همه تعاریف در شیمی معدنی شیمی معدنی چیست؟ شیمی معدنی پایه

"مفاهیم تغییر می کنند، کلمات باقی می مانند." چقدر درست! چند بار شنیده می شود: "برق را روشن کن"، "برق را خاموش کن"، اگرچه بلندگو به خوبی می داند که یک لامپ برق روشن یا خاموش نمی شود، بلکه از مدار جریان روشن و خاموش می شود.

کلماتی که از مفاهیمی که قبلاً بر روی آنها سرمایه گذاری شده باقی مانده اند شامل نامگذاری دو بخش شیمی است که به طور سنتی به آنها معدنی و غیر آلی می گویند. شیمی ارگانیک.

برای مدت طولانی، شیمیدانان، که قادر به تولید بیشتر آن ترکیبات شیمیایی پیچیده که بخشی از اندام های گیاهان و جانوران هستند، ناتوانی خود را با این واقعیت توضیح می دهند که این مواد در گیاهان و حیوانات تحت تأثیر یک "حیات" خاص تشکیل می شوند. نیرو» و نمی توان آن را در فلاسک ها و قاب ها سنتز کرد.

شیمیدان معروف آلمانی ولر که تجربه شخصیمن باید به غلط بودن این دیدگاه متقاعد می شدم. او قطعا نیست ترکیبات آلینیتروژن و کربن با اکسیژن یک ماده پیچیده دریافت کردند که معلوم شد قبلاً یک ترکیب معمولی "آلی" شناخته شده - اوره است.

اکنون به یقین می دانیم که برای به دست آوردن هیچ ماده ای که بخشی از گیاهان و جانوران است به هیچ "نیروی حیاتی" نیاز نیست و همه آنها را می توان از عناصر تشکیل دهنده آنها ساخت. این واقعیت که هنوز همه آنها به طور مصنوعی به دست نیامده اند، ما را آزار نمی دهد. دریافت نشده در وسایل مدرنسنتز - زمانی حاصل می شود که این ابزارها بهبود یابند.

در حقیقت، تمام ترکیبات به اصطلاح "آلی" ترکیباتی از کربن هستند. برخلاف سایر عناصر، کربن قادر به تولید ده ها هزار ترکیب با سایر مواد ساده است. صرفاً برای راحتی مطالعه، تمام ترکیبات متنوع کربن به رشته ای جدا از شیمی عناصر دیگر، «از حافظه قدیم» به نام شیمی آلی کاهش می یابد.

مهمترین کنجکاوی این است که اکنون در دروس شیمی "آلی" تعداد زیادی از چنین ترکیبات کربنی مورد مطالعه قرار می گیرد که در هیچ گیاه یا حیوانی یافت نمی شود.

آغاز چنین ساخت مصنوعی از مواد "آلی" که در طبیعت وجود ندارند، توسط یک شیمیدان در فلاسک ها، مخزن ها و دستگاه های کارخانه خود ایجاد شده است، با یک کشف تصادفی توسط یک دانش آموز 18 ساله پرکینز آغاز شد.

پرکینز ایده ساخت ماده دارویی کینین را که از پوست درخت سینچونا استخراج می‌شود، به صورت مصنوعی در ذهن داشت. او که در جریان تحقیقات خود ترکیب جدیدی دریافت کرد، خواست حلالیت آن را مطالعه کند و با حل شدن آن در الکل، دید که محلول دارای رنگ بنفش باشکوهی است.

"نمیشه به عنوان رنگ استفاده کرد؟" پرکینز فکر کرد. معلوم شد که بسیار ممکن است که این محلول پشم و ابریشم را کاملاً به رنگ بنفش زیبا درآورد.

پرکینز علم را رها کرد، دانشگاه را ترک کرد و اولین کارخانه رنگ مصنوعی «ارگانیک» جهان را تأسیس کرد. به دنبال او، صدها شیمیدان دیگر شروع به سنتز ترکیبات کربنی جدید و بیشتر کردند که نه تنها به عنوان رنگ، بلکه به عنوان ضد عفونی کننده، بیهوش کننده (مسکن)، دارویی، مواد سمی و انفجاری نیز استفاده می شد.

