Vse kemijske reakcije v anorganski kemiji. Klasifikacija kemijskih reakcij v anorganski kemiji - dokument

Lekcija 2

Razvrstitev kemične reakcije v anorganski kemiji

Kemijske reakcije so razvrščene po različnih kriterijih.

Glede na število vhodnih snovi in reakcijskih produktov

Razgradnja – reakcija, pri kateri iz ene kompleksne snovi nastaneta dve ali več enostavnih ali kompleksnih snovi

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Spojina- reakcija, pri kateri iz dveh ali več enostavnih ali kompleksnih snovi nastane ena kompleksnejša snov

NH 3 + HCl → NH 4 Cl

Zamenjava- reakcija med enostavnimi in kompleksnimi snovmi, pri kateri se atomi enostavne snovi nadomestijo z atomi enega od elementov v kompleksni snovi.

Fe + CuCl 2 → Cu + FeCl 2

Menjava- reakcija, pri kateri dve kompleksni snovi izmenjata svoje sestavne dele

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Ena izmed reakcij izmenjave nevtralizacija je reakcija med kislino in bazo, pri kateri nastaneta sol in voda.

NaOH + HCl → NaCl + H2O

S toplotnim učinkom

Reakcije, ki se zgodijo s sproščanjem toplote, imenujemo eksotermne reakcije.

C + O 2 → CO 2 + Q

2) Reakcije, ki se pojavijo z absorpcijo toplote, imenujemo endotermne reakcije.

N 2 + O 2 → 2NO – Q

Na podlagi reverzibilnosti

Reverzibilen– reakcije, ki potekajo pod enakimi pogoji v dveh medsebojno nasprotnih smereh.

Imenujemo reakcije, ki potekajo samo v eno smer in se končajo s popolno pretvorbo izhodnih snovi v končne nepovraten, v tem primeru naj bi se sprostil plin, oborina ali rahlo disociirajoča snov - voda.

BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl

Na 2 CO 3 +2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O

Redoks reakcije– reakcije, ki nastanejo s spremembo oksidacijskega stanja.

Ca + 4HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

In reakcije, ki potekajo brez spremembe oksidacijskega stanja.

HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O

5.Homogena reakcije, če so izhodne snovi in produkti reakcije v istem agregatnem stanju. IN heterogena reakcije, če so produkti reakcije in izhodne snovi v različnih agregatnih stanjih.

Na primer: sinteza amoniaka.

Redoks reakcije.

Obstajata dva postopka:

Oksidacija– To je darovanje elektronov, posledično se poveča oksidacijsko stanje. Imenuje se atom, molekula ali ion, ki odda elektron redukcijsko sredstvo.

Mg 0 - 2e → Mg +2

Obnovitev - proces dodajanja elektronov, posledično se oksidacijsko stanje zmanjša. Imenuje se atom, molekula ali ion, ki pridobi elektron oksidacijsko sredstvo.

S 0 +2e → S -2

O 2 0 +4e → 2O -2

Pri redoks reakcijah je treba upoštevati naslednje pravilo: elektronska tehtnica(število pripetih elektronov mora biti enako številu doniranih elektronov; prostih elektronov ne sme biti). In to je treba tudi upoštevati atomsko ravnotežje(število istoimenskih atomov na levi strani mora biti enako številu atomov na desni strani)

Pravila za pisanje redoks reakcij.

Napiši reakcijsko enačbo

Nastavite oksidacijska stanja

Poiščite elemente, katerih oksidacijsko stanje se spremeni

Zapiši jih v parih.

Poišči oksidant in reducent

Napišite postopek oksidacije ali redukcije

Izenačite elektrone z uporabo pravila ravnovesja elektronov (poiščite n.o.c.), razporedite koeficiente

Napišite sumarno enačbo

V enačbo kemijske reakcije vnesite koeficiente

KClO 3 → KClO 4 + KCl; N2 + H2 → NH3; H 2 S + O 2 → SO 2 + H 2 O; Al + O 2 = Al 2 O 3;

Сu + HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + NO + H 2 O; KClO 3 → KCl + O 2; P + N 2 O = N 2 + P 2 O 5;

NO 2 + H 2 O = HNO 3 + NO

. Hitrost kemičnih reakcij. Odvisnost hitrosti kemijskih reakcij od koncentracije, temperature in narave reaktantov.

Pojavijo se kemične reakcije z pri različnih hitrostih. Znanost preučuje hitrost kemične reakcije in ugotavlja njeno odvisnost od pogojev procesa - kemijska kinetika.

υ homogene reakcije je določen s spremembo količine snovi na prostorninsko enoto:

υ =Δn / Δt ∙V

kjer je Δ n sprememba števila molov ene od snovi (najpogosteje izvirne, lahko pa je tudi produkt reakcije), (mol);

V – prostornina plina ali raztopine (l)

Ker je Δ n / V = ΔC (sprememba koncentracije), potem

υ =Δ C / Δt (mol/l∙ s)

υ heterogene reakcije je določena s spremembo količine snovi na enoto časa na enoti površine stika snovi.

υ =Δn / Δt ∙ S

kjer je Δ n – sprememba količine snovi (reagenta ali produkta), (mol);

Δt – časovni interval (s, min);

S – površina stika snovi (cm 2, m 2)

Zakaj hitrosti različnih reakcij niso enake?

