Мектептерде химия курсы 8-сыныпта ғылымның жалпы негіздерін оқудан басталады: атомдар арасындағы байланыстың мүмкін болатын түрлері, кристалдық торлардың түрлері және жиі кездесетін реакция механизмдері сипатталады. Бұл маңызды, бірақ нақтырақ бөлімді - бейорганикалықтарды зерттеуге негіз болады.
Бұл не
Бейорганикалық химия – периодтық жүйенің барлық элементтерінің құрылымдық принциптерін, негізгі қасиеттерін және реакциялық қабілетін қарастыратын ғылым. Бейорганикалықта маңызды рөлді заттардың массасын, санын және түрін өзгерту арқылы жүйелі түрде жіктеуді ретке келтіретін Периодтық заң атқарады.
Курс сонымен қатар кесте элементтерінің өзара әрекеттесуі кезінде түзілетін қосылыстарды қамтиды (тек ерекшелік - бұл органикалық тарауларда қарастырылатын көмірсутектердің ауданы). Бейорганикалық химиядағы тапсырмалар практикада алған теориялық білімдерін пысықтауға мүмкіндік береді.
Тарихтағы ғылымаспект
«Бейорганикалық» атауы биологиялық организмдердің қызметіне қатысы жоқ химиялық білімнің бір бөлігін қамтиды деген идеяға сәйкес пайда болды.
Уақыт өте келе органикалық дүниенің басым бөлігі «тірі емес» қосылыстар түзе алатыны дәлелденді, ал кез келген түрдегі көмірсутектер зертханада синтезделеді. Сонымен, элементтер химиясының тұзы болып табылатын аммоний цианатынан неміс ғалымы Велер несепнәрді синтездей алды.
Екі ғылымда да зерттеу түрлерінің номенклатурасымен және классификациясымен шатастырмау үшін мектеп және университет курстарының бағдарламасы жалпы химиядан кейін іргелі пән ретінде бейорганиканы зерттеуді көздейді. Ғылыми әлемде де осындай реттілік сақталады.
Бейорганикалық заттар кластары
Химия бейорганиканың кіріспе тарауларында Элементтердің периодтық заңы қарастырылатын материалдың осындай берілуін қарастырады. Бұл ядролардың атомдық зарядтары заттардың қасиеттеріне әсер етеді және бұл параметрлер циклді түрде өзгереді деген болжамға негізделген ерекше типті классификация. Бастапқыда кесте элементтердің атомдық массаларының ұлғаюының көрінісі ретінде құрастырылды, бірақ көп ұзамай бұл реттілік бейорганикалық заттар осы мәселені қарастыруды қажет ететін аспектіде сәйкес келмеуіне байланысты қабылданбады.
Химия периодтық жүйеге қосымша қасиеттердің кезеңділігін көрсететін жүзге жуық фигуралардың, кластерлердің және диаграммалардың болуын болжайды.
Қазіргі уақытта мұндай қарастырудың біріктірілген нұсқасыбейорганикалық химияның кластары ретіндегі ұғымдар. Кестенің бағандары физикалық және химиялық қасиеттеріне байланысты элементтерді, жолдарда - бір-біріне ұқсас нүктелерді көрсетеді.
Бейорганикалық заттардағы қарапайым заттар
Периодтық жүйедегі белгі мен бос күйдегі жай зат көбінесе әртүрлі нәрселер. Бірінші жағдайда атомдардың белгілі бір түрі ғана көрсетіледі, екіншісінде - бөлшектердің байланыс түрі және олардың тұрақты формалардағы өзара әсері.
Жай заттардағы химиялық байланыс олардың тұқымдастарға бөлінуін анықтайды. Осылайша, атомдар тобының екі кең түрін ажыратуға болады - металдар және бейметалдар. Бірінші топта зерттелген 118 элементтің 96 элементі бар.
Металдар
Металл түрі бөлшектер арасында бір атаумен байланыстың болуын білдіреді. Өзара әрекеттесу тордың электрондарының әлеуметтенуіне негізделген, ол бағытсыз және қанықпаушылықпен сипатталады. Сондықтан металдар жылу мен зарядтарды жақсы өткізеді, металдық жылтырлыққа, иілгіштікке және иілгіштікке ие.
Шартты түрде металдар бордан астатинге түзу жүргізілгенде периодтық жүйеде сол жақта болады. Осы сызыққа жақын орналасқан элементтер көбінесе шекаралық сипатта болады және екі жақты қасиеттерді көрсетеді (мысалы, германий).