موضوع و وظایف شیمی

شیمی مدرن یکی از علوم طبیعیو سیستمی از رشته های جداگانه است: شیمی عمومی و معدنی، شیمی تجزیه، شیمی آلی، شیمی فیزیکی و کلوئیدی، ژئوشیمی، کیهان شیمی و غیره.

شیمی علمی است که به مطالعه فرآیندهای تبدیل مواد، همراه با تغییر در ترکیب و ساختار، و همچنین انتقال متقابل بین این فرآیندها و سایر اشکال حرکت ماده می‌پردازد.

بنابراین، موضوع اصلی شیمی به عنوان یک علم، مواد و تبدیل آنهاست.

در مرحله کنونی توسعه جامعه ما، مراقبت از سلامت انسان از وظایف بسیار مهم است. درمان بسیاری از بیماری ها به لطف دستاوردهای شیمی در زمینه ایجاد مواد و مواد جدید امکان پذیر شده است: داروها، جایگزین های خون، پلیمرها و مواد پلیمری.

نداشتن دانش عمیق و همه کاره در زمینه شیمی، عدم درک معنای مثبت یا تاثیر منفیمختلف عوامل شیمیاییدر مورد سلامت انسان و محیط زیست، نمی توان به یک پزشک متخصص تبدیل شد.

شیمی عمومی. شیمی معدنی

شیمی معدنی علم عناصر است سیستم دوره ایو مواد ساده و پیچیده تشکیل شده توسط آنها.

شیمی معدنی از شیمی عمومی جدایی ناپذیر است. از نظر تاریخی، در مطالعه برهمکنش شیمیایی عناصر با یکدیگر، قوانین اساسی شیمی، قوانین کلی سیر واکنش های شیمیایی، نظریه پیوند شیمیایی، دکترین راه حل ها و خیلی چیزهای دیگر که موضوع شیمی عمومی است.

به این ترتیب، شیمی عمومیمفاهیم نظری و مفاهیمی که شالوده کل سیستم را تشکیل می دهند را مطالعه می کند دانش شیمیایی.

شیمی معدنی مدت‌هاست که از مرحله علوم توصیفی عبور کرده است و در حال حاضر در نتیجه استفاده گسترده از روش‌های شیمیایی کوانتومی، مدل نواری، «تولد دوم» خود را تجربه می‌کند. طیف انرژیالکترون ها، کشف ترکیبات ظرفیتی-شیمیایی گازهای نجیب، سنتز هدفمند مواد با خواص فیزیکی و شیمیایی خاص. بر اساس مطالعه عمیق رابطه بین ساختار شیمیایی و خواص، مشکل اصلی را با موفقیت حل می کند - ایجاد مواد معدنی جدید با خواص مطلوب.

2. روش های شیمی عمومی و معدنی.

از روش های تجربی شیمی، مهمترین روش، روش واکنش های شیمیایی است. واکنش شیمیایی - تبدیل یک ماده به ماده دیگر با تغییر ترکیب و ساختار شیمیایی. واکنش های شیمیایی امکان مطالعه خواص شیمیایی مواد را فراهم می کند. با واکنش های شیمیایی ماده مورد مطالعه می توان به طور غیر مستقیم درباره ساختار شیمیایی آن قضاوت کرد. روش های مستقیم برای ایجاد ساختار شیمیایی بیشتر مبتنی بر استفاده از پدیده های فیزیکی است.

سنتز معدنی نیز بر اساس واکنش‌های شیمیایی انجام می‌شود که اخیراً موفقیت زیادی به‌ویژه در بدست آوردن ترکیبات بسیار خالص به صورت تک بلورها به دست آورده است. این امر با استفاده از دما و فشار بالا، خلاء عمیق، معرفی روش های تمیز کردن بدون ظروف و غیره تسهیل شد.