Da se kemijska reakcija začne, morajo molekule reagirajočih snovi trčiti. Toda vsak trk ne povzroči kemične reakcije. Da lahko trk povzroči kemijsko reakcijo, morajo imeti molekule dovolj visoko energijo. Imenujemo delce, ki lahko ob trku kemično reagirajo aktivna. Imajo presežek energije v primerjavi s povprečno energijo večine delcev – aktivacijsko energijo E dejanje . V snovi je veliko manj aktivnih delcev kot pri povprečni energiji, zato je za začetek številnih reakcij treba sistemu dati nekaj energije (svetlobni blisk, segrevanje, mehanski udarci).

Energetska pregrada (vrednost E dejanje) je za različne reakcije različen, nižji kot je, lažje in hitreje poteka reakcija.

2. Dejavniki, ki vplivajo na υ(število trkov delcev in njihova učinkovitost).

1) Narava reaktantov: njihova sestava, struktura => aktivacijska energija

▪ čim manj E dejanje, večji je υ;

2) Temperatura: pri t za vsakih 10 0 C, υ 2-4 krat (van't Hoffovo pravilo).

υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10

Naloga 1. Hitrost določene reakcije pri 0 0 C je enaka 1 mol/l ∙ h, temperaturni koeficient reakcije je 3. Kakšna bo hitrost te reakcije pri 30 0 C?

υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10

υ 2 =1∙3 30-0/10 = 3 3 =27 mol/l∙h

3) Koncentracija: več, pogosteje prihaja do trkov in υ. pri konstantna temperatura za reakcijo mA + nB = C po zakonu aktivne mase:

υ = k ∙ С A m ∙ C B n

kjer je k konstanta hitrosti;

C – koncentracija (mol/l)

Zakon množičnega delovanja:

Hitrost kemijske reakcije je sorazmerna zmnožku koncentracij reagirajočih snovi, vzetih po potencah, enakih njihovim koeficientom v reakcijski enačbi.

Naloga 2. Reakcija poteka po enačbi A + 2B → C. Kolikokrat in kako se bo spremenila hitrost reakcije, ko se koncentracija snovi B poveča za 3-krat?

Rešitev:υ = k ∙ C A m ∙ C B n

υ = k ∙ C A ∙ C B 2

υ 1 = k ∙ a ∙ b 2

υ 2 = k ∙ a ∙ 3 v 2

υ 1 / υ 2 = a ∙ v 2 / a ∙ 9 v 2 = 1/9

Odgovor: povečalo se bo 9-krat

Pri plinastih snoveh je hitrost reakcije odvisna od tlaka

Višji kot je tlak, večja je hitrost.

4) katalizatorji– snovi, ki spremenijo reakcijski mehanizem, zmanjšajo E dejanje => υ .

▪ Katalizatorji po končani reakciji ostanejo nespremenjeni

▪ Encimi so biološki katalizatorji, po naravi beljakovine.

▪ Inhibitorji – snovi, ki ↓ υ

1. Med reakcijo je koncentracija reagentov:

1) poveča

2) se ne spremeni

3) zmanjša

4) Ne vem

2. Med reakcijo koncentracija produktov:

1) poveča

2) se ne spremeni

3) zmanjša

4) Ne vem

3. Za homogeno reakcijo A + B → ... s hkratnim povečanjem molske koncentracije izhodnih snovi za 3-krat se hitrost reakcije poveča:

1) 2-krat

2) 3-krat

4) 9-krat

4. Hitrost reakcije H 2 + J 2 → 2HJ se bo zmanjšala za 16-krat s hkratnim zmanjšanjem molskih koncentracij reagentov:

1) 2-krat

2) 4-krat

5. Hitrost reakcije CO 2 + H 2 → CO + H 2 O s povečanjem molskih koncentracij za 3-krat (CO 2) in 2-krat (H 2) se poveča:

1) 2-krat

2) 3-krat

4) 6-krat

6. Hitrost reakcije C (T) + O 2 → CO 2 pri V-const in povečanju količine reagentov za 4-krat se poveča:

1) 4-krat

4) 32-krat

10. Hitrost reakcije A + B → ... se bo povečala, ko:

1) zmanjšanje koncentracije A

2) povečana koncentracija B

3) hlajenje

4) zmanjšanje tlaka

7. Hitrost reakcije Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 je večja pri uporabi:

1) železov prah, ne ostružki

2) železni opilki, ne prah

3) koncentrirana H 2 SO 4 in nerazredčena H 2 SO 4

4) Ne vem

8. Hitrost reakcije 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 bo višja, če uporabite:

1) 3 % raztopina H 2 O 2 in katalizator

2) 30 % raztopina H 2 O 2 in katalizator

3) 3% raztopina H 2 O 2 (brez katalizatorja)

4) 30 % raztopina H 2 O 2 (brez katalizatorja)

Kemijsko ravnotežje. Dejavniki, ki vplivajo na ravnovesje premika. Le Chatelierjevo načelo.

Kemijske reakcije lahko razdelimo glede na smer, v kateri potekajo

▪ Ireverzibilne reakcije poteka samo v eno smer (reakcije ionske izmenjave z, ↓, MDS, izgorevanje in nekatere druge)

Na primer, AgNO 3 + HCl → AgCl↓ + HNO 3

▪ Reverzibilne reakcije pod enakimi pogoji naprej nasprotne smeri (↔).

Na primer, N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3

Stanje reverzibilne reakcije, v kateri je υ → = υ ← klical kemična ravnovesje.

