O curso de Química nas escolas começa na 8ª série com o estudo dos fundamentos gerais da ciência: são descritos os possíveis tipos de ligações entre os átomos, os tipos de redes cristalinas e os mecanismos de reação mais comuns. Isso se torna a base para o estudo de uma seção importante, mas mais específica - inorgânicos.
O que é isso
A química inorgânica é uma ciência que considera os princípios de estrutura, propriedades básicas e reatividade de todos os elementos da tabela periódica. Um papel importante no inorgânico é desempenhado pela Lei Periódica, que agiliza a classificação sistemática das substâncias alterando sua massa, número e tipo.
O curso também abrange compostos formados durante a interação dos elementos da mesa (a única exceção é a área de hidrocarbonetos, que é considerada nos capítulos de orgânicos). Tarefas em química inorgânica permitem que você trabalhe o conhecimento teórico adquirido na prática.
Ciência na históriaaspecto
O nome "inorgânico" surgiu de acordo com a ideia de que abrange uma parte do conhecimento químico que não está relacionada às atividades dos organismos biológicos.
Com o tempo, foi comprovado que a maior parte do mundo orgânico pode produzir compostos "não vivos", e hidrocarbonetos de qualquer tipo são sintetizados em laboratório. Assim, a partir do cianato de amônio, que é um sal na química dos elementos, o cientista alemão Wehler conseguiu sintetizar a ureia.
Para evitar confusão com a nomenclatura e classificação dos tipos de pesquisa em ambas as ciências, o programa dos cursos escolares e universitários, seguindo a química geral, envolve o estudo dos inorgânicos como disciplina fundamental. O mundo científico mantém uma sequência semelhante.
Classes de substâncias inorgânicas
Química prevê tal apresentação do material, em que os capítulos introdutórios de inorgânicos consideram a Lei Periódica dos Elementos. Esta é uma classificação de um tipo especial, baseada na suposição de que as cargas atômicas dos núcleos afetam as propriedades das substâncias e esses parâmetros mudam ciclicamente. Inicialmente, a tabela foi construída como reflexo do aumento das massas atômicas dos elementos, mas logo essa sequência foi rejeitada devido à sua inconsistência no aspecto em que as substâncias inorgânicas exigem consideração dessa questão.
A química, além da tabela periódica, sugere a presença de cerca de uma centena de figuras, agrupamentos e diagramas que refletem a periodicidade das propriedades.
Atualmente, uma versão consolidada de considerar talconceitos como aulas de química inorgânica. As colunas da tabela indicam os elementos dependendo das propriedades físicas e químicas, nas linhas - períodos semelhantes entre si.
Substâncias simples em inorgânicos
Um signo na tabela periódica e uma substância simples em estado livre são na maioria das vezes coisas diferentes. No primeiro caso, apenas um tipo específico de átomos é refletido, no segundo - o tipo de conexão das partículas e sua influência mútua em formas estáveis.
A ligação química em substâncias simples determina sua divisão em famílias. Assim, dois grandes tipos de grupos de átomos podem ser distinguidos - metais e não metais. A primeira família inclui 96 elementos de 118 estudados.
Metais
O tipo Metal implica a presença da conexão de mesmo nome entre as partículas. A interação é baseada na socialização dos elétrons da rede, que é caracterizada pela não direcionalidade e insaturação. É por isso que os metais conduzem bem o calor e as cargas, têm brilho metálico, maleabilidade e ductilidade.
Convencionalmente, os metais estão à esquerda na tabela periódica quando uma linha reta é traçada do boro ao astato. Elementos próximos a esta linha são mais frequentemente de natureza limítrofe e exibem uma dualidade de propriedades (por exemplo, germânio).
Os metais formam principalmente compostos básicos. Os estados de oxidação de tais substâncias geralmente não excedem dois. Em um grupo, a metalicidade aumenta, enquanto em um período diminui. Por exemplo, o frâncio radioativo exibe propriedades mais básicas do que o sódio, e emNa família dos halogênios, o iodo tem até um brilho metálico.
Caso contrário, a situação é no período - gases inertes completam os subníveis, antes dos quais existem substâncias com propriedades opostas. No espaço horizontal da tabela periódica, a reatividade manifestada dos elementos muda de básica para anfotérica para ácida. Os metais são bons agentes redutores (aceitam elétrons quando as ligações são formadas).
Não-metais
Este tipo de átomos está incluído nas principais classes da química inorgânica. Os não metais ocupam o lado direito da tabela periódica, apresentando propriedades tipicamente ácidas. Na maioria das vezes, esses elementos ocorrem na forma de compostos entre si (por exemplo, boratos, sulfatos, água). No estado molecular livre, a existência de enxofre, oxigênio e nitrogênio é conhecida. Existem também vários gases não metálicos diatômicos - além dos dois acima, estes incluem hidrogênio, flúor, bromo, cloro e iodo.
Estas são as substâncias mais comuns na Terra - silício, hidrogênio, oxigênio e carbono são especialmente comuns. Iodo, selênio e arsênico são muito raros (isso também inclui configurações radioativas e instáveis, localizadas nos últimos períodos da tabela).
Em compostos, os não metais se comportam predominantemente como ácidos. Eles são poderosos agentes oxidantes devido à capacidade de anexar um número adicional de elétrons para completar o nível.
Substâncias complexas em inorgânicos
Além das substâncias que são representadas por um grupo de átomos,é feita uma distinção entre compostos que compreendem várias configurações diferentes. Tais substâncias podem ser binárias (consistindo de duas partículas diferentes), de três, quatro elementos e assim por diante.
