El curso de química en las escuelas comienza en el 8º grado con el estudio de los fundamentos generales de la ciencia: se describen los posibles tipos de enlaces entre átomos, tipos de redes cristalinas y los mecanismos de reacción más comunes. Esto se convierte en la base para el estudio de una sección importante, pero más específica: los inorgánicos.
¿Qué es esto?
La química inorgánica es una ciencia que considera los principios de estructura, propiedades básicas y reactividad de todos los elementos de la tabla periódica. La ley periódica juega un papel importante en lo inorgánico, que agiliza la clasificación sistemática de las sustancias cambiando su masa, número y tipo.
El curso también cubre compuestos formados durante la interacción de los elementos de la tabla (la única excepción es el área de hidrocarburos, que se considera en los capítulos de orgánicos). Las tareas de química inorgánica le permiten desarrollar los conocimientos teóricos adquiridos en la práctica.
Ciencia en lo históricoaspecto
El nombre "inorgánico" surgió de acuerdo con la idea de que abarca una parte del conocimiento químico que no está relacionado con las actividades de los organismos biológicos.
Con el tiempo, se ha demostrado que la mayor parte del mundo orgánico puede producir compuestos "no vivos", y los hidrocarburos de cualquier tipo se sintetizan en el laboratorio. Entonces, a partir del cianato de amonio, que es una sal en la química de los elementos, el científico alemán Wehler pudo sintetizar urea.
Para evitar confusiones con la nomenclatura y clasificación de los tipos de investigación en ambas ciencias, el programa de cursos escolares y universitarios, siguiendo la química general, involucra el estudio de los inorgánicos como disciplina fundamental. El mundo científico mantiene una secuencia similar.
Clases de sustancias inorgánicas
Química prevé tal presentación del material, en la que los capítulos introductorios de inorgánicos consideran la Ley Periódica de los Elementos. Esta es una clasificación de un tipo especial, que se basa en la suposición de que las cargas atómicas de los núcleos afectan las propiedades de las sustancias, y estos parámetros cambian cíclicamente. Inicialmente, la tabla se construyó como un reflejo del aumento de las masas atómicas de los elementos, pero pronto esta secuencia fue rechazada debido a su inconsistencia en el aspecto en que las sustancias inorgánicas requieren consideración de este tema.
La química, además de la tabla periódica, sugiere la presencia de unas cien figuras, grupos y diagramas que reflejan la periodicidad de las propiedades.
Actualmente, una versión consolidada de considerar talconceptos como clases de química inorgánica. Las columnas de la tabla indican los elementos según las propiedades físicas y químicas, en las filas - períodos similares entre sí.
Sustancias simples en inorgánicos
Un signo en la tabla periódica y una sustancia simple en estado libre suelen ser cosas diferentes. En el primer caso, solo se refleja un tipo específico de átomos, en el segundo, el tipo de conexión de las partículas y su influencia mutua en formas estables.
El enlace químico en las sustancias simples determina su división en familias. Por lo tanto, se pueden distinguir dos grandes tipos de grupos de átomos: metales y no metales. La primera familia incluye 96 elementos de los 118 estudiados.
Metales
El tipo de metal implica la presencia de una conexión del mismo nombre entre las partículas. La interacción se basa en la socialización de los electrones de la red, que se caracteriza por la no direccionalidad y la insaturación. Por eso los metales conducen bien el calor y las cargas, tienen brillo metálico, maleabilidad y ductilidad.
Convencionalmente, los metales están a la izquierda en la tabla periódica cuando se traza una línea recta desde el boro hasta el astato. Los elementos cercanos en ubicación a esta línea suelen tener una naturaleza límite y exhiben una dualidad de propiedades (por ejemplo, germanio).
Los metales en su mayoría forman compuestos básicos. Los estados de oxidación de tales sustancias no suelen exceder de dos. En un grupo, la metalicidad aumenta, mientras que en un período disminuye. Por ejemplo, el francio radiactivo exhibe más propiedades básicas que el sodio, y enEn la familia de los halógenos, el yodo incluso tiene un brillo metálico.
De lo contrario, la situación está en el período: los gases inertes completan los subniveles, antes de los cuales hay sustancias con propiedades opuestas. En el espacio horizontal de la tabla periódica, la reactividad manifestada de los elementos cambia de básica a anfótera a ácida. Los metales son buenos agentes reductores (aceptan electrones cuando se forman enlaces).
No metales
Este tipo de átomos se incluye en las principales clases de química inorgánica. Los no metales ocupan el lado derecho de la tabla periódica y muestran propiedades típicamente ácidas. La mayoría de las veces, estos elementos se presentan en forma de compuestos entre sí (por ejemplo, boratos, sulfatos, agua). En estado molecular libre se conoce la existencia de azufre, oxígeno y nitrógeno. También hay varios gases no metálicos diatómicos; además de los dos anteriores, estos incluyen hidrógeno, flúor, bromo, cloro y yodo.
Estas son las sustancias más comunes en la tierra: el silicio, el hidrógeno, el oxígeno y el carbono son especialmente comunes. El yodo, el selenio y el arsénico son muy raros (esto también incluye configuraciones radiactivas e inestables, que se ubican en los últimos períodos de la tabla).
En los compuestos, los no metales se comportan predominantemente como ácidos. Son poderosos agentes oxidantes debido a la capacidad de unir una cantidad adicional de electrones para completar el nivel.
Sustancias complejas en inorgánicos
Además de las sustancias que están representadas por un grupo de átomos,se hace una distinción entre compuestos que comprenden varias configuraciones diferentes. Dichas sustancias pueden ser binarias (compuestas por dos partículas diferentes), de tres o cuatro elementos, etc.
