Општа неорганска хемија. Основи на неорганска хемија. Изготвување формули за валентност

Во оваа фаза на еволуција, ниту еден човек не може да го замисли својот живот без хемија. На крајот на краиштата, секој ден насекаде низ светот се случуваат различни хемиски реакции, без кои постоењето на сите живи суштества е едноставно невозможно. Општо земено, постојат два дела во хемијата: неорганска и органска хемија. За да ги разберете нивните главни разлики, прво треба да разберете што се овие делови.

Неорганска хемија

Познато е дека оваа област на студии по хемикалии сите физички и хемиски својства на неорганските материи, како и нивните соединенија, земајќи го предвид нивниот состав, структура, како и нивната способност да подлежат на различни реакции со употреба на реагенси и во нивно отсуство.

Тие можат да бидат и едноставни и сложени. Со помош на неоргански материи се создаваат нови технички важни материјали кои се барани кај населението. Поточно, овој дел од хемијата се занимава со проучување на оние елементи и соединенија кои не се создадени од живата природа и не се биолошки материјал, туку се добиени со синтеза од други супстанции.

Во текот на некои експерименти, се покажа дека живите суштества се способни да произведат многу неоргански материи, а исто така е можно да се синтетизираат органски супстанции во лабораторија. Но, и покрај ова, сè уште е едноставно неопходно да се одделат овие две области една од друга, бидејќи има некои разлики во механизмите на реакција, структурата и својствата на супстанциите во овие области што не дозволуваат сè да се комбинира во еден дел.

Истакнете едноставни и сложени неоргански материи. Едноставните супстанции вклучуваат две групи соединенија - метали и неметали. Металите се елементи кои ги имаат сите метални својства, а имаат и метална врска меѓу нив. Оваа група ги вклучува следните видови елементи: алкални метали, метали на алкална земја, преодни метали, лесни метали, полуметали, лантаниди, актиниди, како и магнезиум и берилиум. Од сите официјално признати елементи на периодниот систем, деведесет и шест од сто осумдесет и еден можни елементи се класифицирани како метали, односно повеќе од половина.

Најпознати елементи од неметалните групи се кислород, силициум и водород, додека оние кои се поретки се арсен, селен и јод. Едноставните неметали вклучуваат и хелиум и водород.

Сложените неоргански материи се поделени во четири групи:

• Оксиди.
• Хидроксиди.
• Солта.
• Киселини.

Органска хемија

Оваа област на хемијата ги проучува супстанциите што се состојат од јаглерод и други елементи кои доаѓаат во контакт со него, односно создаваат таканаречени органски соединенија. Овие можат да бидат и супстанции од неорганска природа, бидејќи јаглеводородот може да прикачи многу различни хемиски елементи за себе.

Најчесто органската хемија се занимава со синтеза и преработка на супстанциии нивните соединенија од суровини од растително, животинско или микробиолошко потекло, иако, особено неодамна, оваа наука порасна многу подалеку од назначената рамка.

Главните класи на органски соединенија вклучуваат: јаглеводороди, алкохоли, феноли, соединенија што содржат халогени, етери и естри, алдехиди, кетони, хинони, соединенија што содржат азот и сулфур, карбоксилни киселини, хетероциклици, органометални соединенија и полимери.

Супстанциите што ги проучува органската хемија се исклучително разновидни бидејќи, поради присуството на јаглеводороди во нивниот состав, тие можат да бидат поврзани со многу други различни елементи. Секако, дел од живите организми се и органските материи во вид на масти, протеини и јаглехидрати, кои вршат различни витални функции. Најважни се енергетските, регулаторните, структурните, заштитните и други. Тие се дел од секоја клетка, секое ткиво и орган на секое живо суштество. Без нив, нормалното функционирање на телото како целина, нервниот систем, репродуктивниот систем и други е невозможно. Ова значи дека сите органски материи играат огромна улога во постоењето на целиот живот на земјата.

Главните разлики меѓу нив

Во принцип, овие два дела се поврзани, но имаат и некои разлики. Пред сè, составот на органски супстанции нужно вклучува јаглерод, за разлика од неорганските, кои можеби не го содржат. Разлики има и во структурата, во способноста за реагирање на различни реагенси и создадени услови, во структурата, во основните физички и хемиски својства, во потеклото, во молекуларната тежина итн.

Во органска материја молекуларната структура е многу посложенаотколку неорганските. Вторите можат да се стопат само на прилично високи температури и се исклучително тешко да се разградат, за разлика од органските, кои имаат релативно ниска точка на топење. Органските материи имаат прилично гломазна молекуларна тежина.

