Органикалык эмес химия жалпы химиянын бир бөлүгү. Ал органикалык эмес бирикмелердин касиеттерин жана жүрүм-турумун - алардын түзүлүшүн жана башка заттар менен реакцияга кирүү жөндөмдүүлүгүн изилдөө менен алектенет. Бул багыт көмүртек чынжырынан түзүлгөн заттардан башка бардык заттарды изилдейт (акыркылар органикалык химиянын изилдөө предмети болуп саналат).
Сыпаттама
Химия татаал илим. Анын категорияларга бөлүнүшү ээн-эркин. Мисалы, органикалык эмес жана органикалык химия биоорганикалык деп аталган бирикмелер менен байланышкан. Аларга гемоглобин, хлорофилл, витамин B12 жана көптөгөн ферменттер кирет.
Көп учурда заттарды же процесстерди изилдөөдө башка илимдер менен ар кандай байланыштарды эске алуу керек. Жалпы жана органикалык эмес химия жөнөкөй жана татаал заттарды камтыйт, алардын саны 400 000ге жакындайт. Алардын касиеттерин изилдөө көбүнчө физикалык химиянын кеңири спектрин камтыйт, анткени алар илимге мүнөздүү касиеттерди айкалыштыра алат.физика. Заттардын сапатына өткөргүчтүк, магниттик жана оптикалык активдүүлүк, катализаторлордун таасири жана башка "физикалык" факторлор таасир этет.
Жалпысынан органикалык эмес бирикмелер аткарган кызматына жараша классификацияланат:
- кислоталар;
- негиздер;
- оксиддер;
- туз.
Оксиддер көбүнчө металлдарга (негизги оксиддер же негизги ангидриддер) жана металл эмес оксиддерге (кислота оксиддери же кислота ангидриддери) бөлүнөт.
Түпкүлүк
Органикалык эмес химиянын тарыхы бир нече мезгилдерге бөлүнөт. Алгачкы этапта билим кокус байкоолор аркылуу топтолгон. Байыркы доорлордон бери эле негизги металлдарды баалуу металлдарга айландыруу аракеттери көрүлүп келген. Алхимиялык идеяны Аристотель элементтердин айланышы жөнүндөгү окуусу аркылуу жайылткан.
Он бешинчи кылымдын биринчи жарымында эпидемиялар күчөгөн. Айрыкча калк чечек, чума менен жапа чеккен. Эскулапий ооруларды кээ бир заттар пайда кылат жана аларга каршы күрөш башка заттардын жардамы менен жүргүзүлүшү керек деп ойлогон. Бул медико-химиялык мезгилдин башталышына алып келди. Ал кезде химия өз алдынча илимге айланган.
Жаңы илимдин пайда болушу
Кайра жаралуу доорунда таза практикалык изилдөө тармагынан чыккан химия теориялык түшүнүктөрдү «ала» баштаган. Окумуштуулар заттар менен пайда болгон негизги процесстерди түшүндүрүүгө аракет кылышкан. 1661-жылы Роберт Бойл "химиялык элемент" түшүнүгүн киргизген. 1675-жылы Николас Леммер химиялык элементтерди бөлгөнөсүмдүктөрдөн жана жаныбарлардан алынган минералдар, ошону менен органикалык бирикмелерден өзүнчө органикалык эмес бирикмелердин химиясын изилдөө шартталган.
Кийинчерээк химиктер күйүү кубулушун түшүндүрүүгө аракет кылышкан. Немис окумуштуусу Георг Штал флогистондор теориясын түзгөн, ага ылайык күйүүчү дене флогистондун гравитациялык эмес бөлүкчөсүн четке кагат. 1756-жылы Михаил Ломоносов кээ бир металлдардын күйүшү абанын (кычкылтек) бөлүкчөлөрү менен байланыштуу экендигин эксперименталдык түрдө далилдеген. Антуан Лавуазье да флогистондор теориясын жокко чыгарып, азыркы күйүү теориясынын негиздөөчүсү болуп калды. Ал ошондой эле "химиялык элементтердин кошулмасы" деген түшүнүктү киргизген.
Өнүгүү
Кийинки мезгил Джон Далтондун эмгеги менен башталып, атомдук (микроскопиялык) деңгээлдеги заттардын өз ара аракеттенүүсү аркылуу химиялык мыйзамдарды түшүндүрүүгө аракет кылат. 1860-жылы Карлсруэде өткөн биринчи химиялык конгресс атом, валенттүүлүк, эквивалент жана молекула түшүнүктөрүн аныктаган. Мезгилдик мыйзамдын ачылышынын жана мезгилдик системанын түзүлүшүнүн аркасында Дмитрий Менделеев атомдук-молекулалык теория химиялык мыйзамдар менен гана эмес, элементтердин физикалык касиеттери менен да байланышта экенин далилдеген.
Органикалык эмес химиянын өнүгүүсүнүн кийинки этабы 1876-жылы радиоактивдүү ажыроонун ачылышы жана 1913-жылы атомдун түзүлүшүнүн такталганы менен байланышкан. 1916-жылы Альбрехт Кессел жана Гилберт Льюис тарабынан жүргүзүлгөн изилдөө химиялык байланыштардын табияты жөнүндөгү маселени чечет. Виллард Гиббс менен Хенрик Росзебдин гетерогендик тең салмактуулук теориясына таянып, 1913-жылы Николай Курнаков азыркы органикалык эмес химиянын негизги ыкмаларынын бирин түзгөн -физикалык жана химиялык анализ.