Sustancias de dos elementos
La química concede especial importancia a la binaridad de los enlaces en las moléculas. Las clases de compuestos inorgánicos también se consideran desde el punto de vista del enlace formado entre los átomos. Puede ser iónico, metálico, covalente (polar o no polar) o mixto. Por lo general, tales sustancias muestran claramente cualidades básicas (en presencia de metal), anfortéricas (dobles, especialmente características del aluminio) o ácidas (si hay un elemento con un estado de oxidación de +4 o superior).
Asociados de tres elementos
Los temas de química inorgánica prevén la consideración de este tipo de amalgama de átomos. Los compuestos que consisten en más de dos grupos de átomos (la mayoría de las veces los inorgánicos se ocupan de especies de tres elementos) generalmente se forman con la participación de componentes que difieren significativamente entre sí en parámetros fisicoquímicos.
Los posibles tipos de enlaces son covalentes, iónicos y mixtos. Por lo general, las sustancias de tres elementos tienen un comportamiento similar al de las binarias debido al hecho de que una de las fuerzas de interacción interatómica es mucho más fuerte que la otra: la débil se forma de forma secundaria y tiene la capacidad de disociarse más rápido en solución.
Clases de química inorgánica
La gran mayoría de las sustancias estudiadas en el curso de inorgánicas pueden ser consideradas mediante una clasificación simple dependiendo de su composición ypropiedades. Así, se distinguen hidróxidos, ácidos, óxidos y sales. La consideración de su relación es mejor comenzar con un conocimiento del concepto de formas oxidadas, en las que puede aparecer casi cualquier sustancia inorgánica. La química de tales asociados se analiza en los capítulos sobre óxidos.
Óxidos
Óxido es un compuesto de cualquier elemento químico con oxígeno en el estado de oxidación igual a -2 (en peróxidos -1, respectivamente). La formación de enlaces ocurre debido al retroceso y unión de electrones con la reducción de O2 (cuando el oxígeno es el elemento más electronegativo).
Puede exhibir propiedades ácidas, anfóteras y básicas, dependiendo del segundo grupo de átomos. Si es un metal, en el óxido no excede el estado de oxidación de +2, si es un no metal, de +4 y superior. En muestras con la naturaleza dual de los parámetros, el valor +3.
Ácidos en inorgánicos
Los compuestos ácidos tienen una reacción media inferior a 7 debido al contenido de cationes de hidrógeno, que pueden disolverse y ser reemplazados posteriormente por un ion metálico. Por clasificación, son sustancias complejas. La mayoría de los ácidos se pueden obtener diluyendo los óxidos correspondientes con agua, por ejemplo, en la formación de ácido sulfúrico después de la hidratación de SO3.
Química inorgánica básica
Las propiedades de este tipo de compuestos se deben a la presencia del radical hidroxilo OH, que da la reacción del medio anterior 7. Las bases solubles se denominanálcalis, son los más fuertes en esta clase de sustancias debido a la disociación completa (descomposición en iones en un líquido). El grupo OH en la formación de sales puede ser reemplazado por residuos ácidos.
La química inorgánica es una ciencia dual que puede describir sustancias desde diferentes perspectivas. En la teoría protolítica, las bases se consideran aceptoras de cationes de hidrógeno. Este enfoque amplía el concepto de esta clase de sustancias, llamando álcali a cualquier sustancia que pueda aceptar un protón.
Sales
Este tipo de compuestos se encuentra entre bases y ácidos, ya que es el producto de su interacción. Así, un ion metálico (a veces amonio, fosfonio o hidroxonio) suele actuar como catión y un residuo ácido actúa como sustancia aniónica. Cuando se forma una sal, el hidrógeno se reemplaza por otra sustancia.
Dependiendo de la relación entre el número de reactivos y su fuerza entre sí, es racional considerar varios tipos de productos de interacción:
- las sales básicas se obtienen si los grupos hidroxilo no están completamente sustituidos (estas sustancias tienen un entorno de reacción alcalino);
- las sales ácidas se forman en el caso contrario: si f alta una base reactiva, el hidrógeno permanece parcialmente en el compuesto;
- Las muestras más famosas y fáciles de entender son las muestras promedio (o normales): son el producto de la neutralización completa de los reactivos con la formación de agua y una sustancia con solo un catión metálico o su análogo y un residuo ácido.
La química inorgánica es una ciencia que involucrala división de cada una de las clases en fragmentos que se consideran en diferentes momentos: unos - antes, otros - después. Con un estudio más profundo, se distinguen 4 tipos más de sales:
- Double contiene un solo anión en presencia de dos cationes. Por lo general, estas sustancias se obtienen fusionando dos sales con el mismo residuo ácido, pero diferentes metales.
- El tipo mixto es el opuesto al anterior: su base es un catión con dos aniones diferentes.
- Hidratos de cristal: sales en cuya fórmula hay agua en estado cristalizado.
- Los complejos son sustancias en las que un catión, un anión o ambos se presentan en forma de agrupaciones con un elemento formador. Estas sales se pueden obtener principalmente de elementos del subgrupo B.
Otras sustancias incluidas en el taller de química inorgánica que se pueden clasificar como sales o como capítulos separados de conocimiento incluyen hidruros, nitruros, carburos e intermetaluros (compuestos de varios metales que no son una aleación).
Resultados
La química inorgánica es una ciencia de interés para todos los especialistas en este campo, independientemente de sus intereses. Incluye los primeros capítulos estudiados en la escuela en esta materia. El curso de química inorgánica prevé la sistematización de grandes cantidades de información de acuerdo con una clasificación comprensible y sencilla.