Друга важна разлика е тоа што само органските материи имаат способност формираат соединенија со ист сет на молекули и атоми, но кои имаат различни опции за распоред. Така, се добиваат сосема различни супстанции, кои се разликуваат една од друга по физички и хемиски својства. Тоа е, органските супстанции се склони кон такво својство како изомеризам.

„Концептите се менуваат, зборовите остануваат“. Колку е вистина ова! Колку често слушате: „Запали струја“, „Стоп за струја“, иако звучникот многу добро знае дека електричната сијалица не свети или гасне, туку се вклучува и исклучува во струјното коло.

Зборовите што ги надживеале концептите што биле претходно вградени во нив вклучуваат ознаки на два оддели за хемија, традиционално наречени неорганска и органска хемија.

Долго време, хемичарите, не можејќи да произведат повеќето од тие сложени хемиски соединенија кои се дел од органите на растенијата и животните, ја објаснуваа својата неспособност со фактот дека овие супстанции се формираат кај растенијата и животните под влијание на посебен „витална сила“ и не може да се синтетизира во колби и реплики.

Истото гледиште го има и познатиот германски хемичар Велер, кој преку лично искуство се уверил во заблудата на ова гледиште. Од несомнено неоргански соединенија на азот и јаглерод со кислород, тој доби комплексна супстанција, што се покажа како претходно познато типично „органско“ соединение - уреа.

Сега со сигурност знаеме дека не е потребна „витална сила“ за да се добие каква било супстанција што е дел од растенијата и животните, дека сите тие можат да бидат изградени од нивните составни елементи. Тоа што сè уште не се сите вештачки добиени, воопшто не ни пречи. Оние кои не се добиени со современи средства за синтеза ќе се добијат кога овие средства ќе се подобрат.

Во реалноста, сите таканаречени „органски“ соединенија се јаглеродни соединенија. За разлика од другите елементи, јаглеродот е способен да формира многу десетици илјади соединенија со други едноставни супстанции. Чисто заради практичноста на проучувањето, сите различни соединенија на јаглеродот се сведени на дисциплина одвоена од хемијата на другите елементи, „од стара меморија“ наречена органска хемија

Најважниот куриозитет е што сега на курсевите по „органска“ хемија учат огромен број јаглеродни соединенија кои не можат да се најдат кај ниту едно растение или животно.

Почетокот на таквата синтетичка конструкција на „органски“ супстанции кои не постојат во природата, создадени од хемичар во неговите колби, реплики и фабрички апарати, го постави случајното откритие на 18-годишниот студент Перкинс.

Перкинс ја замислил идејата за производство на синтетичка медицинска супстанција, кинин, извлечена од кората на дрвото цинхона. Откако добил некое ново соединение за време на неговото истражување, сакал да ја проучува неговата растворливост и, откако го растворил во алкохол, видел дека растворот има прекрасна виолетова боја.

„Зарем не може да се користи како боја? - помисли Перкинс. Се покажа дека е многу можно растворот совршено да ја обои волната и свилата во прекрасна виолетова боја.

Перкинс се откажа од науката, го напушти универзитетот и ја основа првата фабрика за вештачки „органски“ бои во светот. Следејќи го него, стотици други хемичари почнаа да синтетизираат сè повеќе нови јаглеродни соединенија, кои најдоа употреба не само како бои, туку и како средства за дезинфекција, анестетици (лекови против болки), лековити, отровни и експлозивни материи.

НЕОРГАНСКА ХЕМИЈА

Комплекс за обука и методологија

Дел Еден. Програма за курсеви за предавање

Нижни Новгород, 2006 година

UDC 546 (073,8)

Неорганска хемија: Образовно-методолошки комплекс. Дел Еден. Програма за предавање / А.А.Сибиркин - Нижни Новгород: Државен универзитет во Нижни Новгород, 2006. - 34 стр.

Првиот дел од образовниот и методолошки комплекс содржи план за курс на предавања за неорганска хемија за студенти од прва година на Хемискиот факултет на Државниот универзитет во Нижни Новгород. Н.И. Лобачевски.

За студентите од 1-ва година на Хемискиот факултет кои студираат предмет по неорганска хемија.

© A.A.Sibirkin, 2006 година

© Државниот универзитет во Нижни Новгород

нив. Н.И. Лобачевски, оддел

неорганска хемија

Објаснувачка белешка

Курсот по неорганска хемија, кој се учи на Хемискиот факултет на УНН, има за цел да обезбеди студентите да ги совладаат основите на неорганската хемија како една од основните дисциплини во системот на хемиско знаење.

Главните цели на предметот се: совладување на студентите со основните закони на хемиските трансформации; познавање на фактички материјал поврзан со распространетоста и облиците на појава на хемиски елементи во природата, принципи на преработка на минерални суровини, методи на производство, структура, физички својства и реактивност, практична употреба на неоргански материи; развивање на способност за решавање на стандардни и комбинирани пресметковни проблеми поврзани со својствата на неорганските материи; владеење во практиката на основите на хемискиот експеримент, најважните методи за добивање и прочистување на неоргански материи.