هنگام انجام واکنش های شیمیایی، و همچنین هنگام جداسازی مواد از مخلوط به شکل خالص نقش مهمروش های آماده سازی بازی: بارش، کریستالیزاسیون، فیلتراسیون، تصعید، تقطیر و غیره. بسیاری از این روش های کلاسیک آماده سازی در حال حاضر پیشرفتهای بعدیو پیشرو در فناوری به دست آوردن به ویژه هستند مواد خالصو تک کریستال ها اینها روشهای کریستالیزاسیون جهت دار، تبلور مجدد ناحیه، تصعید خلاء، تقطیر کسری هستند. یکی از ویژگی های شیمی معدنی مدرن سنتز و مطالعه مواد بسیار خالص بر روی تک بلورها است.

روش‌های آنالیز فیزیکوشیمیایی به طور گسترده در مطالعه محلول‌ها و آلیاژها استفاده می‌شود، زمانی که جداسازی ترکیبات تشکیل‌شده در آنها در یک حالت فردی دشوار یا عملاً غیرممکن باشد. سپس کاوش کنید مشخصات فیزیکیسیستم ها بسته به تغییر در ترکیب. در نتیجه، یک نمودار ترکیب-ویژگی ساخته می شود که تجزیه و تحلیل آن به فرد اجازه می دهد تا در مورد ماهیت تعامل شیمیایی اجزاء، تشکیل ترکیبات و خواص آنها نتیجه گیری کند.

برای درک ماهیت این پدیده، روش های تجربی به تنهایی کافی نیست، بنابراین لومونوسوف گفت که یک شیمیدان واقعی باید یک نظریه پرداز باشد. تنها از طریق تفکر، انتزاع علمی و تعمیم، قوانین طبیعت شناخته می شوند، فرضیه ها و نظریه ها ایجاد می شود.

درک نظری مواد آزمایشی و ایجاد یک سیستم منسجم از دانش شیمیایی در شیمی عمومی و معدنی مدرن مبتنی بر: 1) نظریه مکانیک کوانتومی ساختار اتم ها و سیستم تناوبی عناصر D.I. مندلیف؛ 2) نظریه کوانتومی-شیمیایی ساختار شیمیایی و دکترین وابستگی خواص یک ماده به "ساختار شیمیایی آن". 3) دکترین تعادل شیمیایی، بر اساس مفاهیم ترمودینامیک شیمیایی.

3. نظریه ها و قوانین بنیادی شیمی.

از جمله تعمیم های بنیادی شیمی و علوم طبیعی می توان به نظریه اتمی-مولکولی، قانون بقای جرم و انرژی اشاره کرد.

سیستم تناوبی و نظریه ساختار شیمیایی.

الف) نظریه اتمی-مولکولی.

خالق مطالعات اتمی و مولکولی و کاشف قانون بقای جرم مواد M.V. لومونوسوف به حق بنیانگذار شیمی علمی در نظر گرفته می شود. لومونوسوف به وضوح دو مرحله را در ساختار ماده متمایز کرد: عناصر (در درک ما - اتم ها) و ذرات (مولکول). به گفته لومونوسوف، مولکول های مواد ساده از اتم های یکسان و مولکول های مواد پیچیده از اتم های مختلف تشکیل شده اند. نظریه اتمی-مولکولی در جهان به رسمیت شناخته شد اوایل XIXقرن پس از تایید اتم شناسی دالتون در شیمی. از آن زمان، مولکول ها به موضوع اصلی مطالعه در شیمی تبدیل شده اند.

ب) قانون بقای جرم و انرژی.

در سال 1760 لومونوسوف قانون یکپارچه جرم و انرژی را تدوین کرد. اما قبل از آغاز قرن بیستم. این قوانین مستقل از یکدیگر در نظر گرفته شدند. شیمی عمدتاً به قانون بقای جرم ماده می پردازد (جرم موادی که وارد یک واکنش شیمیایی می شوند برابر با جرم موادی است که در نتیجه واکنش ایجاد می شود).

به عنوان مثال: 2KSlO 3 \u003d 2 KCl + 3O 2

سمت چپ: 2 اتم پتاسیم سمت راست: 2 اتم پتاسیم

2 اتم کلر 2 اتم کلر

6 اتم اکسیژن 6 اتم اکسیژن

فیزیک با قانون بقای انرژی سروکار داشت. در سال 1905 بنیانگذار فیزیک مدرنالف. انیشتین نشان داد که رابطه ای بین جرم و انرژی وجود دارد که با معادله E \u003d mc 2 بیان می شود که در آن E انرژی است، m جرم است. c سرعت نور در خلاء است.

