Ανόργανη Χημεία

Η μελέτη της σύνθεσης και της συμπεριφοράς οργανομεταλλικών και οργανικών ενώσεων είναι γνωστή ως ανόργανη χημεία. Αυτός ο κλάδος εξηγεί την έννοια της ανόργανης χημείας. Υπάρχουν πάνω από 1 lakh ανόργανες ενώσεις που βρίσκονται στην επιφάνεια της γης.

Καλύπτει τη μελέτη όλων των χημικών ενώσεων, εκτός από τις μυριάδες ή τις ενώσεις άνθρακα. Η οργανική χημεία περιλαμβάνει τη μελέτη αυτών των ενώσεων.

Η ανόργανη χημεία έχει ζωτικό ρόλο σε πολλές βιομηχανίες. Έχει μια ιδιαίτερη γωνιά στη χημεία και είναι η σκελετική δομή της γεωργικής, χημικής και ιατρικής βιομηχανίας.

Πώς ταξινομούνται οι ανόργανες ενώσεις;

Μπορούμε να ταξινομήσουμε τις ανόργανες ενώσεις σε οξέα, βάσεις, οξείδια και άλατα. Ας δούμε ποιες είναι αυτές:

1. Οξέα 

Οι ενώσεις που διαλύονται στο νερό για να σχηματίσουν ιόντα υδρογόνου ονομάζονται οξέα. Έχουν πολύ χαμηλή τιμή pH και είναι πολύ διαβρωτικά. Έχουν ξινή γεύση και έχουν σημαντική χρήση σε χημικά εργαστήρια και βιομηχανίες.

Μερικά από τα οξέα στη φύση είναι το νιτρικό οξύ, το υδροχλωρικό οξύ, το ανθρακικό οξύ, το θειικό οξύ κ.λπ. Ρίξτε μια ματιά σε αυτήν τη χημική εξίσωση που περιλαμβάνει ένα οξύ για καλύτερη κατανόηση:

HCl + H2O→H+ + Cl−

2. Βάσεις

Οι χημικές ενώσεις που απελευθερώνουν τα ιόντα υδροξυλίου όταν βρίσκονται στο νερό ονομάζονται βάσεις στην ανόργανη χημεία. Δρα ως εξουδετερωτής οξέος που αντιδρά με ιόντα υδρογόνου. Οι βάσεις είναι συνήθως ορυκτά που αντιδρούν με τα οξέα δίνοντας νερό και αλάτι.

Συνήθως είναι τα ανθρακικά, τα οξείδια και τα υδροξείδια των μετάλλων. Μερικά από αυτά είναι το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH), το υδροξείδιο του καλίου (KOH), το υδροξείδιο του αμμωνίου (NH4OH) κ.λπ.

Μπορούμε να καταλάβουμε πώς απελευθερώνουν τα ιόντα υδροξυλίου όταν διαλύονται στο νερό με αυτό το παράδειγμα χημικής εξίσωσης:

KOH + H2O→ K+ + OH−

3. Οξείδια

Αυτές είναι οι ενώσεις που περιέχουν τουλάχιστον ένα μόνο άτομο οξυγόνου. Ένα οξείδιο είναι ένα διαιόν του οξυγόνου από μόνο του. Το ανιόν είναι συνήθως σε κατάσταση οξείδωσης -2. Αν και τα οξείδια μπορούν να σχηματιστούν όταν το οξυγόνο αντιδρά με τα άλλα στοιχεία, αντιδρά με τα ευγενή αέρια κάτω από ειδικές χημικές συνθήκες και, επομένως, βρίσκεται πολύ σπάνια.

Άλατα

Τα άλατα στη χημεία είναι τα προϊόντα των αντιδράσεων μεταξύ οξέων και βάσεων. Μαζί με τα άλατα απελευθερώνεται και νερό. Είναι μια χημική ένωση που αποτελείται από ένα ανιόν και ένα κατιόν. Το χλωριούχο νάτριο είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα αλατιού.

HCl     +   NaOH   →   NaCl   +   H2O

Οξύ             Βάση            Αλάτι         Νερό

Οργανομεταλλική Χημεία 

Οι οργανομεταλλικές ενώσεις έχουν τουλάχιστον έναν χημικό δεσμό μεταξύ ενός ατόμου άνθρακα (οργανικού μορίου) και ενός μετάλλου (αλκαλική, αλκαλική γη και μέταλλα μετάπτωσης). Περιλαμβάνουν επίσης μεταλλοειδή υπό ειδικές συνθήκες. Οι χημικές βιομηχανίες και άλλες ιατρικές βιομηχανίες συνήθως τις χρησιμοποιούν ως ομοιογενείς καταλύτες.

Πολλές χημικές ενώσεις με αυτούς τους δεσμούς είναι χημικά πανομοιότυπες μεταξύ τους. Μια εναλλακτική μπορεί να είναι οι ενώσεις με μεταλλικούς δεσμούς ομοιοπολικής φύσης. Βοηθά στην ανάμειξη των ενώσεων της οργανικής χημείας με τις ενώσεις της ανόργανης χημείας.