Содржината на курсот предвидува објаснување на најважните концепти на физичката хемија и структурата на материјата, развој на способноста за примена на научените обрасци за решавање на практични проблеми, со што се имплементира идејата за концентричност на хемиското образование во високо образование. Разбирањето на законите на реакциите и реактивноста на супстанциите е основа за формирање на широко и длабоко познавање на фактичкиот материјал за хемијата на елементите и нивните соединенија.

Како резултат на изучувањето на курсот по неорганска хемија, студентите треба:

Знајте како научните теории ги објаснуваат процесите на интеракција на супстанциите, ги опишуваат квантитативните односи помеѓу учесниците во хемиската трансформација, укажуваат на можноста за спонтано појавување на процесот, ја карактеризираат брзината на трансформациите, ја разгледуваат состојбата на супстанцијата и нејзините трансформации во растворите .

Да знае фактички материјал поврзан со распространетоста и формите на појава на хемиски елементи во природата, принципите на преработка на минералните суровини, методите на подготовка, структурата, физичките својства и реактивноста, практична употреба на неоргански материи.

Да може да ги анализира својствата на хемиските елементи врз основа на нивната позиција во периодниот систем, да ги објасни трендовите на промените во својствата на голем број слични супстанции, врз основа на теоријата на атомската структура и хемиското поврзување, да ја открие зависноста на својствата на супстанциите за нивниот состав и структура, предвидување на својствата на супстанциите, предвидување на веројатните производи од хемиски трансформации во специфични услови, поврзување на својствата на супстанцијата со можни области на нивна примена.

Да знае да користи хемиски симболи, номенклатура на неоргански материи, терминологија на физичка и неорганска хемија.

Да знае да составува хемиски равенки, да ги распоредува стехиометриските коефициенти, да решава стандардни и комбинирани пресметковни проблеми врз основа на нив поврзани со својствата на неорганските материи и законите на нивната трансформација.

Да има вештини за работа со едукативна, референтна и монографска литература, самостојно да ги наоѓа потребните информации за хемијата на елементите и нивните соединенија, да може да комбинира, анализира и систематизира литературни податоци.

Да има практични вештини во лабораториски хемиски експерименти, методи за безбедна работа во хемиска лабораторија, да спроведува методи за синтеза и прочистување на неоргански супстанции, да може да формулира заклучок за природата на супстанцијата врз основа на севкупноста на добиените експериментални податоци.

Имајте разбирање за електронската структура на атомите, молекулите, цврстите материи, сложените соединенија и методите за проучување на неоргански материи.

Теоретската основа неопходна за успешно совладување на курсот по неорганска хемија е:

1. Курсеви по хемија, математика и физика што се изучуваат во средни училишта или во средни специјализирани образовни институции со хемиски профил.

2. Предмети за структурата на материјата и кристалната хемија, паралелно со предметот неорганска хемија на Хемискиот факултет на УНН.

3. Познавање на главните делови од физичката хемија предвидени во оваа програма, чие проучување претходи на презентацијата на основниот материјал од неорганската хемија.

Курсот за предавање за неорганска хемија и неговата програма се состои од четири секции. Делот „Теоретски основи на неорганската хемија“ комбинира едукативен материјал за хемиска терминологија, симболика и номенклатура, закони за гасови и стехиометрија, основите на хемиската термодинамика, теоријата на решенија и фазна рамнотежа, електрохемија, хемиска кинетика и проучување на координативни соединенија . Совладувањето на овие концепти е неопходно за да може последователното проучување на вистинскиот материјал од неорганската хемија да се спроведе на модерна теоретска основа и да се постават темелите за решавање на пресметковните проблеми.

Деловите „Хемија на елементи - неметали“ и „Хемија на елементи - метали“ ја откриваат главната содржина на предметот - вистинскиот материјал од неорганската хемија, кој е систематизиран врз основа на периодичниот закон. Информациите за хемиските елементи се претставени во одредена низа: појава во природата, изотопски состав, позиција во периодниот систем, атомска структура и можности за валентни, биолошка улога. Знаењата за соединенијата на хемиските елементи се формираат по следниот логичен редослед: подготовка, структура, физички и хемиски својства, примена, безбедни техники на работа. Програмата дава компаративен опис на својствата на елементите и нивните соединенија врз основа на нивната положба во периодичниот систем (стабилност на оксидационите состојби, промени во киселинско-базните и редокс својствата на соединенијата), кој го сумира едукативниот материјал за даден елемент или подгрупа.