ج) قانون تناوبی.

مهمترین وظیفه شیمی معدنی مطالعه خواص عناصر، شناسایی الگوهای کلی برهمکنش شیمیایی آنها با یکدیگر است. بزرگترین تعمیم علمی در حل این مشکل توسط D.I. مندلیف، که قانون تناوبی و بیان گرافیکی آن - سیستم تناوبی را کشف کرد. تنها در نتیجه این کشف، پیش بینی شیمیایی، پیش بینی حقایق جدید، امکان پذیر شد. بنابراین، مندلیف بنیانگذار شیمی مدرن است.

قانون تناوبی مندلیف اساس امر طبیعی است
سیستماتیک عناصر شیمیایی. عنصر شیمیایی - مجموعه
اتم هایی با بار هسته ای یکسان الگوهای تغییر خواص
عناصر شیمیایی توسط قانون تناوبی تعیین می شوند. دکترین از
ساختار اتم ها را توضیح داد معنای فیزیکیقانون دوره ای
معلوم شد که فراوانی تغییرات در خواص عناصر و ترکیبات آنها
به یک ساختار مشابه الکترونیکی که بطور دوره ای تکرار می شود بستگی دارد
پوسته اتم های آنها خواص شیمیایی و برخی از خواص فیزیکی بستگی دارد
ساختار پوسته الکترونی، به ویژه لایه های بیرونی آن. بنابراین
قانون تناوبی مبنای علمی برای مطالعه مهمترین خواص عناصر و ترکیبات آنها است: اسید-باز، ردوکس، کاتالیزوری، پیچیده ساز، نیمه هادی، فلز-شیمیایی، کریستال-شیمیایی، رادیوشیمیایی و غیره.

سیستم تناوبی همچنین نقش عظیمی در مطالعه رادیواکتیویته طبیعی و مصنوعی و انتشار انرژی درون هسته ای ایفا کرد.

قانون تناوبی و سیستم تناوبی دائما در حال توسعه و اصلاح هستند. گواه این امر، فرمول مدرن قانون تناوبی است: خواص عناصر، و همچنین اشکال و خواص ترکیبات آنها، در یک وابستگی دوره ای به بزرگی بار هسته اتم های آنها است. بنابراین، بار مثبت هسته، و نه جرم اتمی، استدلال دقیق تری است که خواص عناصر و ترکیبات آنها به آن بستگی دارد.

د) نظریه ساختار شیمیایی.

وظیفه اصلی شیمی مطالعه رابطه بین ساختار شیمیایی یک ماده و خواص آن است. خواص یک ماده تابعی از ساختار شیمیایی آن است. به A.M. باتلروف معتقد بود که خواص یک ماده با ترکیب کیفی و کمی آن تعیین می شود. او اولین کسی بود که موضع اصلی نظریه ساختار شیمیایی خود را تدوین کرد. بنابراین: ماهیت شیمیایی یک ذره پیچیده با ماهیت ذرات مرکب اولیه، تعداد آنها و ساختار شیمیایی آنها تعیین می شود. ترجمه شده به زبان مدرناین بدان معنی است که خواص یک مولکول با ماهیت اتم های تشکیل دهنده آن، تعداد آنها و ساختار شیمیایی مولکول تعیین می شود. در ابتدا تئوری ساختار شیمیایی به ترکیبات شیمیایی اطلاق می شد که دارای ساختار مولکولی هستند. در حال حاضر نظریه ایجاد شده توسط باتلروف به عنوان یک نظریه شیمیایی کلی در مورد ساختار ترکیبات شیمیایی و وابستگی خواص آنها به ساختار شیمیایی در نظر گرفته می شود. این نظریه ادامه و توسعه تئوری اتمی و مولکولی لومونوسوف است.