Da bi reakcija v kemični proizvodnji potekala čim bolj popolno, je treba premakniti ravnotežje proti produktu. Če želite ugotoviti, kako bo določen dejavnik spremenil ravnovesje v sistemu, uporabite Le Chatelierjevo načelo(1844):

Le Chatelierjevo načelo: Če na sistem v stanju ravnovesja deluje zunanji vpliv (sprememba t, p, C), se bo ravnotežje premaknilo v smer, ki oslabi ta vpliv.

Ravnovesje se premakne:

1) s C reagirajo →,

pri C prod ← ;

2) pri p (za pline) - proti zmanjšanju prostornine,

pri ↓ р – v smeri naraščanja V;

če reakcija poteka brez spreminjanja števila molekul plinastih snovi, potem tlak ne vpliva na ravnotežje v tem sistemu.

3) pri t – proti endotermni reakciji (- Q),

pri ↓ t – proti eksotermni reakciji (+ Q).

Naloga 3. Kako naj se spremenijo koncentracije snovi, tlak in temperatura homogenega sistema PCl 5 ↔ PCl 3 + Cl 2 – Q, da se ravnovesje premakne v smeri razgradnje PCl 5 (→)

↓ C (PCl 3) in C (Cl 2)

Naloga 4. Kako se spremeni kemijsko ravnotežje reakcije 2CO + O 2 ↔ 2CO 2 + Q, ko

a) zvišanje temperature;

b) povečan pritisk

1. Metoda, ki premakne ravnotežje reakcije 2CuO(T) + CO Cu 2 O(T) + CO 2 v desno (→), je:

1) povečanje koncentracije ogljikovega monoksida

2) povečanje koncentracije ogljikovega dioksida

3) zmanjšanje koncentracije oksida taline (I)

4) zmanjšanje koncentracije bakrovega (II) oksida

2. V homogeni reakciji 4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O se bo z naraščajočim tlakom ravnovesje premaknilo:

2) desno

3) se ne bo premaknil

4) Ne vem

8. Pri segrevanju je ravnotežje reakcije N 2 + O 2 2NO – Q:

1) se bo pomaknil v desno

2) se premakne v levo

3) se ne bo premaknil

4) Ne vem

9. Pri ohlajanju je ravnotežje reakcije H 2 + S H 2 S + Q:

1) se premakne v levo

2) se bo pomaknil v desno

3) se ne bo premaknil

4) Ne vem

Klasifikacija kemijskih reakcij v anorganski in organski kemiji
Dokument
Naloge A 19 (USE 2012) Razvrstitev kemična reakcije V anorganski in organsko kemija. TO reakcije substitucija se nanaša na interakcijo: 1) propena in vode, 2) ...
Tematsko načrtovanje pouka kemije v 8.-11. razredu 6
Tematsko načrtovanje
1 Kemični reakcije 11 11 Razvrstitev kemična reakcije V anorganski kemija. (C) 1 Razvrstitev kemična reakcije v organskem kemija. (C) 1 hitrost kemična reakcije. Aktivacijska energija. 1 Dejavniki, ki vplivajo na hitrost kemična reakcije ...
Vprašanja za izpite iz kemije za študente 1. letnika
Dokument
Metan, uporaba metana. Razvrstitev kemična reakcije V anorganski kemija. Fizično in kemična Lastnosti in uporaba etilena. Kemični ravnovesje in njegovi pogoji...
Kemijske reakcije- to so procesi, zaradi katerih iz nekaterih snovi nastanejo druge, ki se od njih razlikujejo po sestavi in (ali) strukturi.

Razvrstitev reakcij:

jaz Glede na število in sestavo reaktantov in reakcijskih produktov:

1) Reakcije, ki se pojavijo brez spremembe sestave snovi:

V št organska kemija to so reakcije preobrazbe nekaterih alotropske modifikacije drugim:

C (grafit) → C (diamant); P (bela) → P (rdeča).

V organski kemiji so to reakcije izomerizacije – reakcije, pri katerih iz molekul ene snovi nastanejo molekule drugih snovi enake kakovosti in kakovosti. kvantitativna sestava, tj. z enakim molekulska formula, vendar z drugačno strukturo.

CH 2 -CH 2 -CH 3 → CH 3 -CH-CH 3

n-butan 2-metilpropan (izobutan)

2) Reakcije, ki se pojavijo s spremembo sestave snovi:

a) Reakcije spojin (v organski kemiji adicije) - reakcije, med katerimi dve ali več snovi tvorijo eno bolj kompleksno: S + O 2 → SO 2

V organski kemiji so to reakcije hidrogeniranja, halogeniranja, hidrohalogeniranja, hidratacije, polimerizacije.

CH 2 = CH 2 + HOH → CH 3 – CH 2 OH

b) Reakcije razgradnje (v organski kemiji eliminacija, eliminacija) - reakcije, med katerimi nastane več novih snovi iz ene kompleksne snovi:

CH 3 – CH 2 OH → CH 2 = CH 2 + H 2 O

2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2

V organski kemiji so primeri reakcij izločanja dehidrogenacija, dehidracija, dehidrohalogenacija in kreking.

c) Substitucijske reakcije - reakcije, med katerimi atomi enostavne snovi zamenjajo atome nekega elementa v kompleksni snovi (v organski kemiji sta reaktanta in produkta reakcije pogosto dve kompleksni snovi).

