estudi dels fonaments generals de la ciència: es descriuen els possibles tipus d'enllaç entre àtoms, els tipus de xarxes cristal·lines i els mecanismes de reacció més habituals. Això es converteix en la base per a l'estudi d'una secció important, però més específica: els inorgànics.
Què és això
La química inorgànica és una ciència que considera els principis d'estructura, propietats bàsiques i reactivitat de tots els elements de la taula periòdica. La Llei periòdica té un paper important en els inorgànics, que racionalitza la classificació sistemàtica de les substàncies canviant-ne la massa, el nombre i el tipus.
El curs també cobreix els compostos formats durant la interacció dels elements de la taula (l'única excepció és l'àrea d'hidrocarburs, que es considera en els capítols d'orgànics). Les tasques de química inorgànica et permeten desenvolupar els coneixements teòrics adquirits a la pràctica.
La ciència a la històriaaspecte
El nom "inorgànic" va sorgir d'acord amb la idea que cobreix una part del coneixement químic que no està relacionada amb les activitats dels organismes biològics.
Amb el temps, s'ha comprovat que la major part del món orgànic pot produir compostos "no vius" i al laboratori es sintetitzen hidrocarburs de qualsevol tipus. Així, a partir del cianat d'amoni, que és una sal de la química dels elements, el científic alemany Wehler va poder sintetitzar urea.
Per evitar confusions amb la nomenclatura i classificació dels tipus de recerca en ambdues ciències, el programa d'ensenyaments escolars i universitaris, seguint la química general, implica l'estudi dels inorgànics com a disciplina fonamental. El món científic manté una seqüència similar.
Classes de substàncies inorgàniques
La química preveu aquesta presentació del material, en la qual els capítols introductoris dels inorgànics consideren la Llei periòdica dels elements. Aquesta és una classificació d'un tipus especial, que es basa en el supòsit que les càrregues atòmiques dels nuclis afecten les propietats de les substàncies, i aquests paràmetres canvien cíclicament. Inicialment, la taula es va construir com a reflex de l'augment de les masses atòmiques dels elements, però aviat aquesta seqüència va ser rebutjada per la seva inconsistència en l'aspecte en què les substàncies inorgàniques requereixen la consideració d'aquesta qüestió.
La química, a més de la taula periòdica, suggereix la presència d'un centenar de figures, grups i diagrames que reflecteixen la periodicitat de les propietats.
Actualment, una versió consolidada de considerar-hoconceptes com a classes de química inorgànica. Les columnes de la taula indiquen els elements en funció de les propietats físiques i químiques, a les files - períodes semblants entre si.
substàncies simples en substàncies inorgàniques
Un signe a la taula periòdica i una substància simple en estat lliure solen ser coses diferents. En el primer cas, només es reflecteix un tipus específic d'àtoms, en el segon, el tipus de connexió de partícules i la seva influència mútua en formes estables.
L'enllaç químic de les substàncies simples determina la seva divisió en famílies. Així, es poden distingir dos grans tipus de grups d'àtoms: metalls i no metalls. La primera família inclou 96 elements dels 118 estudiats.
Metals
El tipus de metall implica la presència de la connexió del mateix nom entre les partícules. La interacció es basa en la socialització dels electrons de la xarxa, que es caracteritza per la no direccionalitat i la insaturació. És per això que els metalls condueixen bé la calor i es carreguen, tenen una brillantor metàl·lica, mal·leabilitat i ductilitat.
Convencionalment, els metalls es troben a l'esquerra de la taula periòdica quan es dibuixa una línia recta des del bor fins a l'àstat. Els elements propers a aquesta línia solen ser de naturalesa límit i presenten una dualitat de propietats (per exemple, germani).
Els metalls formen majoritàriament compostos bàsics. Els estats d'oxidació d'aquestes substàncies no solen superar dos. En un grup, la metal·licitat augmenta, mentre que en un període disminueix. Per exemple, el franci radioactiu presenta propietats més bàsiques que el sodi, i enA la família dels halògens, el iode fins i tot té una brillantor metàl·lica.
En cas contrari, la situació és en el període: els gasos inerts completen els subnivells, davant dels quals hi ha substàncies amb propietats oposades. A l'espai horitzontal de la taula periòdica, la reactivitat manifesta dels elements canvia de bàsic a anfòter a àcid. Els metalls són bons agents reductors (accepten electrons quan es formen enllaços).
No metalls
Aquest tipus d'àtoms s'inclou a les classes principals de la química inorgànica. Els no metalls ocupen el costat dret de la taula periòdica, mostrant propietats típicament àcides. Molt sovint, aquests elements es presenten en forma de compostos entre si (per exemple, borats, sulfats, aigua). En estat molecular lliure es coneix l'existència de sofre, oxigen i nitrogen. També hi ha diversos gasos diatòmics no metàl·lics; a més dels dos anteriors, inclouen hidrogen, fluor, brom, clor i iode.
Aquestes són les substàncies més comunes a la terra: el silici, l'hidrogen, l'oxigen i el carboni són especialment habituals. El iode, el seleni i l'arsènic són molt rars (això també inclou configuracions radioactives i inestables, que es troben en els últims períodes de la taula).
En els compostos, els no metalls es comporten predominantment com àcids. Són poderosos agents oxidants a causa de la capacitat d'unir un nombre addicional d'electrons per completar el nivell.
Substàncies complexes en substàncies inorgàniques
A més de les substàncies que estan representades per un grup d'àtoms,es fa una distinció entre compostos que comprenen diverses configuracions diferents. Aquestes substàncies poden ser binàries (constituïdes per dues partícules diferents), de tres, quatre elements, etc.