4. نقش دانشمندان داخلی و خارجی در توسعه عمومی و

شیمی معدنی

شیمی معدنی- شاخه ای از شیمی که به مطالعه ساختار می پردازد، واکنش پذیریو خواص همه عناصر شیمیایی و ترکیبات معدنی آنها. این حوزه از شیمی همه ترکیبات به جز مواد آلی را پوشش می دهد (کلاس ترکیباتی که کربن را شامل می شود، به استثنای چند ترکیب ساده که معمولاً به عنوان غیر آلی طبقه بندی می شوند). تفاوت بین ارگانیک و ترکیبات معدنی , حاوی , بر اساس برخی بازنمایی ها دلخواه هستند. شیمی معدنی به مطالعه عناصر شیمیایی و ساده و مواد پیچیده(به جز ارگانیک). تعداد مواد معدنی شناخته شده امروزه نزدیک به 500000 است.

مبانی نظری شیمی معدنی است قانون دوره ایو بر اساس آن سیستم تناوبی D.I. مندلیف. وظیفه اصلی شیمی معدنی توسعه و اثبات علمی روش هایی برای ایجاد مواد جدید با نیازهای لازم است. فن آوری پیشرفتهخواص

طبقه بندی عناصر شیمیایی

سیستم تناوبی عناصر شیمیایی ( جدول مندلیف) - طبقه بندی عناصر شیمیایی که وابستگی خواص مختلف عناصر شیمیایی را به بار هسته اتم ایجاد می کند. این سیستم بیان گرافیکی قانون تناوبی است. نسخه اصلی آن توسط D.I. Mendeleev در 1869-1871 ساخته شد و "نظام طبیعی عناصر" نامیده شد که وابستگی خواص عناصر شیمیایی به آنها را ایجاد کرد. جرم اتمی. در مجموع، چند صد نوع از تصویر سیستم تناوبی پیشنهاد شده است، اما در نسخه مدرن سیستم، قرار است عناصر را به یک جدول دو بعدی کاهش دهد که در آن هر ستون (گروه) اصلی را تعیین می کند. ویژگی های فیزیکوشیمیایی، و ردیف ها دوره هایی را تا حدودی شبیه به یکدیگر نشان می دهند.

مواد ساده

آنها از اتم های یک عنصر شیمیایی تشکیل شده اند (آنها شکلی از وجود آن در حالت آزاد هستند). بسته به اینکه پیوند شیمیایی بین اتم ها چیست، همه مواد ساده در شیمی معدنی به دو گروه اصلی تقسیم می شوند: و. اولی با یک پیوند فلزی مشخص می شود، در حالی که دومی کووالانسی است. دو گروه مجاور نیز متمایز می شوند - مواد فلزی و غیر فلزی. پدیده ای به عنوان آلوتروپی وجود دارد که شامل امکان تشکیل چندین نوع ماده ساده از اتم های یک عنصر، اما با ساختار متفاوت است. شبکه کریستالی; هر یک از این انواع اصلاح آلوتروپیک نامیده می شود.

فلزات

(از lat. metallum - معدن، معدن) - گروهی از عناصر با خواص فلزی مشخص، مانند هدایت حرارتی و الکتریکی بالا، ضریب دمایی مثبت مقاومت، شکل پذیری بالا و درخشش فلزی. از 118 عنصر شیمیایی کشف شده تاکنون، فلزات عبارتند از:

• 38 در گروه فلزات انتقالی،
• 11 در گروه فلزات سبک،
• 7 در گروه نیمه فلزات،
• 14 در گروه لانتانیدها + لانتانیم،
• 14 در گروه اکتینیدها + اکتینیم،
• خارج از گروه های خاص

بنابراین، 96 از کل عناصر کشف شده متعلق به فلزات است.

غیر فلزات

عناصر شیمیایی با خواص معمولی غیرفلزی که گوشه سمت راست بالای جدول تناوبی عناصر را اشغال می کنند. به شکل مولکولی به شکل مواد ساده موجود در طبیعت

شیمی معدنی

شیمی معدنی شاخه‌ای از شیمی است که به مطالعه خواص عناصر شیمیایی مختلف و ترکیباتی که آنها تشکیل می‌دهند، به استثنای هیدروکربن‌ها (ترکیبات شیمیایی کربن و هیدروژن) و فرآورده‌های جایگزین آن‌ها که اصطلاحاً مولکول‌های آلی هستند، می‌پردازد.