Substâncias de dois elementos
A química atribui uma importância particular à binaridade das ligações nas moléculas. As classes de compostos inorgânicos também são consideradas do ponto de vista da ligação formada entre os átomos. Pode ser iônico, metálico, covalente (polar ou não polar) ou misto. Normalmente, essas substâncias mostram claramente qualidades básicas (na presença de metal), amfortérica (dual - especialmente característica do alumínio) ou ácida (se houver um elemento com um estado de oxidação de +4 e superior).
Associados de três elementos
Os tópicos de química inorgânica prevêem a consideração deste tipo de amálgama de átomos. Compostos constituídos por mais de dois grupos de átomos (na maioria das vezes os inorgânicos lidam com espécies de três elementos) geralmente são formados com a participação de componentes que diferem significativamente entre si em parâmetros físico-químicos.
Possíveis tipos de ligações são covalentes, iônicas e mistas. Normalmente, as substâncias de três elementos são semelhantes em comportamento às binárias devido ao fato de que uma das forças de interação interatômica é muito mais forte que a outra: a fraca é formada secundariamente e tem a capacidade de se dissociar mais rapidamente em solução.
Aulas de química inorgânica
A grande maioria das substâncias estudadas no curso de inorgânicos pode ser considerada por uma classificação simples dependendo de sua composição epropriedades. Assim, hidróxidos, ácidos, óxidos e sais são distinguidos. A consideração de seu relacionamento é melhor começar com o conceito de formas oxidadas, nas quais quase qualquer substância inorgânica pode aparecer. A química de tais associados é discutida nos capítulos sobre óxidos.
Óxidos
Óxido é um composto de qualquer elemento químico com oxigênio no estado de oxidação igual a -2 (em peróxidos -1, respectivamente). A formação da ligação ocorre devido ao recuo e fixação de elétrons com a redução de O2 (quando o oxigênio é o elemento mais eletronegativo).
Pode apresentar propriedades ácidas, anfotéricas e básicas, dependendo do segundo grupo de átomos. Se for um metal, no óxido não excede o estado de oxidação de +2, se for um não metal - de +4 e acima. Em amostras com a natureza dupla dos parâmetros, o valor +3.
Ácidos em inorgânicos
Compostos ácidos têm uma reação média menor que 7 devido ao conteúdo de cátions hidrogênio, que podem entrar em solução e posteriormente serem substituídos por um íon metálico. Pela classificação, são substâncias complexas. A maioria dos ácidos pode ser obtida diluindo os óxidos correspondentes com água, por exemplo, na formação de ácido sulfúrico após hidratação de SO3.
Química Inorgânica Básica
As propriedades deste tipo de compostos são devidas à presença do radical hidroxila OH, que dá a reação do meio acima de 7. As bases solúveis são chamadasálcalis, eles são os mais fortes nesta classe de substâncias devido à dissociação completa (decaimento em íons em um líquido). O grupo OH na formação de sais pode ser substituído por resíduos ácidos.
A química inorgânica é uma ciência dupla que pode descrever substâncias de diferentes perspectivas. Na teoria protolítica, as bases são consideradas como aceitadoras de cátions de hidrogênio. Essa abordagem expande o conceito dessa classe de substâncias, chamando de álcali qualquer substância que possa aceitar um próton.
Sais
Este tipo de compostos está entre bases e ácidos, pois é o produto de sua interação. Assim, um íon metálico (às vezes amônio, fosfônio ou hidroxônio) geralmente atua como um cátion, e um resíduo ácido atua como uma substância aniônica. Quando um sal é formado, o hidrogênio é substituído por outra substância.
Dependendo da razão entre o número de reagentes e sua força em relação um ao outro, é racional considerar vários tipos de produtos de interação:
- sais básicos são obtidos se os grupos hidroxila não forem completamente substituídos (essas substâncias têm um ambiente de reação alcalino);
- sais ácidos são formados no caso oposto - com a f alta de uma base reagente, o hidrogênio permanece parcialmente no composto;
- As mais famosas e fáceis de entender são as amostras médias (ou normais) - são o produto da neutralização completa de reagentes com a formação de água e uma substância com apenas um cátion metálico ou seu análogo e um resíduo ácido.
A química inorgânica é uma ciência que envolvea divisão de cada uma das classes em fragmentos que são considerados em momentos diferentes: alguns - antes, outros - depois. Com um estudo mais aprofundado, distinguem-se mais 4 tipos de sais:
- Double contém um único ânion na presença de dois cátions. Normalmente tais substâncias são obtidas pela fusão de dois sais com o mesmo resíduo ácido, mas metais diferentes.
- O tipo misto é o oposto do anterior: sua base é um cátion com dois ânions diferentes.
- Hidratos de cristal - sais, na fórmula dos quais há água em estado cristalizado.
- Complexos são substâncias nas quais um cátion, ânion ou ambos se apresentam na forma de aglomerados com um elemento formador. Tais sais podem ser obtidos principalmente a partir de elementos do subgrupo B.
Outras substâncias incluídas na oficina de química inorgânica que podem ser classificadas como sais ou como capítulos separados do conhecimento incluem hidretos, nitretos, carbonetos e intermetálicos (compostos de vários metais que não são uma liga).
Resultados
A química inorgânica é uma ciência que interessa a todos os especialistas da área, independentemente de seus interesses. Inclui os primeiros capítulos estudados na escola nesta disciplina. O curso de química inorgânica prevê a sistematização de grandes quantidades de informação de acordo com uma classificação compreensível e simples.
