Qeyri-üzvi kimya ümumi kimyanın bir hissəsidir. Qeyri-üzvi birləşmələrin xassələrinin və davranışının - onların strukturunun və digər maddələrlə reaksiya vermə qabiliyyətinin öyrənilməsi ilə məşğul olur. Bu istiqamət karbon zəncirlərindən əmələ gələnlər istisna olmaqla, bütün maddələri tədqiq edir (sonuncular üzvi kimyanın öyrənilməsi mövzusudur).
Təsvir
Kimya mürəkkəb bir elmdir. Onun kateqoriyalara bölünməsi sırf özbaşınadır. Məsələn, qeyri-üzvi və üzvi kimya bioqeyri-üzvi adlanan birləşmələrlə əlaqələndirilir. Bunlara hemoglobin, xlorofil, vitamin B12 və bir çox fermentlər daxildir.
Çox tez-tez maddələri və ya prosesləri öyrənərkən digər elmlərlə müxtəlif əlaqələri nəzərə almaq lazımdır. Ümumi və qeyri-üzvi kimya, sayı 400.000-ə yaxın olan sadə və mürəkkəb maddələri əhatə edir. Onların xassələrinin öyrənilməsi çox vaxt fiziki kimyanın geniş spektrini əhatə edir, çünki onlar bir elm üçün xarakterik olan xassələri birləşdirə bilirlər.fizika. Maddələrin keyfiyyətinə keçiricilik, maqnit və optik aktivlik, katalizatorların təsiri və digər "fiziki" amillər təsir edir.
Ümumiyyətlə, qeyri-üzvi birləşmələr funksiyalarına görə təsnif edilir:
- turşular;
- əsas;
- oksidlər;
- duz.
Oksidlər çox vaxt metallara (əsas oksidlər və ya əsas anhidridlər) və qeyri-metal oksidlərə (turşu oksidlər və ya turşu anhidridləri) bölünür.
Mənşə
Qeyri-üzvi kimyanın tarixi bir neçə dövrə bölünür. İlkin mərhələdə biliklər təsadüfi müşahidələr vasitəsilə toplanırdı. Qədim dövrlərdən bəri adi metalları qiymətli metallara çevirmək cəhdləri edilmişdir. Kimyagərlik ideyası Aristotel tərəfindən elementlərin çevrilə bilməsi haqqında doktrina vasitəsilə təbliğ edilmişdir.
XV əsrin birinci yarısında epidemiyalar tüğyan edirdi. Xüsusilə əhali çiçək və vəba xəstəliyindən əziyyət çəkirdi. Eskulapi fərz edirdi ki, xəstəliklər müəyyən maddələrdən qaynaqlanır və onlara qarşı mübarizə başqa maddələrin köməyi ilə aparılmalıdır. Bu, tibbi-kimyəvi dövr adlanan dövrün başlanmasına səbəb oldu. O zaman kimya müstəqil bir elmə çevrildi.
Yeni elmin yaranması
Renessans dövründə sırf praktiki tədqiqat sahəsindən olan kimya nəzəri anlayışları "əldə etməyə" başladı. Alimlər maddələrlə baş verən əsas prosesləri izah etməyə çalışdılar. 1661-ci ildə Robert Boyl "kimyəvi element" anlayışını təqdim edir. 1675-ci ildə Nikolas Lemmer kimyəvi elementləri ayırırbitkilərdən və heyvanlardan alınan minerallar, bununla da qeyri-üzvi birləşmələrin kimyasının üzvi birləşmələrdən ayrı öyrənilməsini şərtləndirir.
Daha sonra kimyaçılar yanma hadisəsini izah etməyə çalışdılar. Alman alimi Georg Stahl phlogistons nəzəriyyəsini yaratdı, ona görə yanan bir cisim flogistonun cazibə qüvvəsi olmayan hissəciyini rədd edir. 1756-cı ildə Mixail Lomonosov eksperimental olaraq müəyyən metalların yanmasının hava hissəcikləri (oksigen) ilə əlaqəli olduğunu sübut etdi. Antuan Lavuazye də müasir yanma nəzəriyyəsinin banisi olmaqla, floqistonlar nəzəriyyəsini təkzib etdi. O, həmçinin "kimyəvi elementlərin birləşməsi" anlayışını təqdim etdi.
İnkişaf
Növbəti dövr Con D altonun işi ilə başlayır və kimyəvi qanunları atom (mikroskopik) səviyyədə maddələrin qarşılıqlı təsiri ilə izah etməyə çalışır. 1860-cı ildə Karlsruedə keçirilən ilk kimya konqresi atom, valentlik, ekvivalent və molekul anlayışlarını müəyyənləşdirdi. Dmitri Mendeleyev dövri qanunun kəşfi və dövri sistemin yaradılması sayəsində atom-molekulyar nəzəriyyənin təkcə kimyəvi qanunlarla deyil, həm də elementlərin fiziki xassələri ilə bağlı olduğunu sübut etdi.
Qeyri-üzvi kimyanın inkişafının növbəti mərhələsi 1876-cı ildə radioaktiv parçalanmanın kəşfi və 1913-cü ildə atomun dizaynının aydınlaşdırılması ilə bağlıdır. 1916-cı ildə Albrecht Kessel və Gilbert Lewis tərəfindən aparılan tədqiqat kimyəvi bağların təbiəti problemini həll edir. Willard Gibbs və Henrik Roszebin heterogen tarazlıq nəzəriyyəsinə əsaslanaraq, 1913-cü ildə Nikolay Kurnakov müasir qeyri-üzvi kimyanın əsas üsullarından birini yaratdı -fiziki və kimyəvi analiz.