Во „Заклучокот“, врз основа на периодичниот закон, се систематизирани општите својства на неметалите и металите, се откриваат некои прашања од геохемијата и радиохемијата, а накратко се опфатени методите за проучување на неорганските соединенија. Проучувањето на овие делови помага да се консолидираат логичките врски што се формираат при разгледувањето на вистинскиот материјал на курсот.

Курсот за предавање по неорганска хемија е дизајниран за 140 часа во првиот и вториот академски семестар. Курсот е проследен со практична настава (70 часа), за време на која студентите се запознаваат со техники за решавање на пресметковни проблеми и лабораториска работилница (140 часа). Проучувањето на курсот по неорганска хемија вклучува самостојна работа на студентот (150 часа), полагање колоквиуми и пишување тестови. Во секој семестар, студентите полагаат лабораториски практичен тест и испит од теоретски курс.

Теоретски основи на неорганската хемија

Основни поими и закони на хемијата.Атомско-молекуларна наука. Класичен и модерен концепт на атомот. Структурата на атомот. Атомско јадро, нуклеони, електрони, електронски обвивки. Атомски број и масен број. Изотопи. Хемиски елементи. Хемиска врска. Јонски и ковалентни врски. Молекули и формула единици.

Мол. Константа на Авогадро. Количина на супстанција. Маса, волумен и густина на материјата. Атомски и моларни маси. Моларен волумен. Единица за атомска маса. Релативни атомски и молекуларни маси.

Хемиски поединец и неговите карактеристики. Хомогеност на материјата, концепти на фаза и регион на хомогеност. Карактеристична структура. Молекуларна и кристална хемиска структура. Основни поими на хемијата на цврста состојба. Единица ќелија. Емитување. Нарачка со долг дострел. Поим за полиморфизам и изоморфизам. Определување на составот и законот за постојаност на составот. Закон за повеќекратни соодноси. Хемиска индивидуална и чиста супстанција. Комплексна супстанција и хемиско соединение. Едноставна супстанција и хемиски елемент. Алотропија и полиморфизам.

Хемиска симболика. Номенклатура на неоргански соединенија.

Систем и околина. Затворени, отворени и изолирани системи. Хомогени и хетерогени системи. Статус и статусни параметри на системот. Стационарни и рамнотежни состојби на системот. Процеси во системот и нивна класификација. Интензивни и екстензивни параметри на државата.

Концептот на компонента. Начини за изразување на составот на системите. Масни и молови фракции. Моларни и молални концентрации. Титар. Растворливост. Законот за зачувување на масата и состојбата на материјалната рамнотежа. Моларна маса на смесата.

Варијабилност на системот. Концептот на независна компонента. Фазно правило. Државен дијаграм на поединечна супстанција. Фигуративни точки. Фазни транзиции. Примена на фазното правило за анализа на дијаграми на состојби.

Методи за определување на атомски и молекуларни маси. Експериментални методи за определување на моларните маси на испарливи материи. Методи на Regnault, Mayer и Dumas. Пресметка на моларни маси од законите за гасови. Одредување на моларните маси на неиспарливи материи од колагативните својства на растворите. Експериментално определување на атомски маси. Методи засновани на законот за едноставни волуметриски односи. Канизаро метод. Масовен спектрометриски метод. Проценка на атомските маси од правилото Дулонг и Петит.

Закони за гас.Концептот на идеален гас. Равенка на состојба на идеален гас. Универзалната гасна константа и нејзиното физичко значење. Услови за мерење на волуменот. Моларен волумен на идеален гас. Законот на Авогадро. Густина и релативна густина на гасовите. Равенки на Клапејрон, Бојл и Мариот, Геј-Лусак, Чарлс.

Мешавини на идеални гасови. Делумен притисок на компонентата. Закон за парцијални притисоци. Волуменска фракција на компонента од мешавина на гас. Притисок на заситена пареа. Математички опис на еудиометарот.

Стоихиометрија.Хемиска променлива и нејзината врска со други големи количини. Вишок и недостаток на реагенси. Принос на производот од реакцијата. Масен удел на елемент во соединение и утврдување на формули на супстанции. Наједноставната и вистинска формула. Воспоставување на составот на мешавините. Стоихиометрија на реакции кои вклучуваат гасовити материи. Закон за едноставни волуметриски односи.

Концептот на еквивалент. Еквивалентен број на реакција. Еквивалентен број на супстанција и нејзиното физичко значење. Закон за еквиваленти. Еквивалентна маса и еквивалентен волумен. Еквивалентна маса на бинарно соединение. Еквивалентна (нормална) концентрација. Стоихиометрија на редокс реакции и електрохемиски процеси. Законите на Фарадеј. Фарадеј константа.

