Noorganik kimyo umumiy kimyoning bir qismidir. U noorganik birikmalarning xossalari va xatti-harakatlarini - ularning tuzilishi va boshqa moddalar bilan reaksiyaga kirishish qobiliyatini o'rganish bilan shug'ullanadi. Bu yoʻnalish barcha moddalarni oʻrganadi, uglerod zanjirlaridan tuzilgan moddalar bundan mustasno (ikkinchi moddalar organik kimyoning oʻrganish predmeti).
Tavsif
Kimyo murakkab fan. Uning toifalarga bo'linishi o'zboshimchalik bilan amalga oshiriladi. Masalan, noorganik va organik kimyo bioanorganik deb ataladigan birikmalar bilan bog'langan. Bularga gemoglobin, xlorofill, vitamin B12 va koʻplab fermentlar kiradi.
Ko'pincha moddalar yoki jarayonlarni o'rganishda boshqa fanlar bilan turli munosabatlarni hisobga olish kerak. Umumiy va noorganik kimyo oddiy va murakkab moddalarni o'z ichiga oladi, ularning soni 400 000 ga yaqin. Ularning xossalarini o'rganish ko'pincha fizik kimyoning keng ko'lamli usullarini o'z ichiga oladi, chunki ular kabi fanga xos xususiyatlarni birlashtira oladi.fizika. Moddalarning sifatiga o'tkazuvchanlik, magnit va optik faollik, katalizatorlar ta'siri va boshqa "fizik" omillar ta'sir qiladi.
Odatda noorganik birikmalar vazifasiga koʻra tasniflanadi:
- kislotalar;
- asos;
- oksidlar;
- tuz.
Oksidlar koʻpincha metallar (asosiy oksidlar yoki asosiy angidridlar) va metall boʻlmagan oksidlarga (kislotali oksidlar yoki kislotali angidridlar) boʻlinadi.
Asl kelib chiqishi
Noorganik kimyo tarixi bir necha davrlarga bo'linadi. Dastlabki bosqichda bilim tasodifiy kuzatishlar orqali to'plangan. Qadim zamonlardan beri asosiy metallarni qimmatbaho metallarga aylantirishga urinishlar qilingan. Alkimyoviy g'oyani Aristotel elementlarning o'zgaruvchanligi haqidagi ta'limoti orqali ilgari surgan.
XV asrning birinchi yarmida epidemiyalar avj oldi. Ayniqsa, aholi chechak va vabodan aziyat chekardi. Eskulapiy kasalliklarni ma'lum moddalar keltirib chiqaradi va ularga qarshi kurash boshqa moddalar yordamida olib borilishi kerak deb hisoblagan. Bu tibbiy-kimyoviy davr deb ataladigan davrning boshlanishiga olib keldi. O'sha paytda kimyo mustaqil fanga aylandi.
Yangi fanning paydo boʻlishi
Uygʻonish davrida sof amaliy taʼlim sohasi boʻlgan kimyo nazariy tushunchalarni “oʻzlashtira” boshladi. Olimlar moddalar bilan sodir bo'ladigan asosiy jarayonlarni tushuntirishga harakat qilishdi. 1661 yilda Robert Boyl "kimyoviy element" tushunchasini kiritdi. 1675 yilda Nikolay Lemmer kimyoviy elementlarni ajratdio'simliklar va hayvonlardan olingan minerallar, bu esa noorganik birikmalar kimyosini organiklardan alohida o'rganishni nazarda tutadi.
Keyinchalik kimyogarlar yonish hodisasini tushuntirishga harakat qilishdi. Nemis olimi Georg Stahl flogistonlar nazariyasini yaratdi, unga ko'ra yonuvchan jism flogistonning tortishish bo'lmagan zarrasini rad etadi. 1756 yilda Mixail Lomonosov eksperimental ravishda ma'lum metallarning yonishi havo zarralari (kislorod) bilan bog'liqligini isbotladi. Antuan Lavuazye ham flogistonlar nazariyasini rad etib, zamonaviy yonish nazariyasining asoschisiga aylandi. Shuningdek, u "kimyoviy elementlar birikmasi" tushunchasini kiritdi.
Rivojlanish
Keyingi davr Jon D altonning ishi bilan boshlanadi va kimyoviy qonunlarni atom (mikroskopik) darajadagi moddalarning oʻzaro taʼsiri orqali tushuntirishga harakat qiladi. 1860-yilda Karlsrueda boʻlib oʻtgan birinchi kimyoviy kongress atom, valentlik, ekvivalent va molekula tushunchalarini belgilab berdi. Davriy qonunning ochilishi va davriy tizimning yaratilishi tufayli Dmitriy Mendeleyev atom-molekulyar nazariya nafaqat kimyoviy qonunlar, balki elementlarning fizik xossalari bilan ham bog‘liqligini isbotladi.
Noorganik kimyo rivojining keyingi bosqichi 1876-yilda radioaktiv parchalanishning kashf etilishi va 1913-yilda atom konstruksiyasining aniqlanishi bilan bogʻliq. 1916 yilda Albrecht Kessel va Gilbert Lyuis tomonidan olib borilgan tadqiqot kimyoviy bog'lanishlar tabiati muammosini hal qiladi. Villard Gibbs va Henrik Roszebning geterogen muvozanat nazariyasiga asoslanib, 1913 yilda Nikolay Kurnakov zamonaviy noorganik kimyoning asosiy usullaridan birini yaratdi -fizik va kimyoviy tahlil.