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl; 2Na+ 2H 2 O→ 2NaOH + H 2

Primerov substitucijskih reakcij, ki jih ne spremlja sprememba oksidacijskih stanj atomov, je zelo malo. Opozoriti je treba na reakcijo silicijevega oksida s solmi kislin, ki vsebujejo kisik, ki ustrezajo plinastim ali hlapnim oksidom:

CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2

Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3СаSiO 3 + P 2 O 5

d) Reakcije izmenjave - reakcije, med katerimi dve kompleksni snovi izmenjata svoje sestavine:

NaOH + HCl → NaCl + H 2 O,
2CH 3 COOH + CaCO 3 → (CH 3 COO) 2 Ca + CO 2 + H 2 O

II. S spreminjanjem oksidacijskih stanj kemičnih elementov, ki tvorijo snovi

1) Reakcije, ki se pojavijo s spremembo oksidacijskih stanj ali ORR:

∙2| N +5 + 3e – → N +2 (proces redukcije, element – oksidant),

∙3| Cu 0 – 2e – → Cu +2 (proces oksidacije, element – reducent),

8HNO 3 + 3Cu → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.

V organski kemiji:

C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → CH 2 OH–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH

2) Reakcije, ki se pojavijo brez spreminjanja oksidacijskih stanj kemičnih elementov:

Li 2 O + H 2 O → 2LiOH,
HCOOH + CH 3 OH → HCOOCH 3 + H 2 O

III. Avtor: toplotni učinek

1) Pojavijo se eksotermne reakcije s sproščanjem energije:

C + O 2 → CO 2 + Q,
CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O + Q

2) Endotermne reakcije se pojavijo z absorpcijo energije:

СaCO 3 → CaO + CO 2 - Q

C 12 H 26 → C 6 H 14 + C 6 H 12 - Q

IV. Glede na agregatno stanje reagirajočih snovi

1) Heterogene reakcije– reakcije, med katerimi so reaktanti in produkti reakcije v različnih agregatnih stanjih:

Fe(sol) + CuSO 4 (sol) → Cu(sol) + FeSO 4 (sol),
CaC 2 (trdna snov) + 2H 2 O (l) → Ca(OH) 2 (raztopina) + C 2 H 2 (g)

2) Homogene reakcije - reakcije, med katerimi so reaktanti in reakcijski produkti v istem agregatnem stanju:

H 2 (g) + Cl 2 (g) → 2HCl (g),
2C 2 H 2 (g) + 5O 2 (g) → 4CO 2 (g) + 2H 2 O (g)

V. Z udeležbo katalizatorja

1) Nekatalitične reakcije, ki potekajo brez sodelovanja katalizatorja:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O, C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

2) Katalitske reakcije, ki prihaja s sodelovanjem katalizatorjev:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

VI. Po smeri

1) Ireverzibilne reakcije teče v teh pogojih le v eno smer:

C 2 H 4 + 3O 2 → 2CO 2 + 2H 2 O

2) Reverzibilne reakcije pod temi pogoji tečeta hkrati v dveh nasprotnih smereh: N 2 + 3H 2 ↔2NH 3

VII. Glede na tokovni mehanizem

1) Radikalni mehanizem.

A: B → A· + ·B

Pride do homolitične (enake) cepitve vezi. Med hemolitično cepitvijo se par elektronov, ki tvori vez, razdeli tako, da vsak od nastalih delcev prejme en elektron. V tem primeru nastanejo radikali - nenabiti delci z nesparjenimi elektroni. Radikali so zelo reaktivni delci; plinska faza z visoka hitrost in pogosto z eksplozijo.

Med radikali in molekulami, ki nastanejo med reakcijo, pride do radikalskih reakcij:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl

Primeri: reakcije zgorevanja organskih in ne organske snovi, sinteza vode, amoniaka, reakcije halogeniranja in nitriranja alkanov, izomerizacija in aromatizacija alkanov, katalitična oksidacija alkanov, polimerizacija alkenov, vinil klorid itd.

2) Ionski mehanizem.

A: B → :A - + B +

Pride do heterolitske (neenake) cepitve vezi, pri čemer oba vezna elektrona ostaneta z enim od prejšnjih vezani delci. Nastanejo nabiti delci (kationi in anioni).

Ionske reakcije se pojavijo v raztopinah med ioni, ki že obstajajo ali so nastali med reakcijo.

Na primer v anorganska kemija- to je interakcija elektrolitov v raztopini; v organski kemiji so to adicijske reakcije na alkene, oksidacija in dehidrogenacija alkoholov, substitucija alkoholne skupine in druge reakcije, ki označujejo lastnosti aldehidov in karboksilnih kislin.

VIII. Glede na vrsto energije, ki sproži reakcijo:

1) Fotokemične reakcije nastanejo, ko so izpostavljene kvantom svetlobe. Na primer sinteza vodikovega klorida, interakcija metana s klorom, proizvodnja ozona v naravi, procesi fotosinteze itd.

2) Radiacijske reakcije sproži visokoenergijsko sevanje ( rentgenski žarki, γ-žarki).

3) Sprožijo se elektrokemične reakcije električni tok, na primer med elektrolizo.

4) Termokemične reakcije sproži toplotna energija. Te vključujejo vse endotermne reakcije in številne eksotermne reakcije, ki zahtevajo toploto za začetek.