Основи на термодинамиката.Предметот термодинамика и неговите можности. Енергијата и нејзините видови. Механичка и внатрешна енергија. Топлината и работата се форми на пренос на енергија. Знаци на елементарна топлина и елементарна работа. Зависност од топлина и работа на патеката на процесот. Услови за пренос на топлина и работа. Претставување на топлина и работа преку факторите на интензитет и капацитет. Корисна работа и работа за проширување. Хемиски афинитет. Ентропија. Ентропија и термодинамичка веројатност. Болцмановиот постулат.

Првиот закон на термодинамиката, неговата содржина и математички израз. Енталпија. Термички ефект. Термички ефект при постојан притисок и постојан волумен. Топлински капацитет. Топлински капацитет при постојан притисок и постојан волумен. Зависност на енталпијата од температурата. Кирхофовата равенка. Специфични и моларни топлински капацитети.

Вториот закон на термодинамиката, неговата содржина. Основна равенка на термодинамиката. Критериум за спонтана појава на процес во изолирани и затворени системи.

Гибсовата функција и нејзиниот диференцијал. Гибовите функционираат како критериум за спонтано појавување на реакција. Равенката на Гибс и Хелмхолц и нејзините типови. Физичкото значење на поимите во равенката Гибс и Хелмхолц.

Зависност на Гибсовата функција од притисокот. Хемиски потенцијал. Стандарден хемиски потенцијал. Релативен парцијален притисок. Стандардна состојба на гас. Стандардни услови.

Хемиска термодинамика.Примена на термодинамиката на хемиски процеси. Промена во обемното својство за време на реакција. Врска помеѓу промените на термодинамичките функции за време на реакцијата. Термохемиски равенки и нивните линеарни трансформации.

Законите на Лавоазие - Лаплас и Хес. Пресметка на промените во термодинамичките функции за време на реакцијата на нивните моларни вредности на овие функции и функциите на формирање и согорување. Енталпија на формирање и енталпија на согорување на супстанции. Последици од Хесовиот закон. Примена на вредностите на енергетските ефекти на фазните трансформации и просечните енергии на хемиските врски во термохемиските пресметки. Експериментално определување на термички ефекти со употреба на калориметриски метод. Состојба на термичка рамнотежа.

Хемиски афинитет. Изотермна равенка на хемиска реакција. Термодинамичка константа на хемиска рамнотежа. Реакција изобарна равенка. Зависност на константата на рамнотежа од температурата. Изразување на константата на рамнотежа во однос на парцијални притисоци и концентрации. Врска помеѓу хемиските константи на рамнотежа. Предвидување на насоката на процесот од реакциските изотерми и изобарски равенки. Принципот на динамичка рамнотежа на Ле Шателие. Пресметка на составот на рамнотежна смеса од табеларните вредности на термодинамичките функции.

Термодинамика на фазни транзиции. Зависност на притисокот на пареата од температурата. Ентропија на фазна транзиција. Зависност на ентропијата на супстанцијата од температурата. Апсолутна ентропија на материјата.

Решенија.Вистински и колоидни решенија. Заситени и незаситени раствори. Концентрирани и разредени раствори.

Распуштањето како физички и хемиски процес. Растворливост на супстанциите и нејзината температурна зависност. Енталпија на растворање, енергија на решетка и енталпија на растворање.

Колигативни својства на растворите. Изотоничен коефициент, неговата врска со степенот на дисоцијација. Притисок на пареа над растворот. Тоноскопски закон. Зголемување на точката на вриење на растворот. Ебулиоскопски закон. Намалување на почетната точка на кристализација на растворувачот. Криоскопски закон. Осмоза. Осмотски притисок. Примена на колагативни својства за одредување на моларните маси на супстанциите.

Хемиски потенцијал на растворена супстанција и растворувач. Асиметричен систем на стандардни состојби. Вистински гасови и реални решенија. Нестабилност и активност. Унифициран систем на стандардни состојби.

Рамнотежа гас-течност. Хенриевиот закон и неговото термодинамичко оправдување. Константа на Хенри. Ostwald коефициент на растворливост. Бунзен коефициент на апсорпција.

Течност-течност рамнотежа. Нернстовиот закон за распределба и неговото термодинамичко оправдување. Коефициент на дистрибуција. Почетен раствор, екстракт, екстракт и рафинирајте. Коефициент на екстракција. Фракција на неизвлечена супстанција. Едно и повеќекратно извлекување, нивните карактеристични равенки.

Рамнотежа на цврсто-течност. Дијаграми за топливост на двокомпонентни системи. Фигуративни точки и нивното значење. Дијаграм за топливост на систем кој формира континуирана серија на цврсти раствори. Дијаграми на фузибилност од еутектички тип со целосна меѓусебна нерастворливост и ограничена растворливост на компонентите во цврста состојба. Дијаграм за топливост на систем чии компоненти формираат хемиско соединение. Регионот на хомогеност на хемиско соединение. Примена на фазното правило за анализа на дијаграми за топливост. Пресметка на количини на рамнотежни фази и делови од системот. Криви на ладење како извор на дијаграми за топливост.

