Kursus kimia di sekolah dimulai di kelas 8 dengan mempelajari dasar-dasar umum sains: kemungkinan jenis ikatan antara atom, jenis kisi kristal dan mekanisme reaksi yang paling umum dijelaskan. Ini menjadi dasar untuk mempelajari bagian yang penting, tetapi lebih spesifik - anorganik.
Apa ini
Kimia anorganik adalah ilmu yang mempelajari prinsip-prinsip struktur, sifat dasar, dan reaktivitas semua elemen dalam tabel periodik. Peran penting dalam anorganik dimainkan oleh Hukum Periodik, yang menyederhanakan klasifikasi sistematis zat dengan mengubah massa, jumlah, dan jenisnya.
Kursus ini juga mencakup senyawa yang terbentuk selama interaksi unsur-unsur tabel (satu-satunya pengecualian adalah area hidrokarbon, yang dibahas dalam bab-bab organik). Tugas dalam kimia anorganik memungkinkan Anda untuk mengerjakan pengetahuan teoretis yang diperoleh dalam praktik.
Ilmu sejarahaspek
Nama "anorganik" muncul sesuai dengan gagasan bahwa itu mencakup bagian dari pengetahuan kimia yang tidak terkait dengan aktivitas organisme biologis.
Seiring waktu, telah terbukti bahwa sebagian besar dunia organik dapat menghasilkan senyawa "tak hidup", dan semua jenis hidrokarbon disintesis di laboratorium. Jadi, dari amonium sianat, yang merupakan garam dalam kimia unsur, ilmuwan Jerman Wehler mampu mensintesis urea.
Untuk menghindari kebingungan dengan nomenklatur dan klasifikasi jenis penelitian di kedua sains, program sekolah dan universitas, mengikuti kimia umum, melibatkan studi anorganik sebagai disiplin dasar. Dunia ilmiah mempertahankan urutan yang sama.
Kelompok zat anorganik
Kimia menyediakan presentasi materi seperti itu, di mana bab pengantar anorganik mempertimbangkan Hukum Periodik Unsur. Ini adalah klasifikasi tipe khusus, yang didasarkan pada asumsi bahwa muatan atom inti mempengaruhi sifat-sifat zat, dan parameter ini berubah secara siklis. Awalnya, tabel dibuat sebagai cerminan dari peningkatan massa atom unsur, tetapi segera urutan ini ditolak karena inkonsistensi dalam aspek di mana zat anorganik memerlukan pertimbangan masalah ini.
Kimia, selain tabel periodik, menunjukkan adanya sekitar seratus angka, gugus, dan diagram yang mencerminkan periodisitas sifat.
Saat ini, versi gabungan dari pertimbangan seperti itukonsep sebagai kelas kimia anorganik. Kolom tabel menunjukkan unsur-unsur tergantung pada sifat fisik dan kimia, dalam baris - periode yang mirip satu sama lain.
Zat sederhana dalam anorganik
Tanda dalam tabel periodik dan zat sederhana dalam keadaan bebas paling sering berbeda. Dalam kasus pertama, hanya jenis atom tertentu yang tercermin, dalam kasus kedua - jenis koneksi partikel dan pengaruh timbal baliknya dalam bentuk stabil.
Ikatan kimia dalam zat sederhana menentukan pembagiannya menjadi keluarga. Dengan demikian, dua jenis kelompok atom yang luas dapat dibedakan - logam dan non-logam. Keluarga pertama mencakup 96 elemen dari 118 yang dipelajari.
Logam
Jenis logam menyiratkan adanya hubungan nama yang sama antara partikel. Interaksi didasarkan pada sosialisasi elektron kisi, yang ditandai dengan non-directionality dan unsaturation. Itulah sebabnya logam menghantarkan panas dan muatan dengan baik, memiliki kilau logam, kelenturan dan keuletan.
Secara konvensional, logam berada di sebelah kiri dalam tabel periodik ketika garis lurus ditarik dari boron ke astatin. Elemen yang dekat dengan lokasi garis ini paling sering bersifat batas dan menunjukkan sifat dualitas (misalnya, germanium).