Noorganik kimyo asoslari
Noorganik birikmalar tabiiy ravishda minerallar shaklida uchraydi. Tuproqda gips shaklida pirit yoki k altsiy sulfat kabi temir sulfid bo'lishi mumkin. Noorganik birikmalar ham biomolekula sifatida uchraydi. Ular katalizator yoki reagent sifatida foydalanish uchun sintezlanadi. Birinchi muhim sun'iy noorganik birikma bu ammiakli selitra bo'lib, tuproqni urug'lantirish uchun ishlatiladi.
Tuzlar
Ko'pgina noorganik birikmalar kationlar va anionlardan tashkil topgan ionli birikmalardir. Bular noorganik kimyoning tadqiqot ob'ekti bo'lgan tuzlar deb ataladi. Ion birikmalariga misollar:
- Magniy xlorid (MgCl2), tarkibida Mg2+ kationlar va Cl- anionlar.
- Natriy oksidi (Na2O), u Na+ kationlari va O2- anionlaridan iborat .
Har bir tuzda ionlarning nisbati shundayki, elektr zaryadlari muvozanatda boʻladi, yaʼni birikma umuman elektr neytral boʻladi. Ionlar oksidlanish darajasi va ular hosil bo'lgan elementlarning ionlanish potentsiali (kationlar) yoki elektron yaqinligi (anionlar)dan kelib chiqadigan hosil bo'lish qulayligi bilan tavsiflanadi.
Noorganik tuzlarga oksidlar, karbonatlar, sulfatlar va galogenidlar kiradi. Ko'pgina birikmalar yuqori erish nuqtalari bilan ajralib turadi. Noorganik tuzlar odatda qattiq kristall shakllanishlardir. Yana bir muhim xususiyat ularningsuvda eruvchanligi va kristallanish qulayligi. Ba'zi tuzlar (masalan, NaCl) suvda juda eriydi, boshqalari (masalan, SiO2) deyarli erimaydi.
Metallar va qotishmalar
Temir, mis, bronza, guruch, alyuminiy kabi metallar davriy jadvalning pastki chap qismida joylashgan kimyoviy elementlar guruhidir. Ushbu guruh yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadigan 96 ta elementni o'z ichiga oladi. Ular metallurgiyada keng qo'llaniladi. Metalllarni shartli ravishda qora va rangli, og'ir va engillarga bo'lish mumkin. Aytgancha, eng ko'p ishlatiladigan element temir bo'lib, u barcha turdagi metallar orasida jahon ishlab chiqarishining 95% ni egallaydi.
Qitmalar ikki yoki undan ortiq metallarni suyuq holatda eritib, aralashtirish natijasida olingan murakkab moddalardir. Ular qotishma va oʻzgartiruvchi komponentlarning kichik qoʻshilishi bilan asosdan (foizda ustun elementlar: temir, mis, alyuminiy va boshqalar) iborat.
Insoniyat 5000 ga yaqin turdagi qotishmalardan foydalanadi. Ular qurilish va sanoatda asosiy materiallardir. Aytgancha, metallar va metall bo'lmaganlar o'rtasida qotishmalar ham mavjud.
Tasnifi
Noorganik kimyo jadvalida metallar bir necha guruhlarga boʻlinadi:
- 6 elementlar ishqoriy guruhga kiradi (litiy, kaliy, rubidiy, natriy, fransiy, seziy);
- 4 - ishqoriy tuproqda (radiy, bariy, stronsiy, k altsiy);
- 40 - o'tish davrida (titan, oltin, volfram, mis, marganets,skandiy, temir va boshqalar);
- 15 – lantanidlar (lantan, seriy, erbiy va boshqalar);
- 15 – aktinidlar (uran, aktiniy, toriy, fermiy va boshqalar);
- 7 – yarim metallar (mishyak, bor, surma, germaniy va boshqalar);
- 7 - engil metallar (alyuminiy, qalay, vismut, qo'rg'oshin va boshqalar).
Nometall
Nometalllar ham kimyoviy elementlar, ham kimyoviy birikmalar boʻlishi mumkin. Erkin holatda ular metall bo'lmagan xususiyatlarga ega oddiy moddalar hosil qiladi. Noorganik kimyoda 22 ta element ajralib turadi. Bular vodorod, bor, uglerod, azot, kislorod, ftor, kremniy, fosfor, oltingugurt, xlor, mishyak, selen va boshqalar.
Eng tipik metall bo'lmaganlar galogenlardir. Metalllar bilan reaksiyaga kirishib, ular KCl yoki CaO kabi aloqasi asosan ionli birikmalar hosil qiladi. Bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashganda, metall bo'lmaganlar kovalent bog'langan birikmalar hosil qilishi mumkin (Cl3N, ClF, CS2 va boshqalar).
Asoslar va kislotalar
Asoslar murakkab moddalar boʻlib, ulardan eng muhimi suvda eriydigan gidroksidlardir. Eritilganda ular metall kationlari va gidroksid anionlari bilan dissotsilanadi va ularning pH qiymati 7 dan katta. Asoslarni kimyoviy jihatdan kislotalarga qarama-qarshi deb hisoblash mumkin, chunki suvda dissotsiatsiyalanuvchi kislotalar vodorod ionlarining (H3O+) konsentratsiyasini asos kamayguncha oshiradi.
Kislotalar asoslar bilan kimyoviy reaksiyalarda qatnashib, ulardan elektron oladigan moddalardir. Amaliy ahamiyatga ega bo'lgan ko'pchilik kislotalar suvda eriydi. Eriganda ular vodorod kationlaridan ajralib chiqadi(N+) va kislotali anionlar va ularning pH 7 dan kam.
