Kimia anorganik - apa itu? Kimia anorganik dalam kurikulum sekolah

Kursus kimia di sekolah dimulai pada kelas 8 dengan mempelajari dasar-dasar sains secara umum: menjelaskan jenis ikatan antara atom, jenis kisi kristal dan mekanisme reaksi yang paling umum. Ini menjadi dasar untuk mempelajari bagian penting, namun lebih spesifik - anorganik.

Apa itu

Kimia anorganik adalah ilmu yang memperhatikan prinsip-prinsip struktur, sifat dasar dan reaktivitas semua elemen tabel periodik. Peran penting dalam anorganik dimainkan oleh Hukum Berkala, yang mengatur klasifikasi zat secara sistematis dengan mengubah massa, jumlah dan jenisnya.

Kursus ini juga mencakup senyawa yang terbentuk selama interaksi unsur-unsur meja (satu-satunya pengecualian adalah wilayah hidrokarbon yang dipertimbangkan dalam bab-bab organik). Masalah kimia anorganik memungkinkan untuk memperbaiki pengetahuan teoretis yang diperoleh dalam praktik.

Ilmu dalam aspek sejarahnya

Nama "anorganik" muncul sesuai dengan anggapan bahwa itu mencakup sebagian pengetahuan kimiawi yang tidak terkait dengan aktivitas organisme biologis.

Seiring waktu, terbukti bahwa sebagian besar dunia organik dapat menghasilkan senyawa "tidak hidup", dan hidrokarbon dari jenis apapun disintesis dalam kondisi laboratorium. Jadi, dari amonium sianat, yang merupakan garam dalam kimia unsur, ilmuwan Jerman Veler mampu mensintesis urea.

Untuk menghindari kebingungan dengan nomenklatur dan klasifikasi jenis penelitian di kedua ilmu pengetahuan, program kursus sekolah dan universitas mengikuti kimia umum mengandaikan studi tentang anorganik sebagai disiplin mendasar. Di dunia ilmiah, urutan yang sama dipelihara.

Kelas zat anorganik

Kimia menyediakan presentasi materi semacam itu, di mana bab pengantar anorganik mempertimbangkan Hukum Elemen Berkala . Klasifikasi jenis khusus ini, yang didasarkan pada asumsi bahwa muatan atom nuklei mempengaruhi sifat zat, dan parameter ini bervariasi secara siklis. Awalnya, meja itu dibangun sebagai cerminan peningkatan massa atom unsur-unsurnya, namun seketika urutan ini ditolak karena ketidakmampuannya dalam aspek bahwa zat anorganik memerlukan pertimbangan mengenai hal ini.

Kimia, selain tabel periodik, mengasumsikan adanya sekitar seratus angka, kelompok dan diagram yang mencerminkan sifat periodisitas.

Saat ini, versi konsolidasi dari pertimbangan konsep semacam itu sebagai kelas kimia anorganik sangat populer. Dalam kolom tabel, elemen ditunjukkan tergantung pada sifat fisikokimia, dalam garis - periode yang serupa satu sama lain.

Zat sederhana dalam anorganik

Tanda di meja periodik dan zat sederhana dalam keadaan bebas sering kali berbeda. Dalam kasus pertama, hanya jenis atom tertentu yang tercermin, dalam kasus kedua, jenis peracikan partikel dan pengaruh timbal baliknya dalam bentuk stabil.

Ikatan kimia dalam zat sederhana menyebabkan perpecahan mereka menjadi keluarga. Dengan demikian, kita bisa membedakan dua jenis kelompok atom yang luas - logam dan non logam. Keluarga pertama terdiri dari 96 elemen dari 118 yang dipelajari.

Logam

Tipe metalik mengasumsikan adanya ikatan yang sama di antara partikel. Interaksi ini didasarkan pada sosialisasi elektron kisi, yang ditandai dengan non-directivity dan unsaturation. Itulah sebabnya logam melakukan panas, muatan, memiliki kilau logam, daktilitas dan plastisitas.

Dengan kondisional, logam berada di sebelah kiri dalam tabel periodik saat melakukan garis lurus dari boron sampai astatine. Elemen yang dekat di lokasi sampai titik ini paling sering garis batas dan menunjukkan dualitas sifat (misalnya germanium).