Anorganska kemija- veja kemije, ki je povezana s proučevanjem zgradbe, reaktivnosti in lastnosti vseh kemičnih elementov in njihovih anorganske spojine. Ta veja kemije zajema vse spojine razen organskih snovi (razred spojin, ki vključuje ogljik, z izjemo nekaj preprostih spojin, ki so običajno razvrščene kot anorganske). Razlike med organskimi in anorganskimi spojinami, ki vsebujejo , so po nekaterih predstavah poljubne. Anorganska kemija preučuje kemične elemente in enostavne in kompleksne snovi(razen ekoloških). Število danes znanih anorganskih snovi se približuje 500 tisoč.

Teoretična osnova anorganske kemije je periodični zakon in na podlagi tega periodični sistem D. I. Mendelejeva. Glavna naloga anorganska kemija je razvoj in znanstveno podlago načine za ustvarjanje novih materialov z lastnostmi, potrebnimi za sodobno tehnologijo.

Klasifikacija kemijskih elementov

Periodni sistem kemičnih elementov ( periodni sistem) - klasifikacija kemijskih elementov, ki ugotavlja odvisnost različne lastnosti kemični elementi iz naboja atomsko jedro. Sistem je grafični izraz periodičnega zakona, . Njo originalna različica je razvil D.I. Mendeleev v letih 1869-1871 in se je imenoval "Naravni sistem elementov", ki je ugotovil odvisnost lastnosti kemičnih elementov od njihovih atomska masa. Skupno je bilo predlaganih več sto možnosti za upodobitev periodnega sistema, vendar v sodobna različica V sistemu se predpostavlja, da so elementi združeni v dvodimenzionalno tabelo, v kateri vsak stolpec (skupina) definira glavne fizikalne in kemijske lastnosti, črte pa predstavljajo med seboj nekoliko podobna obdobja.

Preproste snovi

Sestavljeni so iz atomov enega kemičnega elementa (so oblika njegovega obstoja v prostem stanju). Glede na kemijsko vez med atomi so vse preproste snovi v anorganski kemiji razdeljene v dve glavni skupini: in. Prvi so značilni kovinska povezava, za drugo - kovalentno. Obstajata tudi dve sosednji skupini - kovinam podobne in nekovinam podobne snovi. Obstaja tak pojav kot alotropija, ki je sestavljena iz možnosti nastanka več vrst preproste snovi iz atomov istega elementa, vendar z različnimi strukturami kristalna mreža; vsaka od teh vrst se imenuje alotropna modifikacija.

Kovine

(iz latinščine metallum - rudnik, rudnik) - skupina elementov z značilnimi kovinskimi lastnostmi, kot so visoka toplotna in električna prevodnost, pozitivni temperaturni koeficient upora, visoka duktilnost in kovinski lesk. Od 118 kemičnih elementov, odkritih v v tem trenutku, kovine vključujejo:
- 38 v skupini prehodnih kovin,
- 11 v skupini lahkih kovin,
- 7 v skupini polkovin,
- 14 v skupini lantanidi + lantan,
- 14 v skupini aktinidi + aktinij,
- zunaj določenih skupin.
Tako 96 od vseh odkritih elementov pripada kovinam.

nekovine

Kemijski elementi s tipičnimi nekovinske lastnosti ki zaseda zgornji desni kot Periodni sistem elementi. V naravi se pojavlja v molekularni obliki kot preproste snovi.

Anorganska kemija v reakcijah. Imenik. Lidin R.A., Molochko V.A., Andreeva L.L.

2. izdaja, popravljena. in dodatno - M.: 2007 - 637 str.

Imenik vsebuje 1100 anorganskih snovi, za katere so podane enačbe najpomembnejših reakcij. Izbira substanc je bila utemeljena z njihovim teoretičnim in laboratorijsko-industrijskim pomenom. Imenik je urejen po abecednem principu kemijskih formul in pregledni strukturi, opremljen s predmetnim kazalom, ki olajša iskanje želene snovi. Nima analogov v domači in tuji kemijski literaturi. Za študente kemijskih in kemijsko-tehnoloških univerz. Uporabljajo ga lahko univerzitetni učitelji, podiplomski študenti, znanstveniki, inženirji in tehniki kemična industrija, ter učitelji in dijaki višjih srednjih šol.

