الكيمياء العضوية وغير العضوية. كيف تختلف الكيمياء العضوية عن الكيمياء غير العضوية أساسيات الكيمياء العامة وغير العضوية

كيمياء- علم المواد وقوانين تحولاتها (الخصائص الفيزيائية والكيميائية) وتطبيقها.

يوجد حاليًا أكثر من 100 ألف مركب غير عضوي وأكثر من 4 ملايين مركب عضوي معروف.

الظواهر الكيميائية: تحول بعض المواد إلى مواد أخرى تختلف عن الأصل منها في التركيب والخصائص، مع عدم تغير تركيب النوى الذرية.

الظواهر الفيزيائية: تغيرات الحالة الفيزيائية للمواد (التبخر، الانصهار، التوصيل الكهربائي، إشعاع الحرارة والضوء، القابلية للطرق، إلخ) أو تتشكل مواد جديدة مع تغير في تركيب النوى الذرية.

العلوم الذرية الجزيئية.

1. جميع المواد تتكون من جزيئات.

مركب - أصغر جسيم من المادة التي لها خواصها الكيميائية.

2. تتكون الجزيئات من ذرات.

ذرة - أصغر جسيم من العنصر الكيميائي الذي يحتفظ بجميع خواصه الكيميائية. العناصر المختلفة لها ذرات مختلفة.

3. الجزيئات والذرات في حركة مستمرة؛ هناك قوى الجذب والتنافر بينهما.

عنصر كيميائي - هذا نوع من الذرات يتميز بشحنات نووية معينة وبنية الأغلفة الإلكترونية. حاليًا، هناك 118 عنصرًا معروفًا: 89 منها موجودة في الطبيعة (على الأرض)، والباقي يتم الحصول عليه بشكل مصطنع. توجد الذرات في حالة حرة، في مركبات تحتوي على ذرات من نفس العناصر أو عناصر أخرى، وتشكل جزيئات. يتم تحديد قدرة الذرات على التفاعل مع الذرات الأخرى وتكوين مركبات كيميائية من خلال بنيتها. تتكون الذرات من نواة موجبة الشحنة وإلكترونات سالبة الشحنة تتحرك حولها، لتشكل نظامًا محايدًا كهربائيًا يخضع للقوانين المميزة للأنظمة الدقيقة.

النواة الذرية - الجزء المركزي للذرة ويتكون من Zالبروتونات و N النيوترونات، والتي يتركز فيها الجزء الأكبر من الذرات.

تهمة الأساسية - موجبة، تساوي قيمتها عدد البروتونات الموجودة في النواة أو الإلكترونات الموجودة في الذرة المحايدة، وتتوافق مع العدد الذري للعنصر في الجدول الدوري.

يسمى مجموع البروتونات والنيوترونات الموجودة في نواة الذرة بالعدد الكتليأ = ض + ن.

النظائر - عناصر كيميائية ذات شحنات نووية متطابقة، ولكن تختلف في العدد الكتلي بسبب اختلاف أعداد النيوترونات في النواة.

كتلة رقم ® تهمة ® حبات

أ ز

63 29

النحاس و

65 29

35 17

كل و

37 17

صيغة كيميائية - هذا تدوين تقليدي لتركيب المادة باستخدام الرموز الكيميائية (اقترحها ج. بيرزيليوس عام 1814) والمؤشرات (المؤشر هو الرقم الموجود في أسفل يمين الرمز. يشير إلى عدد الذرات في الجزيء). توضح الصيغة الكيميائية ذرات العناصر وبأي نسبة ترتبط ببعضها البعض في الجزيء.

التآصل - ظاهرة تكوين عنصر كيميائي لعدة مواد بسيطة تختلف في تركيبها وخصائصها. المواد البسيطة - الجزيئات، تتكون من ذرات العنصر نفسه.

جمواد كاذبة - تتكون الجزيئات من ذرات عناصر كيميائية مختلفة.

ثابت الكتلة الذرية يساوي 1/12 من كتلة النظير 12ج - النظير الرئيسي للكربون الطبيعي.