Substàncies de dos elements
La química atorga una importància especial a la binaritat dels enllaços de les molècules. També es consideren classes de compostos inorgànics des del punt de vista de l'enllaç format entre els àtoms. Pot ser iònic, metàl·lic, covalent (polar o no polar) o mixt. Normalment, aquestes substàncies mostren clarament qualitats bàsiques (en presència de metall), amforèriques (dual, especialment característica de l'alumini) o àcides (si hi ha un element amb un estat d'oxidació de +4 o superior).
Socis de tres elements
Els temes de la química inorgànica preveuen la consideració d'aquest tipus d'amalgama d'àtoms. Els compostos formats per més de dos grups d'àtoms (la majoria de vegades els inorgànics tracten amb espècies de tres elements) es formen generalment amb la participació de components que difereixen significativament entre si en paràmetres fisicoquímics.
Els possibles tipus d'enllaços són covalents, iònics i mixtos. Normalment, les substàncies de tres elements tenen un comportament similar a les binaries a causa del fet que una de les forces d'interacció interatòmica és molt més forta que l' altra: la feble es forma secundàriament i té la capacitat de dissociar-se més ràpidament en solució.
Classes de química inorgànica
La gran majoria de substàncies estudiades en el curs inorgànic es poden considerar mitjançant una classificació senzilla en funció de la seva composició ipropietats. Així, es distingeixen hidròxids, àcids, òxids i sals. La consideració de la seva relació és millor començar amb un coneixement del concepte de formes oxidades, en què pot aparèixer gairebé qualsevol substància inorgànica. La química d'aquests associats es tracta als capítols sobre òxids.
Òxids
L'òxid és un compost de qualsevol element químic amb oxigen en estat d'oxidació igual a -2 (en peròxids -1, respectivament). La formació d'enllaços es produeix a causa del retrocés i la fixació d'electrons amb la reducció d'O2 (quan l'oxigen és l'element més electronegatiu).
Pot presentar propietats tant àcides com anfòteres i bàsiques, depenent del segon grup d'àtoms. Si és un metall, a l'òxid no supera l'estat d'oxidació de +2, si és un no metall - a partir de +4. A les mostres amb la naturalesa dual dels paràmetres, el valor +3.
Àcids en substàncies inorgàniques
Els compostos àcids tenen una reacció mitjana inferior a 7 a causa del contingut de cations d'hidrogen, que poden anar en solució i posteriorment ser substituïts per un ió metàl·lic. Per classificació, són substàncies complexes. La majoria dels àcids es poden obtenir diluint els òxids corresponents amb aigua, per exemple, en la formació d'àcid sulfúric després de la hidratació de SO3.
Química inorgànica bàsica
Les propietats d'aquest tipus de compostos es deuen a la presència del radical hidroxil OH, que dóna la reacció del medi per sobre de 7. Les bases solubles s'anomenenàlcalis, són els més forts d'aquesta classe de substàncies a causa de la dissociació completa (desintegració en ions en un líquid). El grup OH en la formació de sals es pot substituir per residus àcids.
La química inorgànica és una ciència dual que pot descriure substàncies des de diferents perspectives. En la teoria protolítica, les bases es consideren acceptors de cations d'hidrogen. Aquest enfocament amplia el concepte d'aquesta classe de substàncies, anomenant àlcali a qualsevol substància que pugui acceptar un protó.
S alts
Aquest tipus de compostos està entre bases i àcids, ja que és el producte de la seva interacció. Així, un ió metàl·lic (de vegades amoni, fosfoni o hidroxoni) sol actuar com a catió, i un residu àcid actua com a substància aniònica. Quan es forma una sal, l'hidrogen es substitueix per una altra substància.
Depenent de la relació entre el nombre de reactius i la seva força entre si, és racional tenir en compte diversos tipus de productes d'interacció:
- les sals bàsiques s'obtenen si els grups hidroxil no estan completament substituïts (aquestes substàncies tenen un entorn de reacció alcalina);
- les sals àcides es formen en el cas contrari: amb la manca d'una base que reacciona, l'hidrogen roman parcialment al compost;
- Els més famosos i més fàcils d'entendre són les mostres mitjanes (o normals): són el producte de la neutralització completa dels reactius amb la formació d'aigua i una substància amb només un catió metàl·lic o el seu anàleg i un residu àcid..
La química inorgànica és una ciència que implicala divisió de cadascuna de les classes en fragments que es consideren en diferents moments: uns -abans, altres - posteriors. Amb un estudi més aprofundit, es distingeixen 4 tipus més de sals:
- Double conté un sol anió en presència de dos cations. Normalment, aquestes substàncies s'obtenen fusionant dues sals amb el mateix residu àcid, però amb metalls diferents.
- El tipus mixt és el contrari de l'anterior: la seva base és un catió amb dos anions diferents.
- Hidrats de cristall: sals, en la fórmula de les quals hi ha aigua en estat cristal·litzat.
- Els complexos són substàncies en què un catió, un anió o tots dos es presenten en forma de cúmuls amb un element formador. Aquestes sals es poden obtenir principalment a partir d'elements del subgrup B.
Altres substàncies incloses al taller de química inorgànica que es poden classificar com a sals o com a capítols separats de coneixement inclouen hidrurs, nitrurs, carburs i intermetàl·lurs (compostos de diversos metalls que no són un aliatge).
Resultats
La química inorgànica és una ciència que interessa a tots els especialistes en aquest camp, independentment dels seus interessos. Inclou els primers capítols estudiats a l'escola d'aquesta assignatura. El curs de química inorgànica preveu la sistematització de grans quantitats d'informació d'acord amb una classificació entenedora i senzilla.