Logam sebagian besar membentuk senyawa basa. Tingkat oksidasi zat tersebut biasanya tidak melebihi dua. Dalam satu golongan, sifat logamnya meningkat, sedangkan dalam suatu periode berkurang. Misalnya, fransium radioaktif menunjukkan sifat yang lebih mendasar daripada natrium, dan dalamDalam keluarga halogen, yodium bahkan memiliki kilau logam.
Jika tidak, situasinya dalam periode - gas inert melengkapi sublevel, sebelum ada zat dengan sifat yang berlawanan. Dalam ruang horizontal tabel periodik, reaktivitas yang dimanifestasikan dari unsur-unsur berubah dari basa melalui amfoter menjadi asam. Logam adalah agen pereduksi yang baik (menerima elektron ketika ikatan terbentuk).
Nonlogam
Jenis atom ini termasuk dalam kelas utama kimia anorganik. Non-logam menempati sisi kanan tabel periodik, menunjukkan sifat biasanya asam. Paling sering, unsur-unsur ini terjadi dalam bentuk senyawa satu sama lain (misalnya, borat, sulfat, air). Dalam keadaan molekul bebas, keberadaan belerang, oksigen dan nitrogen diketahui. Ada juga beberapa gas non-logam diatomik - selain dua di atas, ini termasuk hidrogen, fluor, brom, klorin dan yodium.
Ini adalah zat yang paling umum di bumi - silikon, hidrogen, oksigen, dan karbon sangat umum. Yodium, selenium, dan arsenik sangat jarang (ini juga termasuk konfigurasi radioaktif dan tidak stabil, yang terletak di periode terakhir tabel).
Dalam senyawa, non-logam berperilaku terutama sebagai asam. Mereka adalah oksidator kuat karena kemampuan untuk melampirkan sejumlah elektron tambahan untuk menyelesaikan level.
zat kompleks dalam anorganik
Selain zat yang diwakili oleh satu kelompok atom,perbedaan dibuat antara senyawa yang terdiri dari beberapa konfigurasi yang berbeda. Zat tersebut bisa biner (terdiri dari dua partikel yang berbeda), tiga, empat elemen dan seterusnya.
Zat dua unsur
Kimia sangat mementingkan bineritas ikatan dalam molekul. Kelas senyawa anorganik juga dipertimbangkan dari sudut pandang ikatan yang terbentuk antara atom-atomnya. Itu bisa ionik, logam, kovalen (polar atau non-polar), atau campuran. Biasanya, zat tersebut dengan jelas menunjukkan kualitas basa (dengan adanya logam), amforterik (ganda - terutama karakteristik aluminium) atau asam (jika ada elemen dengan tingkat oksidasi +4 dan lebih tinggi).
Rekan tiga elemen
Topik kimia anorganik membahas tentang jenis penggabungan atom ini. Senyawa yang terdiri dari lebih dari dua kelompok atom (paling sering anorganik berurusan dengan spesies tiga elemen) biasanya terbentuk dengan partisipasi komponen yang berbeda secara signifikan satu sama lain dalam parameter fisikokimia.
Kemungkinan jenis ikatan adalah kovalen, ionik, dan campuran. Biasanya, zat tiga elemen memiliki perilaku yang mirip dengan zat biner karena fakta bahwa salah satu kekuatan interaksi antar atom jauh lebih kuat daripada yang lain: yang lemah terbentuk secara sekunder dan memiliki kemampuan untuk berdisosiasi lebih cepat dalam larutan.
Kelas kimia anorganik
Sebagian besar zat yang dipelajari dalam kursus anorganik dapat dianggap dengan klasifikasi sederhana tergantung pada komposisinya danproperti. Jadi, hidroksida, asam, oksida dan garam dibedakan. Mempertimbangkan hubungan mereka lebih baik untuk memulai dengan pengenalan konsep bentuk teroksidasi, di mana hampir semua zat anorganik dapat muncul. Kimia dari asosiasi tersebut dibahas dalam bab tentang oksida.
Oksida
Oksida adalah senyawa dari setiap unsur kimia dengan oksigen dalam keadaan oksidasi sama dengan -2 (masing-masing dalam peroksida -1). Pembentukan ikatan terjadi karena rekoil dan pelekatan elektron dengan reduksi O2 (ketika oksigen adalah unsur yang paling elektronegatif).