م ش = 1/12م (12 ج ) = 1 a.u.m = 1.66057 10 -24 جم

الكتلة الذرية النسبية (أ ر) - كمية بلا أبعاد تساوي نسبة متوسط ​​كتلة ذرة العنصر (مع مراعاة نسبة النظائر في الطبيعة) إلى 1/12 من كتلة الذرة 12ج.

متوسط ​​الكتلة الذرية المطلقة (م) يساوي الكتلة الذرية النسبية مضروبة في amu.

ع (ملغ) = 24.312

م (ملغ) = 24.312 1.66057 10 -24 = 4.037 10 -23 جم

الوزن الجزيئي النسبي (السيد) - كمية بلا أبعاد توضح عدد المرات التي تكون فيها كتلة جزيء مادة معينة أكبر من 1/12 كتلة ذرة الكربون 12ج.

م ز = م ز / (1/12 م أ (12 ج))

السيد - كتلة جزيء مادة معينة؛

م أ (12 ج) - كتلة ذرة الكربون 12 ج.

م ز = S أ ز (ه). الكتلة الجزيئية النسبية للمادة تساوي مجموع الكتل الذرية النسبية لجميع العناصر، مع مراعاة المؤشرات.

أمثلة.

M g (B 2 O 3) = 2 A r (B) + 3 A r (O) = 2 11 + 3 16 = 70

M g (KAl(SO 4) 2) = 1 A r (K) + 1 A r (Al) + 1 2 A r (S) + 2 4 A r (O) =
= 1 39 + 1 27 + 1 2 32 + 2 4 16 = 258

الكتلة الجزيئية المطلقة يساوي الكتلة الجزيئية النسبية مضروبة في الاتحاد الأفريقي. عدد الذرات والجزيئات في العينات العادية من المواد كبير جدًا، لذلك عند وصف كمية المادة، يتم استخدام وحدة قياس خاصة - المول.

كمية المادة، مول . يعني عدد معين من العناصر الهيكلية (الجزيئات والذرات والأيونات). معينن ، تقاس بالشامات. المول هو كمية المادة التي تحتوي على عدد من الجزيئات يساوي عدد الذرات الموجودة في 12 جرامًا من الكربون.

رقم أفوجادرو (ن أ ). عدد الجزيئات الموجودة في 1 مول من أي مادة هو نفسه ويساوي 6.02 10 23. (ثابت أفوجادرو له البعد -مول -1).

مثال.

ما عدد الجزيئات الموجودة في 6.4 جم من الكبريت؟

الوزن الجزيئي للكبريت هو 32 جم / مول. نحدد كمية جرام/مول من المادة في 6.4 جرام من الكبريت:

ن (ق) = م (ق)/م (ق). ) = 6.4 جم / 32 جم / مول = 0.2 مول

دعونا نحدد عدد الوحدات الهيكلية (الجزيئات) باستخدام الثابتأفوجادرو ن

ن (ق) = ن (س)ن أ = 0.2 6.02 10 23 = 1.2 10 23

الكتلة المولية يُظهر كتلة 1 مول من المادة (يُشار إليها بـم).

م = م / ن

الكتلة المولية للمادة تساوي نسبة كتلة المادة إلى الكمية المقابلة لها من المادة.

الكتلة المولية للمادة تساوي عدديًا كتلتها الجزيئية النسبية، إلا أن الكمية الأولى لها البعد g/mol، والكمية الثانية ليس لها أبعاد.

M = N A m (جزيء واحد) = N A M g 1 amu = (N A 1 amu) M g = M g

وهذا يعني أنه إذا كانت كتلة جزيء معين، على سبيل المثال، 80 amu. ( SO 3 ) فإن كتلة مول واحد من الجزيئات تساوي 80 جم وثابت أفوجادرو هو معامل التناسب الذي يضمن الانتقال من العلاقات الجزيئية إلى العلاقات المولية. تظل جميع البيانات المتعلقة بالجزيئات صالحة للمولات (مع استبدال amu بـ g إذا لزم الأمر)، على سبيل المثال، معادلة التفاعل: 2 نا + الكلور 2 2 كلوريد الصوديوم ، يعني أن ذرتين صوديوم تتفاعلان مع جزيء واحد من الكلور، أو، وهو نفس الشيء، يتفاعل مولان من الصوديوم مع مول واحد من الكلور.