Oblika: pdf

Velikost: 36,2 MB

Oglejte si, prenesite:pogon.google

Priročnik predstavlja kemijske lastnosti (reakcijske enačbe) najpomembnejše povezave 109 elementov periodnega sistema od vodika do meitnerija. Podrobno je opisanih več kot 1100 anorganskih snovi, izbranih glede na njihov industrijski pomen (izhodne snovi za kemični procesi, mineralne surovine), širina razširjenosti v inženirski, tehnični in izobraževalni laboratorijski praksi (modelna topila in reagenti, reagenti kvalitativna analiza) in uporabo v najnovejših vejah kemijske tehnologije.
Referenčno gradivo je razdeljeno na sklope, od katerih je vsak posvečen enemu elementu, elementi pa so razvrščeni po abecedi svojih simbolov (od aktinija Ac do cirkonija Zr).
Vsak razdelek je sestavljen iz več naslovov, od katerih se prvi nanaša na preprosto snov, vsi naslednji pa na kompleksne snovi, v kemijske formule v kateri je element razdelka na prvem (levem) mestu. Snovi vsakega razdelka so navedene po abecednem vrstnem redu z njihovimi nomenklaturnimi formulami (z eno izjemo: na koncu razdelkov elementov, ki tvorijo kisline, so vse kisline, ki jim ustrezajo). Na primer, v razdelku »Aktinij« so naslovi Ac, AcC13, AcF3, Ac(N03)3, Ac203, Ac(OH)3. Formule spojin s kompleksnim anionom so podane v obrnjeni obliki, tj.
Vsak razdelek vsebuje kratek opis snovi, kjer so navedene njena barva, toplotna stabilnost, topnost, interakcija (ali pomanjkanje le-te) z običajnimi reagenti itd., Kot tudi metode za pridobivanje te snovi, predstavljene v obliki povezav do naslovov drugih snovi. Povezave vsebujejo simbol elementa preseka, številko preseka in nadpisano številko reakcijske enačbe.
Naslednji v razdelku je oštevilčen nabor reakcijskih enačb, ki odraža glavne kemijske lastnosti dane snovi. Na splošno je vrstni red enačb naslednji:
- termična razgradnja snovi;
- dehidracija ali razgradnja kristalnega hidrata;
- odnos do vode;
- interakcija z običajnimi kislinami (če so reakcije istega tipa, je enačba podana le za klorovodikovo kislino);
- interakcija z alkalijami (običajno natrijev hidroksid);
- interakcija z amoniakovim hidratom;
- interakcija z enostavnimi snovmi;
- presnovne reakcije s kompleksnimi snovmi;
- redoks reakcije;
- reakcije kompleksiranja;
- elektrokemijske reakcije (elektroliza taline in/ali raztopine).
Reakcijske enačbe nakazujejo pogoje za njihov potek in nastanek, kadar je to pomembno za razumevanje kemije in stopnje reverzibilnosti procesa. Ti pogoji vključujejo:
- agregatno stanje reagentov in/ali produktov;
- barvanje reagentov in/ali produktov;
- stanje raztopine ali njene značilnosti (razredčena, koncentrirana, nasičena);
- počasna reakcija;
- temperaturno območje, tlak (visok ali vakuum), katalizator;
- nastajanje usedlin ali plinov;
- uporabljeno topilo, če ni voda;
- inertno ali drugo posebno plinsko okolje.
Na koncu priročnika je seznam literature in predmetno kazalo snovi pod naslovi.