Металдар негізінен негізгі қосылыстар түзеді. Мұндай заттардың тотығу дәрежесі әдетте екіден аспайды. Топта металдық жоғарылайды, ал периодта ол төмендейді. Мысалы, радиоактивті франций натрийге қарағанда негізгі қасиеттерді көрсетеді жәнеГалогендер тобында йод тіпті металдық жылтырға ие.
Әйтпесе, жағдай периодта - инертті газдар ішкі деңгейлерді аяқтайды, оның алдында қарама-қарсы қасиеттері бар заттар бар. Периодтық жүйенің көлденең кеңістігінде элементтердің көрінетін реактивтілігі негізгіден амфотерліктен қышқылға дейін өзгереді. Металдар жақсы тотықсыздандырғыш болып табылады (байланыс түзілген кезде электрондарды қабылдайды).
Бейметалдар
Атомдардың бұл түрі бейорганикалық химияның негізгі кластарына кіреді. Бейметалдар периодтық кестенің оң жағын алып, әдетте қышқылдық қасиеттерді көрсетеді. Көбінесе бұл элементтер бір-бірімен қосылыстар түрінде кездеседі (мысалы, бораттар, сульфаттар, су). Бос молекулалық күйде күкірттің, оттегінің және азоттың болуы белгілі. Сондай-ақ бірнеше екі атомды металл емес газдар бар - жоғарыда аталған екеуінен басқа, оларға сутегі, фтор, бром, хлор және йод жатады.
Бұл жер бетіндегі ең көп таралған заттар - кремний, сутегі, оттегі және көміртегі әсіресе жиі кездеседі. Йод, селен және мышьяк өте сирек кездеседі (бұл сонымен қатар кестенің соңғы кезеңдерінде орналасқан радиоактивті және тұрақсыз конфигурацияларды қамтиды).
Қосылыстарда бейметалдар негізінен қышқылдар сияқты әрекет етеді. Бұл деңгейді аяқтау үшін электрондардың қосымша санын қосу мүмкіндігіне байланысты күшті тотықтырғыш агенттер.
Бейорганикалық заттардағы күрделі заттар
Атомдардың бір тобымен ұсынылған заттардан басқа,бірнеше түрлі конфигурациядан тұратын қосылыстар арасында айырмашылық жасалады. Мұндай заттар екілік (екі түрлі бөлшектерден тұратын), үш, төрт элемент және т.б. болуы мүмкін.
Екі элементті заттар
Химия молекулалардағы екілік байланыстарға ерекше мән береді. Бейорганикалық қосылыстардың кластары атомдар арасында түзілетін байланыс тұрғысынан да қарастырылады. Ол иондық, металдық, ковалентті (полюсті немесе полюссіз) немесе аралас болуы мүмкін. Әдетте мұндай заттар негізгі (металл болған кезде), амфортерлік (қос – әсіресе алюминийге тән) немесе қышқылдық (тотығу дәрежесі +4 және одан жоғары элемент болса) сапаларды анық көрсетеді.
Үш элементті байланыстырушылар
Бейорганикалық химияның тақырыптары атомдардың қосылуының осы түрін қарастыруды қарастырады. Атомдардың екіден астам тобынан тұратын қосылыстар (көбінесе бейорганикалық заттар үш элемент түрлерімен айналысады) әдетте бір-бірінен физика-химиялық параметрлері бойынша айтарлықтай ерекшеленетін компоненттердің қатысуымен түзіледі.
Байланыстың ықтимал түрлері ковалентті, иондық және аралас. Әдетте, үш элементті заттар атомаралық әрекеттесу күштерінің бірі екіншісіне қарағанда әлдеқайда күшті болғандықтан мінез-құлықтары бойынша екілік заттарға ұқсас: әлсізі екінші рет түзіледі және ерітіндіде тезірек диссоциациялану қабілетіне ие.
Бейорганикалық химия сабақтары
Бейорганикалық курста зерттелетін заттардың басым көпшілігін олардың құрамы мен құрамына байланысты қарапайым жіктеу арқылы қарастыруға болады.қасиеттері. Сонымен, гидроксидтер, қышқылдар, оксидтер және тұздар бөлінеді. Олардың қарым-қатынасын қарастыруды кез келген бейорганикалық зат пайда болуы мүмкін тотыққан формалар тұжырымдамасымен танысудан бастаған дұрыс. Мұндай ассоциациялардың химиясы оксидтерге арналған тарауларда талқыланады.
Оксидтер
Оксид – кез келген химиялық элементтің тотығу дәрежесінде -2-ге тең (тиісінше асқын тотықтарда -1) оттегі бар қосылысы. Байланыстың түзілуі O2 тотықсыздануымен электрондардың кері айналуы мен қосылуына байланысты болады (оттегі ең электртеріс элемент болған кезде).