الكيمياء غير العضوية هي جزء من الكيمياء العامة. تدرس خصائص وسلوك المركبات غير العضوية - بنيتها وقدرتها على التفاعل مع المواد الأخرى. يدرس هذا الاتجاه جميع المواد، باستثناء تلك المبنية من سلاسل الكربون (وهذه الأخيرة هي موضوع دراسة الكيمياء العضوية).

وصف

الكيمياء علم معقد. إن تقسيمها إلى فئات هو أمر تعسفي تمامًا. على سبيل المثال، ترتبط الكيمياء العضوية وغير العضوية بمركبات تسمى الحيوية غير العضوية. وتشمل هذه الهيموجلوبين والكلوروفيل وفيتامين ب 12 والعديد من الإنزيمات.

في كثير من الأحيان، عند دراسة المواد أو العمليات، من الضروري مراعاة العلاقات المختلفة مع العلوم الأخرى. تشمل الكيمياء العامة وغير العضوية الكيمياء البسيطة، والتي يقترب عددها من 400000. غالبًا ما تتضمن دراسة خصائصها مجموعة واسعة من طرق الكيمياء الفيزيائية، حيث يمكنها الجمع بين الخصائص المميزة لعلم مثل الفيزياء. تتأثر صفات المواد بالتوصيل والنشاط المغناطيسي والبصري وتأثير المحفزات والعوامل "الفيزيائية" الأخرى.

بشكل عام، يتم تصنيف المركبات غير العضوية حسب وظيفتها:

• الأحماض.
• أسباب؛
• أكاسيد.
• ملح.

غالبًا ما يتم تقسيم الأكاسيد إلى معادن (أكاسيد قاعدية أو أنهيدريدات أساسية) وأكاسيد غير معدنية (أكاسيد حمضية أو أنهيدريدات حمضية).

أصل

ينقسم تاريخ الكيمياء غير العضوية إلى عدة فترات. في المرحلة الأولية، تم تجميع المعرفة من خلال الملاحظات العشوائية. منذ العصور القديمة، جرت محاولات لتحويل المعادن الأساسية إلى معادن ثمينة. تم نشر الفكرة الخيميائية من قبل أرسطو من خلال مذهبه حول قابلية العناصر للتحويل.

في النصف الأول من القرن الخامس عشر، انتشرت الأوبئة. عانى السكان بشكل خاص من الجدري والطاعون. افترض الإسكولابيون أن الأمراض تنتج عن مواد معينة، ويجب مكافحتها بمساعدة مواد أخرى. وأدى ذلك إلى بداية ما يسمى بالفترة الطبية والكيميائية. وفي ذلك الوقت، أصبحت الكيمياء علمًا مستقلاً.

ظهور علم جديد

خلال عصر النهضة، بدأت الكيمياء تمتلئ بالمفاهيم النظرية من مجال الدراسة العملي البحت. حاول العلماء شرح العمليات العميقة التي تحدث مع المواد. في عام 1661، قدم روبرت بويل مفهوم "العنصر الكيميائي". في عام 1675، قام نيكولاس ليمر بفصل العناصر الكيميائية للمعادن عن النباتات والحيوانات، مما أتاح للكيمياء دراسة المركبات غير العضوية بشكل منفصل عن المركبات العضوية.