Dapat menunjukkan sifat asam, amfoter, dan basa, tergantung pada kelompok atom kedua. Jika itu adalah logam, dalam oksida itu tidak melebihi keadaan oksidasi +2, jika itu bukan logam - dari +4 ke atas. Dalam sampel dengan sifat ganda dari parameter, nilai +3.
Asam dalam anorganik
Senyawa asam memiliki reaksi menengah kurang dari 7 karena kandungan kation hidrogen, yang dapat masuk ke larutan dan kemudian digantikan oleh ion logam. Dengan klasifikasi, mereka adalah zat yang kompleks. Sebagian besar asam dapat diperoleh dengan mengencerkan oksida yang sesuai dengan air, misalnya, dalam pembentukan asam sulfat setelah hidrasi SO3.
Kimia Anorganik Dasar
Sifat-sifat senyawa jenis ini disebabkan oleh adanya radikal hidroksil OH, yang memberikan reaksi medium di atas 7. Basa yang larut disebut basaalkali, mereka adalah yang terkuat di kelas zat ini karena disosiasi lengkap (meluruh menjadi ion dalam cairan). Gugus OH dalam pembentukan garam dapat digantikan oleh residu asam.
Kimia anorganik adalah ilmu ganda yang dapat menjelaskan zat dari perspektif yang berbeda. Dalam teori protolitik, basa dianggap sebagai akseptor kation hidrogen. Pendekatan ini memperluas konsep kelas zat ini, menyebut alkali setiap zat yang dapat menerima proton.
Garam
Senyawa jenis ini berada di antara basa dan asam, karena merupakan produk interaksinya. Jadi, ion logam (kadang-kadang amonium, fosfonium, atau hidroksonium) biasanya bertindak sebagai kation, dan residu asam bertindak sebagai zat anionik. Ketika garam terbentuk, hidrogen digantikan oleh zat lain.
Bergantung pada rasio jumlah reagen dan kekuatannya dalam hubungannya satu sama lain, adalah rasional untuk mempertimbangkan beberapa jenis produk interaksi:
- garam basa diperoleh jika gugus hidroksil tidak sepenuhnya tersubstitusi (zat tersebut memiliki lingkungan reaksi basa);
- garam asam terbentuk dalam kasus yang berlawanan - dengan kekurangan basa yang bereaksi, sebagian hidrogen tetap berada dalam senyawa;
- Yang paling terkenal dan paling mudah dipahami adalah sampel rata-rata (atau normal) - mereka adalah produk dari netralisasi lengkap reagen dengan pembentukan air dan zat dengan hanya kation logam atau analognya dan residu asam.
Kimia anorganik adalah ilmu yang melibatkanpembagian masing-masing kelas menjadi fragmen yang dianggap pada waktu yang berbeda: beberapa - sebelumnya, yang lain - nanti. Dengan kajian yang lebih mendalam, 4 jenis garam lagi dibedakan:
- Double mengandung satu anion dengan adanya dua kation. Biasanya zat tersebut diperoleh dengan menggabungkan dua garam dengan residu asam yang sama, tetapi logam yang berbeda.
- Tipe campuran adalah kebalikan dari yang sebelumnya: basisnya adalah satu kation dengan dua anion yang berbeda.
- Kristal hidrat - garam, dalam formulanya terdapat air dalam keadaan mengkristal.
- Kompleks adalah zat di mana kation, anion atau keduanya disajikan dalam bentuk gugus dengan unsur pembentuk. Garam tersebut dapat diperoleh terutama dari unsur-unsur subkelompok B.
Zat lain yang termasuk dalam bengkel kimia anorganik yang dapat diklasifikasikan sebagai garam atau sebagai bab terpisah dari pengetahuan termasuk hidrida, nitrida, karbida, dan intermetallida (senyawa dari beberapa logam yang bukan paduan).
Hasil
Kimia anorganik adalah ilmu yang menarik bagi setiap spesialis di bidang ini, apa pun minatnya. Ini termasuk bab pertama yang dipelajari di sekolah dalam mata pelajaran ini. Kursus kimia anorganik menyediakan sistematisasi sejumlah besar informasi sesuai dengan klasifikasi yang dapat dimengerti dan sederhana.