Περιέχουν άμεσους δεσμούς μετάλλου-άνθρακα χωρίς τη χρήση οργανικών προσδεμάτων. Μερικά παραδείγματα οργανομεταλλικών ενώσεων περιλαμβάνουν τα αντιδραστήρια Gilman (που περιέχουν χαλκό και λίθιο) και το αντιδραστήριο Grignard, το οποίο περιέχει μαγνήσιο.

Ένα παράδειγμα μιας φυσικώς απαντώμενης οργανομεταλλικής ένωσης είναι η μεθυλοκοβαλαμίνη. Είναι μια μορφή βιταμίνης Β12 που περιέχει δεσμούς κοβαλτίου-μεθυλίου. Αυτή η ένωση έχει μεγάλη χημική και βιολογική σημασία. Είναι πολύ ομοιοπολικά και συνήθως βρίσκονται σε στερεή κατάσταση σε θερμοκρασία δωματίου.

Χημεία Συντονισμού 

Οι ενώσεις συντονισμού χρησιμοποιούνται πολύ πριν από την ανακάλυψη ανόργανων ενώσεων. Η μελέτη της δομής και της σύνδεσης των ενώσεων συντονισμού ξεκίνησε λόγω της διερευνητικότητας του Tassaert.

Ο Ελβετός χημικός Alfre Warner ήταν ο πρώτος που πρότεινε τη θεωρία της ύπαρξης ενώσεων συντονισμού. Η θεωρία του εξήγησε πολλά πράγματα σχετικά με τα χαρακτηριστικά και τη σχέση των ενώσεων συντονισμού.

Αν και η θεωρία ήταν κατάλληλη και διαφωτιστική, απέτυχε να εξηγήσει το φαινόμενο του χρωματισμού και τις μαγνητικές ιδιότητες των ενώσεων συντονισμού.

Ερχόμενοι στην ονοματολογία των ενώσεων συντονισμού, το κατιόν ονομάζεται πρώτα και το ανιόν εμφανίζεται αργότερα στο όνομα. Παραμένει το ίδιο, ανεξάρτητα από το εάν το ιόν είναι απλό ή σύνθετο. Αλλά, εάν πρόκειται για σύνθετο ιόν, πρώτα ονομάζονται οι συνδέτες, ακολουθούμενο από το όνομα του κεντρικού ατόμου μετάλλου.

Η μαγνητική τους ορμή εξαρτάται από τον αριθμό των μη ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων στα τροχιακά.

Στοιχεία μετάβασης

Τα μεταβατικά στοιχεία είναι εν μέρει γεμάτα με d-τροχιακά στο προτελευταίο κέλυφος τους. Μπορούν να δημιουργήσουν τα κατιόντα με ένα ατελές d-υποκέλυφος. Μπορούν εύκολα να αναγνωριστούν ή να εντοπιστούν λόγω της μοναδικής ηλεκτρονικής τους διαμόρφωσης.

Οι κραυγαλέα εξαιρέσεις σε αυτήν την ομάδα είναι τα στοιχεία ψευδάργυρος, κάδμιο και υδράργυρος. Αυτά τα στοιχεία δεν έχουν ένα μερικώς γεμάτο d-τροχιακό. Τα ταξινομούμε στα μεταβατικά στοιχεία επειδή οι ιδιότητές τους είναι συνήθως επέκταση των ιδιοτήτων των στοιχείων μετάβασης.

Στοιχεία P-Block

Τα στοιχεία από την ομάδα 13 έως την ομάδα 18 του περιοδικού πίνακα ονομάζονται στοιχεία p-block. Η φύση τους εξαρτάται σημαντικά από την ενθαλπία ιονισμού, το ατομικό μέγεθος, την ηλεκτραρνητικότητα και την ενθαλπία κέρδους ηλεκτρονίων.

Άλλες ιδιότητες επηρεάζουν επίσης τη φύση τους. Είναι η ύπαρξη d ή f τροχιακών στα βαρύτερα στοιχεία και η απουσία των d-τροχιακών στη δεύτερη περίοδο.

Συμπέρασμα

Η ανόργανη χημεία είναι ένας σημαντικός κλάδος της χημείας που επωμίζεται τη λειτουργία της χημικής και ιατρικής βιομηχανίας στον κόσμο. Έχουν την εφαρμογή τους στους τομείς της ιατρικής και της υγείας.

Μας δίνουν διάφορα άλατα για να τα χρησιμοποιήσουμε στην καθημερινή μας ζωή και άλλες ανόργανες ενώσεις που χρησιμοποιούνται για τη διεξαγωγή πειραμάτων στα εργαστήρια χημείας. Εκτός από αυτά τα πράγματα, η ανόργανη χημεία έχει εξαιρετική χρήση στις βιομηχανίες κεραμικών και στον ηλεκτρικό τομέα (όπου το πυρίτιο χρησιμοποιείται χύμα).