Logam paling banyak membentuk senyawa dasar. Derajat oksidasi zat tersebut biasanya tidak melebihi dua. Dalam kelompok, metallicity meningkat, namun menurun pada periode tersebut. Sebagai contoh, radioaktif france menunjukkan sifat yang lebih mendasar daripada sodium, dan dalam keluarga halogen, yodium bahkan memiliki kilau logam.

Jika tidak, situasinya dalam periode - sublevel diakhiri dengan gas inert, di depannya terdapat zat dengan sifat berlawanan. Pada ruang horisontal tabel periodik, reaktivitas unsur-unsur bervariasi dari yang utama melalui amfoter sampai yang asam. Logam adalah zat pereduksi yang baik (mereka mengambil elektron dalam pembentukan ikatan).

Bukan logam

Jenis atom ini termasuk dalam kelas utama kimia anorganik. Non-logam menempati sisi kanan meja Mendeleev, yang secara khas menampilkan sifat-sifat asam. Paling sering, unsur-unsur ini ditemukan dalam bentuk senyawa satu sama lain (misalnya borat, sulfat, air). Dalam keadaan molekuler bebas, keberadaan sulfur, oksigen dan nitrogen diketahui. Ada juga beberapa gas nonlogam diatomik - selain dua di atas, mereka dapat mencakup hidrogen, fluorin, brom, klorin dan yodium.

Mereka adalah zat yang paling umum di bumi - silikon, hidrogen oksigen dan karbon sangat umum terjadi. Yodium, selenium dan arsen sangat jarang (disini juga termasuk konfigurasi radioaktif dan tidak stabil yang berada pada periode terakhir tabel).

Dalam senyawa, non-logam berperilaku lebih disukai sebagai asam. Mereka adalah oksidan yang kuat karena kemungkinan melampirkan sejumlah elektron tambahan untuk menyelesaikan level.

Zat kompleks dalam anorganik

Selain zat yang diwakili oleh satu kelompok atom, senyawa dibedakan, termasuk beberapa konfigurasi yang berbeda. Zat tersebut bisa berupa biner (terdiri dari dua partikel berbeda), tiga, empat elemen dan sebagainya.

Zat dua unsur

Pentingnya khusus koneksi biner dalam molekul dilekatkan oleh kimia. Kelas senyawa anorganik juga dipertimbangkan dari sudut pandang ikatan yang terbentuk di antara atom. Bisa berupa ionik, logam, kovalen (polar atau nonpolar), atau campuran. Biasanya, zat ini dengan jelas menunjukkan dasar (dengan adanya logam), sifat amfoter (dual - terutama karakteristik aluminium) atau asam (jika ada unsur dengan tingkat oksidasi +4 atau lebih tinggi).

Tiga elemen asosiasi

Tema kimia anorganik memberikan pertimbangan untuk jenis persatuan atom ini. Senyawa yang terdiri dari lebih dari dua kelompok atom (paling sering anorganik berurusan dengan spesies tiga unsur) biasanya terbentuk dengan partisipasi komponen yang berbeda secara signifikan pada parameter fisiko-kimia.

Kemungkinan jenis komunikasi bersifat kovalen, ionik dan campuran. Biasanya unsur tiga unsur berperilaku mirip dengan biner karena fakta bahwa salah satu kekuatan interaksi interatomis jauh lebih kuat daripada yang lain: yang lemah terbentuk pada putaran kedua dan memiliki kemungkinan untuk terdisosiasi dalam larutan dengan lebih cepat.

Kelas kimia anorganik

Sebagian besar zat yang dipelajari dalam perjalanan zat anorganik dapat dipertimbangkan dengan klasifikasi sederhana tergantung pada komposisi dan sifatnya. Jadi, hidroksida, asam, oksida dan garam dibedakan. Pertimbangan hubungan mereka lebih baik untuk memulai dengan keakraban dengan konsep bentuk teroksidasi, di mana mungkin ada hampir semua zat anorganik. Kimia dari asosiasi semacam itu dibahas dalam bab-bab tentang oksida.

Oksida

Oksida adalah kombinasi dari setiap unsur kimia dengan oksigen dalam keadaan oksidasi -2 (dalam peroksida masing-masing -1). Pembentukan ikatan terjadi karena rekoil dan pelekatan elektron dengan reduksi O ₂ (bila unsur yang paling elektronegatif adalah oksigen).