Електролитичка дисоцијација.Електролити. Електролитичка дисоцијација и нејзин термодинамички опис. Постојана и степен на дисоцијација. Силни и слаби електролити.

Основни идеи на теориите на киселини и бази. Теоријата на Арениус за електролитичка дисоцијација, Френклиновата теорија за солво системи, Бронстед и Лориевата протонска теорија, Теоријата на Усанович, Теоријата на Пирсон за тврди и меки киселини и бази. Автопротолиза на растворувач. Индекс на водород.

Киселинско-базната рамнотежа. Точно и приближно пресметување на јонската рамнотежа. Јонски рамнотежи во раствори на силни киселини и бази. Јонски рамнотежи во раствори на слаби киселини и бази. Оствалдовиот закон за разредување. Хидролиза. Методи за подобрување и потиснување на хидролизата. Јонски рамнотежи во раствори на хидролизирачки соли. Постојана и степен на хидролиза. Пуфер решенија. Јонски рамнотежи во пуферски раствори.

Рамнотежа на врнежи-распуштање и нејзиниот термодинамички опис. Производ на растворливост. Услови за врнежи и растворање на талог.

Рамнотежа на сложеност. Комплексирачки агенс и лиганди. Координативен број. Општи и чекори константи на формирање. Константа на нестабилност.

Примена на константи на дисоцијација, производи на растворливост и константи на сложеност за да се предвиди можноста за јонски реакции.

Редокс реакции.Оксидација и редукција. Оксидирачко средство и средство за редукција. Најважните оксидирачки и редукциони средства, производи од нивната хемиска трансформација во различни средини. Подредување коефициенти во равенките на реакцијата со користење на методи на електронска рамнотежа и полуреакција.

Електрохемија.Диригенти од прв и втор вид. Концептот на електрода и електродна реакција. Класификација на електроди. Потенцијал на електрода. Зависност на потенцијалот на електродата од концентрацијата. Нернстовата равенка.

Електрохемиска ќелија. Галванска ќелија и нејзиниот термодинамички опис. ЕМП на галванска ќелија. Одредување на термодинамички функции од електрохемиски податоци. Електролиза. Напон на распаѓање. Изработка на равенки за електролизни процеси. Практична примена на електролиза.

Хемиска кинетика и катализа.Брзината на хемиската реакција. Механизам на реакција. Едноставни и сложени реакции.

Зависност на брзината на реакцијата од концентрацијата на реагенсите. Закон за масовна акција. Кинетичка равенка. Константа на брзина на хемиска реакција. Редоследот и молекуларноста на реакциите. Кинетичките криви и нивните равенки.

Зависност на брзината на реакција од температурата. Вант Хоф и Арениус равенки. Температурен коефициент на брзина на реакција. Енергијата за активирање и нејзиното физичко значење. Енергетски дијаграм на реакција. Предекспоненцијален фактор. Фреквенција и просторни фактори.

Катализа и катализатори. Хомогена и хетерогена катализа. Инхибитори. Промотори. Примери на каталитички реакции.

Комплексни врски.Основни поими и дефиниции. Комплексна врска. Надворешна сфера. Внатрешна сфера. Комплексирачко средство (централен атом). Лиганди (додава). Координативен број. Стоматологија. Премостувачки лиганди. Кластери.

Основни одредби на теоријата на координација на А. Вернер. Главни и секундарни валентни.

Класификација на сложени соединенија. Класификација според полнежот на внатрешната сфера. Неутрални, катјонски и анјонски комплекси. Класификација според природата на лигандот. Аква комплекси, соединенија на амонијак, хидрокси комплекси, киселински комплекси, карбонили, комплекси на мешани лиганди. Класификација според бројот на централните атоми во внатрешната сфера. Мононуклеарни и мултинуклеарни комплекси. Специјални групи на сложени соединенија. Хелати, двојни соли, изополи соединенија, хетерополни соединенија.

Изомеризам на сложени соединенија. Структурна изомеризам. Интерсферска изомеризам (јонизација, хидратација, молекуларен (солват) изомеризам). Лиганд изомеризам (изомеризам на лиганд, изомеризам на врска (сол). Координативен изомеризам (метамеризам и полимеризација). Просторна изомеризам (геометриска и оптичка изомеризам).

Номенклатура на сложени соединенија. Тривијална и систематска номенклатура. Правила за формирање на имиња на катјонски, неутрални и анјонски комплекси. Индикација на бројот на лиганди, природата на лигандот и состојбата на оксидација на централниот атом. Индикација за бројот на сложени лиганди. Индикација за премостувачки лиганди и лиганди координирани од неколку атоми. Составување на систематски имиња на сложени соединенија.