Атомдардың екінші тобына байланысты қышқылдық, амфотерлік және негіздік қасиеттерді көрсете алады. Егер бұл металл болса, оксидте ол тотығу дәрежесінен +2-ден аспайды, егер ол металл емес болса - +4 және одан жоғары. Параметрлердің екі жақты сипаты бар үлгілерде мәні +3.
Бейорганикалық қышқылдар
Қышқылды қосылыстар ерітіндіге түсіп, кейін металл ионымен алмастырылатын сутегі катиондарының болуына байланысты орташа реакциясы 7-ден төмен. Жіктелуі бойынша олар күрделі заттарға жатады. Қышқылдардың көпшілігін сәйкес оксидтерді сумен сұйылту арқылы алуға болады, мысалы, SO3 гидратациясынан кейін күкірт қышқылының түзілуінде.
..
Негізгі бейорганикалық химия
Қосылыстардың бұл түрінің қасиеттері 7-ден жоғары ортаның реакциясын беретін OH гидроксил радикалының болуына байланысты. Еритін негіздер деп аталады.сілтілер, олар толық диссоциациялануына (сұйықтағы иондарға ыдырау) байланысты осы заттар класындағы ең күшті болып табылады. Тұздардың түзілуіндегі ОН тобын қышқылдық қалдықтармен алмастыруға болады.
Бейорганикалық химия – заттарды әртүрлі тұрғыдан сипаттай алатын қос ғылым. Протолиттік теорияда негіздер сутегі катионының акцепторлары ретінде қарастырылады. Бұл тәсіл сілтіні протонды қабылдай алатын кез келген зат деп атайтын заттардың осы класының түсінігін кеңейтеді.
Тұздар
Қосылыстардың бұл түрі негіздер мен қышқылдар арасында, өйткені бұл олардың әрекеттесуінің өнімі. Осылайша, метал ионы (кейде аммоний, фосфоний немесе гидроксоний) әдетте катион ретінде, ал қышқыл қалдығы аниондық зат ретінде әрекет етеді. Тұз түзілгенде сутегі басқа затпен ауыстырылады.
Реагенттер санының арақатынасына және олардың бір-біріне қатысты күшіне байланысты өзара әрекеттесу өнімдерінің бірнеше түрін қарастыру ұтымды:
- негіздік тұздар, егер гидроксил топтары толық алмастырылмаса алынады (мұндай заттарда сілтілі реакция ортасы бар);
- қышқыл тұздары керісінше түзіледі - әрекеттесуші негіз болмаған кезде қосылыста сутегі ішінара қалады;
- Ең танымал және түсінуге оңай орташа (немесе қалыпты) үлгілер – олар судың және тек металл катионы немесе оның аналогы және қышқыл қалдығы бар заттың түзілуімен реагенттерді толық бейтараптандыру өнімі..
Бейорганикалық химия мыналарды қамтитын ғылымсыныптардың әрқайсысының әртүрлі уақытта қарастырылатын фрагменттерге бөлінуі: кейбіреулері - ертерек, басқалары - кейінірек. Неғұрлым тереңірек зерттеу кезінде тұздардың тағы 4 түрі бөлінеді:
- Double құрамында екі катион бар бір анион бар. Әдетте мұндай заттарды қышқыл қалдығы бірдей, бірақ металдары әртүрлі екі тұзды біріктіру арқылы алады.
- Аралас түрі алдыңғыға қарама-қарсы: оның негізі екі түрлі аниондары бар бір катион.
- Кристалгидраттар - формуласында кристалданған күйде су болатын тұздар.
- Кешендер – құрамында катион, анион немесе екеуі де түзуші элементі бар шоғырлар түрінде берілген заттар. Мұндай тұздарды негізінен В топшасының элементтерінен алуға болады.
Тұздар ретінде немесе білімнің жеке тараулары ретінде жіктелуі мүмкін бейорганикалық химия семинарына енгізілген басқа заттарға гидридтер, нитридтер, карбидтер және интерметаллидтер (қорытпа болып табылмайтын бірнеше металдардың қосылыстары) жатады.
Нәтижелер
Бейорганикалық химия – бұл саладағы әрбір маманның қызығушылығына қарамастан, оны қызықтыратын ғылым. Ол осы пән бойынша мектепте оқылған алғашқы тарауларды қамтиды. Бейорганикалық химия курсы түсінікті және қарапайым классификацияға сәйкес үлкен көлемдегі ақпаратты жүйелеуді қарастырады.