Tečaj anorganske kemije vsebuje veliko posebnih izrazov, potrebnih za izvajanje kvantitativnih izračunov. Oglejmo si podrobneje nekatere njegove glavne razdelke.
Posebnosti
Anorganska kemija je nastala z namenom ugotavljanja lastnosti snovi mineralnega izvora.
Med glavnimi deli te znanosti so:
- analizo strukture, fizikalne in kemijske lastnosti;
- razmerje med strukturo in reaktivnostjo;
- ustvarjanje novih metod za sintezo snovi;
- razvoj tehnologij za čiščenje zmesi;
- metode za proizvodnjo anorganskih materialov.
Razvrstitev
Anorganska kemija je razdeljena na več oddelkov, ki se ukvarjajo s preučevanjem določenih fragmentov:
- kemični elementi;
- razredi anorganskih snovi;
- polprevodniške snovi;
- nekatere (prehodne) spojine.
Razmerje
Anorganska kemija je povezana s fizikalno in analizna kemija, ki imajo zmogljiv nabor orodij, ki vam omogočajo izvajanje matematičnih izračunov. Teoretično gradivo, obravnavan v tem razdelku, se uporablja v radiokemiji, geokemiji, agrokemiji in tudi v jedrski kemiji.
Anorganska kemija je v svoji uporabni obliki povezana z metalurgijo, kemijska tehnologija, elektronika, rudarstvo in predelava mineralov, konstrukcijske in gradbeni materiali, čiščenje industrijskih odpadnih voda.
Zgodovina razvoja
Splošna in anorganska kemija sta se razvili skupaj z človeška civilizacija, zato vključuje več samostojnih sklopov. V začetku devetnajstega stoletja je Berzelius objavil tabelo atomskih mas. To obdobje je zaznamovalo začetek razvoja te vede.
Osnova anorganske kemije so bile raziskave Avogadra in Gay-Lussaca o lastnostih plinov in tekočin. Hess je uspel izpeljati matematično razmerje med količino toplote in agregatno stanje snovi, ki so bistveno razširile obzorja anorganske kemije. Pojavila se je na primer atomsko-molekularna teorija, ki je odgovorila na številna vprašanja.
Na začetku devetnajstega stoletja je Davyju uspelo elektrokemično razgraditi natrijev in kalijev hidroksid, kar je odprlo nove možnosti za proizvodnjo preprostih snovi z elektrolizo. Faraday je na podlagi Davyjevega dela izpeljal zakone elektrokemije.
Od druge polovice devetnajstega stoletja se je potek anorganske kemije močno razširil. Odkritja van't Hoffa, Arrheniusa in Oswalda so uvedla nove trende v teoriji raztopin. V tem času je bil oblikovan zakon množičnega delovanja, ki je omogočil izvedbo različnih kvalitativnih in kvantitativnih izračunov.
Doktrina valence, ki sta jo ustvarila Wurtz in Kekule, je omogočila najti odgovore na številna vprašanja anorganske kemije, povezana z obstojem različne oblike oksidi, hidroksidi. Konec devetnajstega stoletja so odkrili nove kemične elemente: rutenij, aluminij, litij: vanadij, torij, lantan itd. To je postalo mogoče po uvedbi tehnike v prakso. spektralna analiza. Novosti, ki so se v tistem obdobju pojavile v znanosti, niso le pojasnile kemijskih reakcij v anorganski kemiji, temveč so omogočile tudi napovedovanje lastnosti nastalih produktov in področja njihove uporabe.
Do konca devetnajstega stoletja je bil znan obstoj 63 različnih elementov in informacije o različnih kemikalije. Toda zaradi pomanjkanja njihove popolne znanstvena klasifikacija, ni bilo mogoče rešiti vseh problemov v anorganski kemiji.
Mendelejev zakon
Periodični zakon, ki ga je ustvaril Dmitrij Ivanovič, je postal osnova za sistematizacijo vseh elementov. Zahvaljujoč odkritju Mendelejeva so kemiki lahko popravili svoje predstave o atomskih masah elementov in napovedali lastnosti snovi, ki še niso bile odkrite. Teorija Moseleyja, Rutherforda in Bohra je dala fizikalno osnovo Mendelejevemu periodičnemu zakonu.
Anorganska in teoretična kemija
Če želite razumeti, kaj se kemija poučuje, morate pregledati osnovne pojme, vključene v tečaj.
Glavno teoretično vprašanje, ki ga proučujemo v tem razdelku, je Mendelejevljev periodični zakon. Anorganska kemija v tabelah, predstavljena v šolski tečaj, mlade raziskovalce seznani z glavnimi razredi anorganskih snovi in njihovimi odnosi. Teorija kemična vez upošteva naravo vezi, njeno dolžino, energijo, polarnost. Metoda molekularnih orbital, valenčne vezi, teorija kristalnega polja so glavna vprašanja, ki omogočajo razlago strukturnih značilnosti in lastnosti anorganskih snovi.
Kemijska termodinamika in kinetika, odgovori na vprašanja o spremembah energije sistema, opis elektronske konfiguracije ionov in atomov, njihova pretvorba v kompleksne snovi na podlagi teorije superprevodnosti je povzročila nov odsek - kemijo polprevodniških materialov.
Uporabna narava
Anorganska kemija za telebane vključuje uporabo teoretičnih vprašanj v industriji. Prav ta del kemije je postal osnova za različne industrije, povezane s proizvodnjo amoniaka, žveplove kisline, ogljikov dioksid, mineralna gnojila, kovine in zlitine. Z uporabo kemične metode v strojništvu zlitine z dane lastnosti in lastnosti.
Predmet in naloge
Kaj proučuje kemija? To je znanost o snoveh, njihovih transformacijah in področjih uporabe. V tem časovnem obdobju obstajajo zanesljivi podatki o obstoju približno sto tisoč različnih anorganskih spojin. pri kemične transformacije spreminja se sestava molekul, nastajajo snovi z novimi lastnostmi.
Če študirate anorgansko kemijo od začetka, se morate z njo najprej seznaniti teoretični odseki, in šele po tem lahko začnete praktično uporabo pridobljeno znanje. Med številnimi vprašanji, ki jih obravnava ta del kemijske znanosti, je treba omeniti atomsko-molekularno teorijo.
Molekula v njej velja za najmanjši delec snov, ki ima svoje kemijske lastnosti. Deljiva je do atomov, ki so najmanjši delci snovi. Molekule in atomi so noter nenehno gibanje, zanje so značilne elektrostatične sile odboja in privlačnosti.
Anorganska kemija iz nič bi morala temeljiti na definiciji kemijskega elementa. Z njim običajno mislimo na vrsto atomov, ki imajo določen jedrski naboj, strukturo elektronske lupine. Glede na svojo strukturo lahko vstopijo v različne interakcije in tvorijo snovi. Ljubeča molekula je električno nevtralen sistem, to pomeni, da popolnoma upošteva vse zakone, ki obstajajo v mikrosistemih.