Термодинамичка и кинетичка стабилност на комплексите. Стабилни и нестабилни комплекси. Инертни и лабилни комплекси. Дискусија за термодинамичката стабилност на комплексите од гледна точка на теоријата на тврди и меки киселини и бази.

Природата на хемиските врски во сложените соединенија. Основни идеи за методот на валентни врски, теоријата на кристално поле, методот на молекуларна орбитала и теоријата на полињата на лигандот. Методолошко значење на теоријата на структурата на сложените соединенија.

Предвидување на структурата и својствата на сложените соединенија од гледна точка на методот на валентна врска. Одредување на електронската конфигурација на централниот атом. Надворешни орбитални и интраорбитални комплекси. Комплекси со висок и низок спин. Улогата на природата на лигандот во формирањето на надворешно-орбитални и интраорбитални комплекси. Предвидување на кинетичка стабилност на комплексите. Класификација на сложеното соединение на надворешни орбитални и интраорбитални комплекси. Предвидување на координациониот број, видот на хибридизација и геометриската форма на комплексот и неговите магнетни својства.

Предвидување на структурата и својствата на сложените соединенија од гледна точка на теоријата на кристално поле. Предвидување на релативната поставеност на орбиталите на централниот атом во полето на лиганди со октаедарска, тетраедрална и квадратна рамна симетрија. Параметар за разделување. Спектрохемиски серии. Проценка на големината на разделување г-подниво на централниот атом. Пополнување на поделено ниво со електрони во случај на силни и слаби полиња лиганди. Предвидување на бојата на сложено соединение од вредноста на параметарот на расцепување. Предвидување на однесувањето на комплексот во магнетно поле. Енергија на стабилизација на кристално поле (CFE). Пресметка на ESC за октаедарски и тетраедарски комплекси формирани од лиганди со високо и слабо поле. Предвидување на кинетичката стабилност на комплексите од гледна точка на теоријата на кристално поле.

Хелат комплекси. Хелациски ефект. Правило на циклуси. Примери на хелатни лиганди. Интракомплексни врски.

π-Комплекси. Формирање на координативни врски во π-комплекси. Примери на π-комплекси. π-Дативна интеракција користејќи го примерот на фероцен и бис-(бензен)хром.

Хемиски реакции кои вклучуваат сложени соединенија. Реакции на движење на лиганди помеѓу надворешната и внатрешната сфера. Дисоцијација на сложени соединенија во надворешната и внатрешната сфера. Степен и општи (целосни) константи на формирање. Константа на нестабилност. Пресметка на јонска рамнотежа во раствори на сложени соединенија. Реакции на замена на лиганди. Дисоцијативни и асоцијативни механизми на супституција. Претставување на сложени процеси на дисоцијација како процеси на замена на лиганди со молекули на вода. Стереохемија на процесите на супституција во квадратни и октаедрални комплекси. Феноменот на транс влијание. Низа транс влијанија. Предвидување на структурата на заменските производи од перспектива на идеи за транс-влијание. Прераспределба на лиганди и формирање на мешани комплекси. Интрамолекуларни трансформации на сложено соединение. Хемиски трансформации на координирани лиганди. Протонација и депротонација на лиганди. Хидроксолација и нејзините последици. Надминување на хидроксолација во кисела и алкална средина. Изомеризација на лиганди. Реакции на додавање, вметнување и кондензација со органски координиран лиганд. Катализа на метален комплекс. Редокс трансформации на централниот атом. Влијание на природата на лигандот врз вредностите на редокс потенцијалите на трансформациите на централниот атом.

Важноста на сложените соединенија во природата, технологијата, земјоделството, медицината.

Неорганската хемија ги опишува својствата и однесувањето на неорганските соединенија, вклучувајќи метали, минерали и органометални соединенија. Додека органската хемија ги проучува сите соединенија што содржат јаглерод, неорганската хемија ги опфаќа преостанатите подмножества на други соединенија. Исто така, постојат супстанции кои се проучуваат од двете гранки на хемијата одеднаш, на пример, органометални соединенија, кои содржат метал или металоид поврзан со јаглерод.

Неорганската хемија може да се подели на неколку подсекции:

• области на проучување на неоргански соединенија, на пример, соли или нивни јонски соединенија;
• геохемија - проучување на хемијата на природната средина на Земјата, што е од големо значење за разбирање на планетата или управување со нејзините ресурси;
• екстракција на неоргански материи (метални руди) за индустрија;
• биоорганска хемија - проучување на поединечни елементи (природни фосили) кои се неопходни за живот и формираат важни биолошки молекули вклучени во биолошките системи, како и разбирање на хемијата на токсичните материи;
• синтетичката хемија ги проучува супстанциите кои можат да се добијат или прочистат без учество на природата преку синтеза во индустриски постројки или лаборатории;
• Индустриска хемија е работа со супстанции во различни процеси или истражувачки области од големи размери.