Qeyri-üzvi kimyanın əsasları
Qeyri-üzvi birləşmələr təbii olaraq minerallar şəklində olur. Torpaqda gips şəklində pirit və ya kalsium sulfat kimi dəmir sulfid ola bilər. Qeyri-üzvi birləşmələr də biomolekullar şəklində meydana gəlir. Onlar katalizator və ya reagent kimi istifadə üçün sintez edilir. İlk mühüm süni qeyri-üzvi birləşmə, torpağı gübrələmək üçün istifadə edilən ammonium nitratdır.
Duzlar
Bir çox qeyri-üzvi birləşmələr kation və anionlardan ibarət ion birləşmələridir. Bunlar qeyri-üzvi kimyanın tədqiqat obyekti olan duzlar adlanan duzlardır. İon birləşmələrinə nümunələr bunlardır:
- Maqnezium xlorid (MgCl2), tərkibində Mg2+ kationları və Cl- anionları.
- Na+ kationlarından və O2- anionlarından ibarət natrium oksidi (Na2O) .
Hər bir duzda ionların nisbəti elədir ki, elektrik yükləri tarazlıqdadır, yəni birləşmə bütövlükdə elektrik cəhətdən neytraldır. İonlar oksidləşmə vəziyyəti və əmələ gəldiyi elementlərin ionlaşma potensialından (kationlar) və ya elektron yaxınlığından (anionlardan) irəli gələn əmələ gəlmə asanlığı ilə təsvir olunur.
Qeyri-üzvi duzlara oksidlər, karbonatlar, sulfatlar və halidlər daxildir. Bir çox birləşmələr yüksək ərimə nöqtələri ilə xarakterizə olunur. Qeyri-üzvi duzlar adətən bərk kristal formasiyalardır. Digər mühüm xüsusiyyət onlarındırsuda həll olma və kristallaşma asanlığı. Bəzi duzlar (məsələn, NaCl) suda çox həll olur, digərləri isə (məsələn, SiO2) demək olar ki, həll olunmur.
Metallar və ərintilər
Dəmir, mis, bürünc, mis, alüminium kimi metallar dövri cədvəlin sol altındakı kimyəvi elementlər qrupudur. Bu qrupa yüksək istilik və elektrik keçiriciliyi ilə xarakterizə olunan 96 element daxildir. Onlar metallurgiyada geniş istifadə olunur. Metallar şərti olaraq qara və əlvan, ağır və yüngül bölünə bilər. Yeri gəlmişkən, ən çox istifadə olunan element dəmirdir, bütün metal növləri arasında dünya istehsalının 95%-ni tutur.
Ərintilər iki və ya daha çox metalın maye halda əridilməsi və qarışdırılması nəticəsində əldə edilən mürəkkəb maddələrdir. Onlar lehimli və dəyişdirici komponentlərin kiçik əlavələri ilə əsasdan (faiz baxımından dominant elementlər: dəmir, mis, alüminium və s.) ibarətdir.
Bəşəriyyət təxminən 5000 növ ərintilərdən istifadə edir. Onlar tikinti və sənayedə əsas materiallardır. Yeri gəlmişkən, metallar və qeyri-metallar arasında ərintilər də var.
Təsnifat
Qeyri-üzvi kimya cədvəlində metallar bir neçə qrupa bölünür:
- 6 elementlər qələvi qrupundadır (litium, kalium, rubidium, natrium, fransium, sezium);
- 4 - qələvi torpaqda (radium, barium, stronsium, kalsium);
- 40 - keçiddə (titan, qızıl, volfram, mis, manqan,skandium, dəmir və s.);
- 15 – lantanidlər (lantan, serium, erbium və s.);
- 15 – aktinidlər (uran, aktinium, torium, fermium və s.);
- 7 – yarımmetallar (arsen, bor, surma, germanium və s.);
- 7 - yüngül metallar (alüminium, qalay, vismut, qurğuşun və s.).
Qeyri-metallar
Qeyri-metallar həm kimyəvi elementlər, həm də kimyəvi birləşmələr ola bilər. Sərbəst vəziyyətdə qeyri-metal xassələri olan sadə maddələr əmələ gətirirlər. Qeyri-üzvi kimyada 22 element fərqləndirilir. Bunlar hidrogen, bor, karbon, azot, oksigen, flüor, silikon, fosfor, kükürd, xlor, arsen, selen və s.
Ən tipik qeyri-metallar halogenlərdir. Metallarla reaksiyada onlar KCl və ya CaO kimi rabitələri əsasən ion olan birləşmələr əmələ gətirirlər. Qeyri-metallar bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda kovalent bağlı birləşmələr əmələ gətirə bilər (Cl3N, ClF, CS2 və s.).
Əsaslar və turşular
Əsaslar mürəkkəb maddələrdir, onlardan ən mühümü suda həll olunan hidroksidlərdir. Həll edildikdə, onlar metal kationları və hidroksid anionları ilə dissosiasiya olunurlar və onların pH-ı 7-dən böyükdür. Bazaları kimyəvi cəhətdən turşulara əks hesab etmək olar, çünki suda dissosiasiya edən turşular hidrogen ionlarının (H3O+) konsentrasiyasını əsas azalana qədər artırır.
Turşular əsaslarla kimyəvi reaksiyalarda iştirak edən, onlardan elektron alan maddələrdir. Praktik əhəmiyyəti olan turşuların əksəriyyəti suda həll olunur. Həll edildikdə hidrogen kationlarından ayrılırlar(Н+) və turşu anionları və onların pH 7-dən azdır.