اولین مطالعات در زمینه شیمی معدنی به مواد معدنی اختصاص داشت. هدف استخراج عناصر شیمیایی مختلف از آنها بود. این مطالعات امکان تقسیم همه مواد را به دو دسته بزرگ: عناصر شیمیایی و ترکیبات فراهم کرد.

عناصر شیمیایی - موادی متشکل از اتمهای یکسان (مثلاً آهن که یک میله آهنی است یا سرب که از لوله سربی ساخته شده است).

ترکیبات شیمیایی موادی هستند که از آنها تشکیل شده است اتم های مختلف. به عنوان مثال، آب H20، سولفات سدیم Na2SO4، هیدروکسید آمونیوم NH4OH…

اتم هایی که عناصر و ترکیبات شیمیایی را تشکیل می دهند به دو دسته اتم های فلزی و اتم های غیر فلزی تقسیم می شوند.

اتم های غیر فلزات (نیتروژن N، اکسیژن O، گوگرد S، کلر CI.) این توانایی را دارند که الکترون ها را به خود متصل کنند و آنها را از اتم های دیگر بگیرند. بنابراین به اتم های غیر فلزی «الکترونی منفی» می گویند.

از طرف دیگر اتم های فلزی تمایل دارند تا الکترون ها را به اتم های دیگر اهدا کنند. بنابراین به اتم های فلزات الکتروپوزیتیو می گویند. اینها به عنوان مثال آهن آهن، سرب سرب، مس مس، روی روی هستند. مواد متشکل از دو عنصر شیمیایی متفاوت معمولاً حاوی اتم‌های فلزی از یک نوع (تعریف آتول مربوطه در ابتدای فرمول شیمیایی قرار می‌گیرد) و اتم‌های غیرفلزی از یک نوع (در فرمول شیمیایی، نامگذاری اتم مربوطه بعد از اتم فلز قرار می گیرد). به عنوان مثال، سدیم کلرید NaCI. اگر ماده حاوی اتم فلز نباشد، کمترین عنصر الکترونگاتیو در ابتدای فرمول شیمیایی، به عنوان مثال، آمونیاک NH3 قرار می گیرد.

سیستم نامگذاری ترکیبات شیمیایی معدنی در سال 1960 تصویب شد اتحادیه بین المللی IUPAC. ترکیبات شیمیایی معدنی را ابتدا با گفتن نام الکترونگاتیوترین عنصر (معمولاً غیرفلزی) نامگذاری می کنند. مثلاً ارتباط با فرمول شیمیایی KCl کلرید پتاسیم نامیده می شود. ماده H2S را سولفید هیدروژن و CaO را اکسید کلسیم می نامند.

شیمی ارگانیک.

در ابتدای توسعه خود، این شیمی مواد موجود در موجودات زنده - گیاهان و حیوانات (پروتئین ها، چربی ها، قندها) یا مواد موجود در مواد زنده تجزیه شده (روغن) را بررسی کرد. همه این مواد آلی نامیده می شدند.

به طور طبیعی رخ می دهد مواد آلیبه گروه های مختلفی تعلق دارند: روغن و اجزای آن، پروتئین ها، کربوهیدرات ها، چربی ها، هورمون ها، ویتامین ها و غیره.

در اوایل قرن نوزدهم، اولین مولکول های آلی مصنوعی سنتز شدند. ولر با استفاده از نمک معدنی آمونیوم سیانات، اوره را در سال 1828 به دست آورد. استیک اسیددر سال 1845 توسط کلبه سنتز شد. برتلو دریافت کرد اتانولو اسید فرمیک (1862).

با گذشت زمان، شیمیدانان یاد گرفتند که مواد آلی طبیعی بیشتری را سنتز کنند. گلیسیرین، وانیلین، کافئین، نیکوتین، کلسترول به دست آمد.

بسیاری از مواد آلی سنتز شده در طبیعت وجود ندارند. اینها پلاستیک ها، مواد شوینده، الیاف مصنوعی، داروهای متعدد، رنگ ها، حشره کش ها هستند.