Каде се користи неорганската хемија?

Неорганските соединенија се користат како катализатори, пигменти, облоги, сурфактанти, лекови, горива и други производи што ги користиме секој ден. Тие често имаат високи точки на топење и специфични својства со висока или ниска електрична спроводливост што ги прави корисни за одредени цели.

На пример:

• Амонијакот е извор на азот во вештачкото ѓубриво и исто така е главна неорганска хемикалија која се користи во производството на најлон, влакна, пластика, полиуретани (се користи во цврсти хемиски отпорни премази, лепила, пени), хидразин (се користи во производството на ракетно гориво) и експлозиви ;
• хлорот се користи во производството на поливинил хлорид (за правење цевки, облека, мебел), агрохемикалии (ѓубрива, инсектициди), како и фармацевтски производи и хемикалии за прочистување или стерилизација на водата;
• Титаниум диоксидот се користи во форма на бел прав во производството на пигменти за боја, облоги, пластика, хартија, мастило, влакна, храна и козметика. Титаниум диоксидот исто така има добри својства на отпорност на УВ, што го прави корисен во производството на фотокатализатори.

Неорганската хемија е многу практична научна и гранка во домаќинството. За економијата на земјава особено е важно производството на сулфурна киселина, која е еден од најважните елементи што се користат како индустриски суровини.

Што учиш по неорганска хемија?

Експертите од областа на неорганската хемија имаат широк спектар на активности, од екстракција на суровини до создавање на микрочипови. Нивната работа се заснова на разбирање на однесувањето и барање аналози на неоргански елементи. Главната задача е да се научи како овие материјали може да се менуваат, поделат и користат. Работата на неорганските хемичари вклучува развој на методи за враќање на металите од отпад и анализа на ископани руди на молекуларно ниво. Целокупниот акцент е ставен на совладување на односите помеѓу физичките својства и функциите.

Индивидуален пристап кон цените за секој клиент!

Неорганска хемија- гранка на хемијата поврзана со проучување на структурата, реактивноста и својствата на сите хемиски елементи и нивните неоргански соединенија. Оваа област ги опфаќа сите хемиски соединенија освен органските супстанции (класа на соединенија која вклучува јаглерод, со исклучок на неколку едноставни соединенија, обично класифицирани како неоргански). Разликата помеѓу органски и неоргански соединенија кои содржат јаглерод е, според некои идеи, произволна.Неорганската хемија ги проучува хемиските елементи и едноставните и сложените супстанции што тие ги формираат (освен органските соединенија). Обезбедува создавање материјали од најнова технологија. Бројот на неоргански материи познати во 2013 година се приближува до 400 илјади.

Теоретската основа на неорганската хемија е периодичниот закон и периодичниот систем на Д.И. Менделеев заснован на него. Најважната задача на неорганската хемија е развивање и научно поткрепување на методи за создавање нови материјали со својства неопходни за модерната технологија.

Во Русија, истражувањата во областа на неорганската хемија ги спроведува Институтот за неорганска хемија што го носи името. А. В. Николаев СБ РАС (Институт за хемија СБ РАС, Новосибирск), Институт за општа и неорганска хемија именуван по. Н.С. Курнакова (IGNKh RAS, Москва), Институт за физичко-хемиски проблеми на керамички материјали (IFKhPKM, Москва), Научен и технички центар „Супертврди материјали“ (СТЦ СМ, Троицк) и голем број други институции. Резултатите од истражувањето се објавени во списанија (Journal of Inorganic Chemistry, итн.).

Историја на дефиниција

Историски гледано, името неорганска хемија доаѓа од идејата за делот од хемијата кој се занимава со проучување на елементи, соединенија и реакции на супстанции кои не се формирани од живи суштества. Меѓутоа, од синтезата на уреа од неорганското соединение амониум цијанат (NH 4 OCN), што беше постигнато во 1828 година од извонредниот германски хемичар Фридрих Волер, границите помеѓу супстанциите од нежива и жива природа се избришани. Така, живите суштества произведуваат многу неоргански материи. Од друга страна, речиси сите органски соединенија можат да се синтетизираат во лабораторија. Сепак, поделбата на различни области на хемијата е релевантна и неопходна како и досега, бидејќи механизмите на реакција и структурата на супстанциите во неорганската и органската хемија се разликуваат. Ова го олеснува систематизирањето на истражувачките методи и методи во секоја индустрија.