Mereka dapat menunjukkan sifat asam, amfoter, dan sifat dasar, tergantung pada kelompok atom kedua. Jika logam, oksida tidak melebihi tingkat oksidasi +2, jika bukan logam - dari +4 dan di atasnya. Pada sampel dengan sifat ganda parameter, nilai +3 tercapai.

Asam anorganik

Senyawa asam memiliki reaksi kurang dari 7 medium karena kandungan kation hidrogen yang bisa masuk ke larutan dan kemudian diganti dengan ion logam. Dengan klasifikasi adalah zat yang kompleks. Sebagian besar asam dapat diperoleh dengan mengencerkan oksida yang sesuai dengan air, misalnya dengan pembentukan asam sulfat setelah hidrasi SO ₃ .

Kimia anorganik dasar

Sifat dari jenis senyawa ini adalah karena adanya OH hidroksil radikal, yang memberikan reaksi medium di atas 7. Basa larut disebut alkali, senyawa ini terkuat di kelas zat ini karena disosiasi lengkap (membusuk menjadi ion dalam cairan). Kelompok OH dapat diganti dengan residu asam saat membentuk garam.

Kimia anorganik adalah ilmu ganda yang bisa menggambarkan zat dari berbagai sudut pandang. Dalam teori protolitik, basa dianggap sebagai akseptor kation hidrogen. Pendekatan ini memperluas konsep kelas zat ini, memanggil alkali zat apa pun yang mampu mengambil proton.

Garam

Senyawa jenis ini terletak di antara basa dan asam, karena ini adalah hasil interaksi mereka. Jadi, biasanya ion logam (kadang-kadang amonium, fosfonium atau hidroksonium) muncul sebagai kation, dan residu asam adalah zat anionik. Bila garam terbentuk, hidrogen diganti dengan zat lain.

Bergantung pada rasio jumlah reagen dan kekuatannya relatif terhadap satu sama lain, adalah rasional untuk mempertimbangkan beberapa jenis produk interaksi:

• Garam dasar diperoleh jika gugus hidroksil tidak sepenuhnya diganti (zat tersebut memiliki media reaksi basa);
• Garam asam terbentuk dalam kasus sebaliknya - dengan tidak adanya dasar reaksi, hidrogen sebagian tertinggal di dalam senyawa;
• Yang paling terkenal dan mudah dipahami adalah sampel medium (atau normal) - produk ini merupakan hasil netralisasi reagen lengkap dengan pembentukan air dan materi hanya dengan kation logam atau residu analog dan asamnya.

Kimia anorganik adalah ilmu yang mengasumsikan pembagian masing-masing kelas menjadi fragmen yang dianggap pada waktu yang berbeda: beberapa di antaranya kemudian, yang lain kemudian. Dengan studi yang lebih mendalam, ada 4 jenis garam lagi:

• Ganda mengandung anion tunggal dengan adanya dua kation. Biasanya zat tersebut diperoleh sebagai hasil penggabungan dua garam dengan residu asam yang sama, namun berbeda logam.
• Tipe campuran adalah kebalikan dari yang sebelumnya: basisnya adalah satu kation dengan dua anion yang berbeda.
• Kristal kristalin adalah garam, dengan rumus adanya air dalam keadaan mengkristal.
• Kompleks adalah zat di mana kation, anion atau keduanya diwakili sebagai gugus dengan elemen pembentuk. Garam semacam itu dapat diperoleh terutama di antara unsur-unsur subkelompok B.

Sebagai bahan lain yang termasuk dalam lokakarya kimia anorganik, yang dapat diklasifikasikan sebagai garam atau sebagai bagian pengetahuan yang terpisah, seseorang dapat memberi nama hidrida, nitrida, karbida dan intermetalida (senyawa beberapa logam yang bukan paduan).

Hasil

Kimia anorganik adalah ilmu yang menarik bagi setiap spesialis di bidang ini, terlepas dari kepentingannya. Ini termasuk bab pertama yang belajar di sekolah mengenai masalah ini. Jalannya kimia anorganik menyediakan sistematisasi sejumlah besar informasi sesuai dengan klasifikasi yang mudah dipahami dan sederhana.