کربن بیش از هر عنصر دیگری ترکیبات تشکیل می دهد. کربن با یک پوسته الکترونی خارجی پایدار، تمایل بسیار کمی برای تبدیل شدن به یک یون با بار مثبت یا منفی دارد. این پوسته الکترونی در نتیجه تشکیل چهار پیوند به رئوس چهار وجهی که در مرکز آن هسته اتم کربن قرار دارد، به وجود می آید. به همین دلیل است که مولکول های آلی ساختار خاصی دارند.

در مولکول های آلی، اتم کربن همیشه در چهار پیوند شیمیایی درگیر است. اتم های کربن می توانند به راحتی با یکدیگر ترکیب شوند و زنجیره های بلند یا ساختارهای حلقوی را تشکیل دهند.

اتم‌های کربن در مولکول‌های آلی می‌توانند با پیوندهای منفرد (به اصطلاح هیدروکربن‌های اشباع) یا چندگانه، دقیق‌تر دوگانه و همچنین پیوندهای سه‌گانه (هیدروکربن‌های غیراشباع) به هم متصل شوند.

اتحادیه بین المللی IUPAC یک سیستم نامگذاری برای ترکیبات آلی ایجاد کرده است. این سیستم طولانی ترین زنجیره کربنی بدون انشعاب، نوع پیوند شیمیایی بین اتم های کربن و وجود گروه های مختلف اتم (جایگزین) متصل به زنجیره کربنی اصلی را نشان می دهد.

گروه‌هایی از اتم‌های کربن به مولکول‌های آلی که در آن‌ها قرار دارند، ویژگی‌های خاصی می‌دهند. دومی امکان تمایز بین کلاس های متعددی از ترکیبات آلی را فراهم می کند، به عنوان مثال: هیدروکربن ها (مواد حاصل از اتم های کربن و هیدروژن)، الکل ها، اسیدهای آلی.

در این مرحله از تکامل، حتی یک نفر نمی تواند زندگی خود را بدون شیمی تصور کند. پس از همه، هر روز در سراسر جهان مختلف وجود دارد واکنش های شیمیایی، بدون آن وجود همه موجودات زنده به سادگی غیرممکن است. به طور کلی در شیمی دو بخش وجود دارد: شیمی معدنی و شیمی آلی. برای درک تفاوت های اصلی آنها، ابتدا لازم است که بفهمیم این بخش ها چیست.

شیمی معدنی

مشخص است که این شاخه از شیمی مطالعه می کند کلیه خواص فیزیکی و شیمیایی مواد معدنیو همچنین ترکیبات آنها، ضمن در نظر گرفتن ترکیب، ساختار و همچنین توانایی واکنش های مختلف با استفاده از معرف ها و در غیاب آنها.

آنها هم ساده و هم پیچیده هستند. با کمک مواد معدنی، مواد جدید از نظر فنی مهم ایجاد می شود که در بین جمعیت مورد تقاضا هستند. به طور دقیق، این بخش از شیمی به مطالعه آن دسته از عناصر و ترکیباتی می پردازد که توسط طبیعت زنده ایجاد نمی شوند و مواد بیولوژیکی نیستند، بلکه به دست می آیند. با سنتز از مواد دیگر.

در جریان برخی از آزمایشات مشخص شد که موجودات زنده قادر به تولید بسیاری از مواد معدنی هستند و همچنین امکان سنتز مواد آلی در آزمایشگاه وجود دارد. اما، با وجود این، هنوز به سادگی لازم است که این دو ناحیه را از یکدیگر جدا کنیم، زیرا تفاوت هایی در مکانیسم واکنش ها، ساختار و خواص مواد در این مناطق وجود دارد که اجازه نمی دهد همه چیز در یک بخش ترکیب شود. .

اختصاص دهید مواد معدنی ساده و پیچیده. مواد ساده شامل دو گروه از ترکیبات هستند - اینها فلزات و غیر فلزات هستند. فلزات عناصری هستند که تمام خواص فلزی دارند و همچنین پیوند فلزی بین آنها وجود دارد. این گروه شامل انواع عناصر زیر است: فلزات قلیاییخاک قلیایی، انتقال، نور، نیمه فلزات، لانتانیدها، اکتینیدها، و همچنین منیزیم و بریلیم. از تمام عناصر رسمی شناخته شده سیستم تناوبی، نود و شش عنصر از یکصد و هشتاد و یک عنصر ممکن، یعنی بیش از نیمی، به عنوان فلز طبقه بندی می شوند.

