Неорганічна хімія
Неорганічна хімія | |
Тема вивчення/дослідження | неорганічна сполука |
---|---|
![]() | |
Протилежне | органічна хімія |
![]() |
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e1/Chemicals_in_flasks.jpg/200px-Chemicals_in_flasks.jpg)
Неоргані́чна хі́мія — галузь науки про хімічні елементи, їх прості та складні сполуки (крім органічних), а також закономірності перетворення цих речовин. Неорганічна хімія вивчає хімічні елементи і утворені ними прості і складні речовини (крім органічних сполук вуглецю). Забезпечує створення матеріалів новітньої техніки. На цей момент у світі нараховується близько 400 000 неорганічних речовин.
Теоретичним фундаментом неорганічної хімії є періодичний закон і заснована на ньому періодична система хімічних елементів. Найважливіше завдання неорганічної хімії полягає в розробці та науковому обґрунтуванні способів створення нових матеріалів з потрібними для сучасної техніки властивостями.
Історично назва неорганічна хімія походить від уявлення про частину хімії, яка займається дослідженням елементів, сполук, а також реакцій речовинами неживої та живої природи, оскільки живі істоти продукують багато неорганічних речовин, а майже всі органічні сполуки можна синтезувати в лабораторії. Проте розподіл на різні галузі хімії є актуальним та потрібним як і раніше, оскільки механізми реакцій, структура речовин у неорганічній та органічній хімії розрізняються. Це дає змогу простіше систематизувати методи та способи дослідження у кожній із галузей.
Оскільки прості речовини дуже широко використовуються у хімічній промисловості, неорганічна хімія вивчає будову простих речовин, їх хімічні та фізичні властивості, методи отримання.
Неорганічна хімія вивчає методи отримання сполук елементів основних груп періодичної таблиці, їх властивості, поширення в природі та використання. Також неорганічна хімія вивчає загальні правила та закони, які витікають із порівняння властивостей різних речовин, а також шукає пояснення цих правил та законів.
Сполуки металів 4–11 груп в довгоперіодному варіанті таблиці називають сполуками перехідних металів.
Сполуки перехідних металів можуть утворювати дуже велику кількість координаційних сполук з різноманітною геометрією: від тетраедра для титану, планарного квадрата для деяких комплексів нікелю до октаедра для комплексних сполук кобальту. Багато перехідних металів виконують важливу роль у біологічних процесах (залізо в гемоглобіні).
До металоорганічних сполук належать сполуки, в яких метал безпосередньо зв'язаний з органічним вуглецем. Метал може бути як з основної групи, так і перехідним металом.
Металоорганічні сполуки виділяють в окрему категорію, оскільки органічні ліганди часто є чутливими до гідролізу або окиснення, що вимагає від металоорганічної хімії використання особливих препаративних засобів та методів.
У неорганічній хімії важливу роль відіграють хімічні реакції. Найважливішими з них є кислотно-основні реакції та окисно-відновні реакції. Як правило ці реакції є рівноважними та з високою ентальпією. Через це хімічні реакції у неорганічній хімії є дуже швидкими і з високим виходом продуктів реакції. На противагу, хімічні реакції у органічній хімії є часто повільними і не завжди з високим виходом продуктів реакції.
У процесі окисно-відновної реакції відновник віддає електрони, тобто окиснюється; окисник приєднує електрони, тобто відновлюється. Причому будь-яка окисно-відновна реакція є єдність двох протилежних перетворень — окиснення та відновлення, що відбуваються одночасно та без відриву одне від одного. Типовими і найпростішими окисно-відновними реакціями є утворення сполук з окремих елементів: наприклад утворення води з кисню і водню, чи корозія металів коли, наприклад, залізо реагує з киснем з утворенням оксидів.
У кислотно-основних реакціях відбувається перенесення протону. Кислота передає основі протон. При цих реакціях в основному утворюється вода і сіль. Наприклад:
- Хлоридна кислота + гідроксид натрію реагують у водному розчині з утворенням хлориду натрію та води.
Такі реакції протікають також швидко і легко контролюються за допомогою індикатора, що дає змогу використовувати їх у аналітичній хімії.
Утворення нерозчинних чи газоподібних продуктів реакції є їх важливою рушійною силою. При цьому ці продукти залишають зону реакції і при цьому зрушують рівновагу у сторону утворення цих продуктів так, що реакція протікає до кінця. Так наприклад при реакції розчинів хлориду барію та сульфату натрію, утворюється важкорозчинний сульфат барію. При його відфільтруванні у розчині, що залишився не знаходять більше йонів барію.
Реакції такого типу відіграють також важливу роль у аналітичній хімії. Різномнітні неорганічні сполуки можуть при високих температурах розкладатися з виділенням газів. Так, при нагріванні карбонат кальцію, не плавлячись, розкладається з утворенням оксиду кальцію і діоксиду вуглецю:
- ↑
З погляду на велику різноманітність неорганічних сполук та їх властивостей у неорганічній хімії використовують багато методів аналізу для їх характеристики. Старішими методами є визначенення загальних властивостей речовини, таких як температура плавлення, електропровідність, розчинність чи кислотність тощо. З приходом квантової теорії та розвитком електронного обладнання у вжиток входять нові інструменти для дослідження будови, властивостей неорганічної речовини чи перебігу процесів. Часто паралельно з описом експериментальних даних використовують також і відповідно розраховані теоретичні моделі.