Органикалык эмес химиянын негиздери
Органикалык эмес бирикмелер жаратылышта минералдар түрүндө кездешет. Топурак гипс түрүндөгү пирит же кальций сульфаты сыяктуу темир сульфиди камтышы мүмкүн. Органикалык эмес кошулмалар да биомолекулалар катары кездешет. Алар катализатор же реагенттер катары колдонуу үчүн синтезделет. Биринчи маанилүү жасалма органикалык эмес кошулма - аммиак селитрасы, топуракты семиртүү үчүн колдонулат.
Туздар
Көптөгөн органикалык эмес бирикмелер катиондор менен аниондордон турган иондук бирикмелер. Булар органикалык эмес химиянын изилдөө объектиси болгон туздар деп аталган. Иондук бирикмелердин мисалдары:
- Магний хлориди (MgCl2), курамында Mg2+ катиондор жана Cl- аниондор.
- Натрий оксиди (Na2O), ал Na+ катиондорунан жана O2- аниондорунан турат .
Ар бир тузда иондордун пропорциялары электр заряддары тең салмактуулукта тургандай, башкача айтканда бирикме бүтүндөй электрдик нейтралдуу болот. Иондор алардын кычкылдануу даражасы жана алар пайда болгон элементтердин иондошуу потенциалынан (катиондор) же электрондорго жакындыгынан (аниондордон) келип чыккан түзүлүү оңойлугу менен сүрөттөлөт.
Органикалык эмес туздарга оксиддер, карбонаттар, сульфаттар жана галогениддер кирет. Көптөгөн кошулмалар жогорку эрүү чекиттери менен мүнөздөлөт. Органикалык эмес туздар көбүнчө катуу кристаллдык түзүлүштөр. Дагы бир маанилүү өзгөчөлүгү алардынсууда эригичтиги жана кристаллдашуу оңой. Кээ бир туздар (мисалы, NaCl) сууда абдан эрийт, ал эми башкалары (мисалы, SiO2) дээрлик эрибейт.
Металдар жана эритмелер
Темир, жез, коло, жез, алюминий сыяктуу металлдар мезгилдик таблицанын сол жагында жайгашкан химиялык элементтердин тобу. Бул топ жогорку жылуулук жана электр өткөргүчтүгү менен мүнөздөлөт 96 элементти камтыйт. Алар металлургияда кеңири колдонулат. Металлдарды шарттуу түрдө кара жана түстүү, оор жана жеңил деп бөлүүгө болот. Айтмакчы, эң көп колдонулган элемент темир, ал металлдардын бардык түрлөрүнүн ичинен дүйнөлүк өндүрүштүн 95% ээлейт.
Эритмелер - суюк абалда эки же андан көп металлдарды эритип, аралаштыруудан алынган татаал заттар. Алар легирлөөчү жана модификациялоочу компоненттердин кичинекей кошумчалары менен базадан (пайыздык мааниде үстөмдүк кылуучу элементтер: темир, жез, алюминий ж.б.) турат.
Адамзат эритмелердин 5000ге жакын түрүн колдонот. Алар курулушта жана енер жайда негизги материалдар. Айтмакчы, металлдар менен металл эместердин арасында эритмелер да бар.
Классификация
Органикалык эмес химия таблицасында металлдар бир нече топко бөлүнөт:
- 6 элементтер щелочтук топко кирет (литий, калий, рубидий, натрий, франций, цезий);
- 4 - щелочтуу жерде (радий, барий, стронций, кальций);
- 40 - өткөөл мезгилде (титан, алтын, вольфрам, жез, марганец,скандий, темир ж.б.);
- 15 – лантаниддер (лантан, церий, эрбий ж.б.);
- 15 – актиниддер (уран, актиний, торий, фермий ж.б.);
- 7 – жарым металлдар (мышьяк, бор, сурьма, германий ж.б.);
- 7 - жеңил металлдар (алюминий, калай, висмут, коргошун ж.б.).
металл эмес
Металл эместер химиялык элементтер да, химиялык кошулмалар да болушу мүмкүн. Эркин абалда металл эмес касиетке ээ жөнөкөй заттарды түзүшөт. Органикалык эмес химияда 22 элемент айырмаланат. Бул суутек, бор, көмүртек, азот, кычкылтек, фтор, кремний, фосфор, күкүрт, хлор, мышьяк, селен ж.б.
Эң типтүү металл эместер галогендер. Металлдар менен реакцияда алар байланышы негизинен иондук болгон бирикмелерди пайда кылат, мисалы, KCl же СаО. Металл эместер бири-бири менен өз ара аракеттенгенде коваленттик байланыштагы бирикмелерди түзүшү мүмкүн (Cl3N, ClF, CS2 ж.б.).
Негиздер жана кислоталар
Негиздер татаал заттар, алардын эң негизгилери сууда эрүүчү гидроксиддер. Эригенде, алар металл катиондору жана гидроксид аниондору менен диссоциацияланат жана алардын рН 7ден жогору. Негиздерди химиялык жактан кислоталарга карама-каршы деп кароого болот, анткени суу менен диссоциациялануучу кислоталар суутек иондорунун (Н3О+) концентрациясын негиз азаймайынча жогорулатат.
Кислоталар – бул негиздер менен химиялык реакцияларга катышып, алардан электрондорду алып турган заттар. Практикалык мааниге ээ болгон кислоталардын көбү сууда эрүүчү. Эригенде алар суутек катиондорунан диссоциацияланат(Н+) жана кычкыл аниондор жана алардын рН 7ден аз.