شناخته شده ترین عناصر گروه های غیرفلزی اکسیژن، سیلیکون و هیدروژن هستند، در حالی که آنهایی که کمتر رایج هستند آرسنیک، سلنیوم و ید هستند. غیر فلزات ساده نیز شامل هلیوم و هیدروژن هستند.

مواد معدنی پیچیده به چهار گروه تقسیم می شوند:

• اکسیدها
• هیدروکسیدها
• نمک.
• اسیدها

شیمی ارگانیک

این حوزه از شیمی موادی را بررسی می کند که از کربن و عناصر دیگر تشکیل شده است، آنهایی که با آن در تماس هستند، یعنی ترکیبات به اصطلاح آلی را ایجاد می کنند. اینها همچنین می توانند مواد معدنی باشند، زیرا یک هیدروکربن می تواند بسیاری از عناصر شیمیایی مختلف را به خود متصل کند.

اغلب، شیمی آلی با سنتز و فرآوری موادو ترکیبات آنها از مواد خام با منشاء گیاهی، حیوانی یا میکروبیولوژیکی، اگرچه، به ویژه در زمان های اخیر، این علم بسیار فراتر از چارچوب تعیین شده رشد کرده است.

طبقات اصلی ترکیبات آلی عبارتند از: هیدروکربن ها، الکل ها، فنل ها، ترکیبات هالوژن دار، اترها و استرها، آلدئیدها، کتون ها، کینون ها، ترکیبات نیتروژن دار و حاوی گوگرد، اسیدهای کربوکسیلیکترکیبات و پلیمرهای هتروسیکلیک، آلی فلزی.

مواد مورد مطالعه در شیمی آلی بسیار متنوع هستند، زیرا به دلیل وجود هیدروکربن ها در ترکیب آنها، می توانند با بسیاری از مواد دیگر مرتبط شوند. عناصر مختلف. البته مواد آلی نیز جزء موجودات زنده به صورت چربی، پروتئین و کربوهیدرات هستند که عملکردهای حیاتی مختلفی را انجام می دهند. مهمترین آنها انرژی، تنظیمی، ساختاری، حفاظتی و غیره است. آنها بخشی از هر سلول، هر بافت و اندام هر موجود زنده ای هستند. بدون آنها، عملکرد طبیعی بدن به عنوان یک کل غیرممکن است، سیستم عصبی، تولید مثل و دیگران. این بدان معنی است که همه مواد آلی نقش بزرگی در وجود تمام حیات روی زمین دارند.

تفاوت های اصلی بین آنها

در اصل، این دو بخش به هم مرتبط هستند، اما تفاوت هایی نیز دارند. اول از همه، ترکیب مواد آلی لزوماً شامل می شود کربن، بر خلاف غیر آلی که ممکن است در آن گنجانده نشود. همچنین تفاوت هایی در ساختار، در توانایی پاسخ به معرف ها و شرایط مختلف، در ساختار، در خواص فیزیکی و شیمیایی اولیه، در منشاء، در وزن مولکولیو غیره.

در مواد آلی ساختار مولکولی بسیار پیچیده تر استنسبت به غیر آلی این دومی فقط در دماهای به اندازه کافی بالا می تواند ذوب شود و بر خلاف آلی که نقطه ذوب نسبتاً پایینی دارند، تجزیه بسیار دشوار است. مواد آلی وزن مولکولی نسبتاً زیادی دارند.

تفاوت مهم دیگر این است که فقط مواد آلی این توانایی را دارند با مجموعه ای از مولکول ها و اتم ها ترکیباتی را تشکیل می دهند، اما گزینه های مکان متفاوتی دارند. بنابراین، مواد کاملاً متفاوتی به دست می آیند که از نظر فیزیکی و فیزیکی با یکدیگر متفاوت هستند خواص شیمیایی. یعنی مواد آلی مستعد خاصیتی مانند ایزومریسم هستند.