Za vsak element, ki obstaja v naravi, je mogoče določiti število protonov, elektronov in nevtronov. Vzemimo za primer natrij. Število protonov v njegovem jedru ustreza zaporedni številki, to je 11, in je enako številu elektronov. Za izračun števila nevtronov ga je potrebno odšteti od relativne atomske mase natrija (23). serijsko številko, dobimo 12. Za nekatere elemente so identificirali izotope, ki se razlikujejo po številu nevtronov v atomskem jedru.
Sestavljanje formul za valenco
Kaj je še značilno za anorgansko kemijo? Teme, obravnavane v tem razdelku, vključujejo sestavljanje formul snovi in izvajanje kvantitativnih izračunov.
Najprej analizirajmo značilnosti sestavljanja formul po valenci. Glede na to, kateri elementi bodo vključeni v sestavo snovi, obstajajo določena pravila določitev valence. Začnimo s sestavljanjem binarnih spojin. To vprašanje se obravnava v šolskem tečaju anorganske kemije.
Za kovine, ki se nahajajo v glavnih podskupinah periodnega sistema, valenčni indeks ustreza številki skupine, je konstantna vrednost. Kovine, ki jih najdemo v stranske podskupine, lahko kažejo različne valence.
Pri določanju valence nekovin je nekaj posebnosti. Če se v spojini nahaja na koncu formule, ima nižjo valenco. Pri izračunu se od osem odšteje številka skupine, v kateri je ta element. Na primer, v oksidih ima kisik valenco dveh.
Če se nekovina nahaja na začetku formule, ima največjo valenco, ki je enaka številki njene skupine.
Kako narediti formulo za snov? Obstaja določen algoritem, ki ga poznajo celo šolarji. Najprej morate zapisati znake elementov, navedenih v imenu povezave. Element, ki je v imenu naveden zadnji, je v formuli postavljen na prvo mesto. Nato se z uporabo pravil nad vsakim od njih postavi indikator valence. Med vrednostmi se določi najmanjši skupni večkratnik. Pri delitvi z valenco dobimo indekse, ki se nahajajo pod znaki elementov.
Vzemimo za primer različico sestave formule za ogljikov monoksid (4). Najprej postavimo drug poleg drugega znaka ogljika in kisika, ki sta del te anorganske spojine, dobimo CO. Ker ima prvi element spremenljiva valenca, navedeno je v oklepaju, za kisik pa izračunamo tako, da od osem (številka skupine) odštejemo šest, dobimo dve. Končna formula predlaganega oksida bo CO 2.
Med mnogimi znanstveni izrazi, ki se uporablja v anorganski kemiji, je alotropija še posebej zanimiva. Pojasnjuje obstoj več preprostih snovi, ki temeljijo na eni kemični element, ki se med seboj razlikujejo po lastnostih in strukturi.
Razredi anorganskih snovi
Obstajajo štirje glavni razredi anorganskih snovi, ki si zaslužijo podrobno obravnavo. Začnimo z kratek opis oksidi Ta razred vključuje binarne spojine, v katerih je nujno prisoten kisik. Glede na to, kateri element začne formulo, jih delimo v tri skupine: bazične, kisle in amfoterne.
Kovine z valenco, večjo od štiri, kot tudi vse nekovine tvorijo s kisikom kisle okside. Med njihovimi glavnimi kemijskimi lastnostmi opazimo sposobnost interakcije z vodo (izjema je silicijev oksid), reakcije z bazičnimi oksidi in alkalijami.
Kovine, katerih valenca ne presega dveh oblik bazični oksidi. Med glavnimi kemičnimi lastnostmi te podvrste izpostavljamo tvorbo alkalij z vodo, soli z kislinski oksidi in kisline.
Za prehodne kovine (cink, berilij, aluminij) je značilna tvorba amfoternih spojin. Njihova glavna razlika je dvojnost lastnosti: reakcije z alkalijami in kislinami.
Baze so velik razred anorganskih spojin, ki imajo podobne strukture in lastnosti. Molekule takih spojin vsebujejo eno ali več hidroksilnih skupin. Sam izraz je bil uporabljen za tiste snovi, ki zaradi interakcije tvorijo soli. Alkalije so baze, ki imajo alkalno okolje. Sem spadajo hidroksidi prve in druge skupine glavnih podskupin periodnega sistema.
IN kislinske soli, poleg kovine in ostanka iz kisline, obstajajo vodikovi kationi. Na primer natrijev bikarbonat ( soda bikarbona) je iskana spojina v slaščičarski industriji. Bazične soli namesto vodikovih kationov vsebujejo hidroksidne ione. Dvojne soli so komponento veliko naravnih mineralov. Tako najdemo natrijev in kalijev klorid (silvinit). zemeljska skorja. To je spojina, ki se uporablja v industriji za izolacijo alkalijskih kovin.
V anorganski kemiji obstaja poseben oddelek, namenjen preučevanju kompleksnih soli. Te spojine aktivno sodelujejo pri presnovni procesi ki se pojavljajo v živih organizmih.
Termokemija
Ta razdelek vključuje obravnavo vseh kemijskih transformacij z vidika izgube ali pridobitve energije. Hess je uspel ugotoviti razmerje med entalpijo in entropijo ter izpeljati zakon, ki pojasnjuje spremembo temperature za katero koli reakcijo. Toplotni učinek, ki označuje količino energije, sproščene ali absorbirane v določeni reakciji, je opredeljen kot razlika v vsoti entalpij reakcijskih produktov in izhodnih snovi, ob upoštevanju stereokemičnih koeficientov. Hessov zakon je temeljni v termokemiji in omogoča kvantitativne izračune za vsako kemijsko transformacijo.
Koloidna kemija
Šele v dvajsetem stoletju ta del Kemija je postala posebna veda, ki se ukvarja z obravnavo različnih tekočih, trdnih in plinastih sistemov. Suspenzije, suspenzije, emulzije, ki se razlikujejo po velikosti delcev in kemijskih parametrih, so podrobno preučene v koloidni kemiji. Rezultati številnih študij se aktivno uporabljajo v farmacevtski, medicinski in kemični industriji, kar znanstvenikom in inženirjem omogoča sintezo snovi z danimi kemijskimi in fizikalnimi lastnostmi.
Zaključek
Anorganska kemija je trenutno ena največjih vej kemije, ki vsebuje ogromno teoretično in praktična vprašanja, ki omogoča pridobivanje idej o sestavi snovi, njihovih fizikalne lastnosti, kemijske transformacije, glavne industrije. Če poznate osnovne izraze in zakone, lahko sestavite enačbe kemijskih reakcij in z njimi izvedete različne matematične izračune. Vsi sklopi anorganske kemije, ki se nanašajo na sestavljanje formul, pisanje reakcijskih enačb in reševanje problemov z rešitvami, so študentom na voljo na zaključnem izpitu.