Часто використовуються такі методи дослідження неорганічних сполук:
- Рентгеноструктурний аналіз, дає змогу описати кристалічну структуру неорганічних речовин
- Різноманітні методи спектроскопії:
- електрохімічні методи, наприклад Циклічна вольтамперометрія
та ін.
- Хімія твердого тіла
- Хімія комплексних сполук
- Хімія неметалів
- Хімія металів
- Кристалографія
- Атмосферна хімія
- та ін.
Неорганічна хімія є основою для багатьох хімічних процесів і використовується у:
- Хімії напівпровідників
- Мінералогії
- Металургії
- Виробництво сталі, заліза
- Виробництво цементу, бетону, будівельних розчинів
- Виробництво кераміки
В Україні дослідження з неорганічної хімії проводяться в Інститут загальної та неорганічної хімії імені В. І. Вернадського НАН України та в інших науково-дослідних і науково-технічних інститутах, на хімічних факультетах університетів.
- Advances in Inorganic Chemistry
- Inorganic Chemistry
- Inorganic Chemistry Communications
- Inorganic and Nuclear Chemistry Letters (з 1982 року виходить під назвою Polyhedron)
- Inorganica Chimica Acta
- Inorganica Chimica Acta Reviews
- Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry (з 1982 року виходить під назвою Polyhedron)
- Журнал неорганической химии[ru]
- Український хімічний журнал
- В. Т. Яворський. Основи теоретичної хімії: підручник. — Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2016. — 378 с. — ISBN 978-617-607-907-1
- В. Т. Яворський. Неорганічна хімія. Підручник. — Друге видання, доповнене і доопрацьоване. — Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2016. — 324 с. — ISBN 978-617-607-939-2 (коротко про видання)
- ВАК України. Паспорт спеціальності. № 17-09/1 від 29.01.98.
- Загальна та неорганічна хімія: навч. посіб. / Г. С. Дмитрів, В. В. Павлюк ; Львів. нац. ун-т ім. І. Франка. — Львів: Видавничий центр ЛНУ ім. Івана Франка, 2008. — 300 с.: рис., табл. — ISBN 978-966-613-625-4
- Загальна і неорганічна хімія. Частина І (загальнотеоретична): навч. посібн. / Ф. М. Боднарюк. — Рівне: НУВГП, 2006. — 241 с.
- Загальна і неорганічна хімія. Частина II (хімія елементів): навч. посібн. / Ф. М. Боднарюк. — Рівне: НУВГП, 2009. — 286 с., іл.
- Загальна та неорганічна хімія: підруч. для студ. вищ. навч. закл. / В. А. Копілевич [та ін.]. — К. : Фенікс, 2003. — 751 с.: іл. — ISBN 966-651-034-0
- Загальгна та неорганічна хімія: підруч. для студентів ВНЗ / Є. Я. Левітін, А. М. Бризицька, Р. Г. Клюєва ; за заг. ред. д-ра фармацевт. наук, проф. Є. Я. Левітіна ; Нац. фармацевт. ун-т. — 3-тє вид. — Харків: НФаУ: Золоті сторінки, 2017. — 511 с. : рис., табл. — (Національний підручник). — ISBN 978-966-615-523-1. — ISBN 978-966-400-430-2. — ISBN 978-966-615-500-2 (серія)
- Н. В. Романова. Загальна та неорганічна хімія. — К.; Ірпінь: Вид-во «Перун», 2007. — 480 с. — ISBN 966-569-106-6
- Основи біонеорганічної хімії: навч. посіб. / М. П. Чепига. — Львів: ТеРУС, 2006. — 192 с. : іл. — Бібліогр.: с. 189. — ISBN 966-7987-08-6
- Скопенко В. В., Григор'єва В. В. Найважливіші класи неорганічних сполук. — К.: Либідь, 1996. — 152 с.
- Капустинский А. Ф. Очерки по истории неорганической и физической химии в России. — М.-Л., 1949.
- Жамбулова М. Ш. Развитие неорганической химии (Историко-методологический аспект). Алма-Ата, 1981. — 187 с.
- Неорганическое материаловедение в СССР. Под ред. И. В. Тананаева — Киев: Наукова думка, 1983. — 720 с.
- Популярная библиотека химических элементов. Т. 1,2. / Под ред. И. В. Петрянова-Соколова — М.: Наука, 1983. — 575 с. — 572 с.
- Реми Г. Курс неорганической химии. Т. 1. М.: Изд-во иностранной ли-тературы, 1963. — 920 с.
- Реми Г. Курс неорганической химии. Т. 2. М.: Мир, 1974. — 775 с.
- Шрайвер Э. Неорганическая химия. Т. 1,2. / Э. Шрайвер, П. Эткинс — М.: Мир, 2004. — 679 с. — 486 с.
- Энциклопедия неорганических материалов / Под ред. И. М. Федорчен-ко. В 2-х т. — Киев: Укр. сов. энциклопедия, 1977. — 1652 с.
- Аблесимов Н. Е. Синопсис химии: Справочно-учебное пособие по общей химии — Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. — 84 с. — http://www.neablesimov.narod.ru/pub04c.html
- Аблесимов Н. Е. Сколько химий на свете? ч. 1. // Химия и жизнь — XXI век. — 2009. — № 5. — С. 49—52.
- (англ.) Inorganic Molecules — таблиця основних неорганічних сполук.