وفي وقت لاحق، حاول الكيميائيون تفسير ظاهرة الاحتراق. ابتكر العالم الألماني جورج ستال نظرية اللاهوب، والتي بموجبها يرفض الجسم القابل للاشتعال جسيم اللاهوب غير الجاذبي. في عام 1756، أثبت ميخائيل لومونوسوف تجريبيًا أن احتراق بعض المعادن يرتبط بجزيئات الهواء (الأكسجين). كما دحض أنطوان لافوازييه نظرية اللاهوب، ليصبح مؤسس نظرية الاحتراق الحديثة. كما قدم مفهوم "تركيبة العناصر الكيميائية".

تطوير

تبدأ الفترة التالية بالعمل ومحاولات شرح القوانين الكيميائية من خلال تفاعل المواد على المستوى الذري (المجهري). حدد المؤتمر الكيميائي الأول في كارلسروه عام 1860 مفاهيم الذرة والتكافؤ والمكافئ والجزيء. بفضل اكتشاف القانون الدوري وإنشاء النظام الدوري، أثبت ديمتري مندليف أن النظرية الذرية الجزيئية لا ترتبط فقط بالقوانين الكيميائية، ولكن أيضًا بالخصائص الفيزيائية للعناصر.

ترتبط المرحلة التالية في تطور الكيمياء غير العضوية باكتشاف التحلل الإشعاعي في عام 1876 وتوضيح تصميم الذرة في عام 1913. البحث الذي أجراه ألبريشت كيسيل وجيلبرت لويس في عام 1916 يحل مشكلة طبيعة الروابط الكيميائية. بناءً على نظرية التوازن غير المتجانس لويلارد جيبس ​​وهنريك روسيب، ابتكر نيكولاي كورناكوف في عام 1913 إحدى الطرق الرئيسية للكيمياء غير العضوية الحديثة - التحليل الفيزيائي الكيميائي.

أساسيات الكيمياء غير العضوية

توجد المركبات غير العضوية في الطبيعة على شكل معادن. وقد تحتوي التربة على كبريتيد الحديد، مثل البيريت، أو كبريتات الكالسيوم على شكل جبس. تحدث المركبات غير العضوية أيضًا كجزيئات حيوية. يتم تصنيعها لاستخدامها كمحفزات أو كواشف. أول مركب صناعي غير عضوي مهم هو نترات الأمونيوم، الذي يستخدم لتخصيب التربة.

أملاح

العديد من المركبات غير العضوية هي مركبات أيونية، تتكون من الكاتيونات والأنيونات. هذه هي ما يسمى بالأملاح، وهي موضوع البحث في الكيمياء غير العضوية. ومن أمثلة المركبات الأيونية:

• كلوريد المغنيسيوم (MgCl 2)، الذي يحتوي على كاتيونات Mg 2+ وأنيونات الكلور.
• أكسيد الصوديوم (Na 2 O) الذي يتكون من كاتيونات Na + وأنيونات O 2.

وفي كل ملح، تكون نسب الأيونات بحيث تكون الشحنات الكهربائية في حالة توازن، أي أن المركب ككل يكون متعادلًا كهربائيًا. يتم وصف الأيونات من خلال حالة الأكسدة وسهولة التكوين، والتي تنبع من احتمال التأين (الكاتيونات) أو تقارب الإلكترون (الأنيونات) للعناصر التي تتشكل منها.

وتشمل الأملاح غير العضوية الأكاسيد والكربونات والكبريتات والهاليدات. تتميز العديد من المركبات بنقاط انصهار عالية. عادة ما تكون الأملاح غير العضوية عبارة عن تكوينات بلورية صلبة. ميزة أخرى مهمة هي قابليتها للذوبان في الماء وسهولة التبلور. بعض الأملاح (على سبيل المثال، NaCl) شديدة الذوبان في الماء، في حين أن البعض الآخر (على سبيل المثال، SiO2) غير قابل للذوبان تقريبًا.

المعادن والسبائك

المعادن مثل الحديد والنحاس والبرونز والنحاس والألمنيوم هي مجموعة من العناصر الكيميائية الموجودة في الجانب الأيسر السفلي من الجدول الدوري. وتضم هذه المجموعة 96 عنصرًا تتميز بالتوصيل الحراري والكهربائي العالي. وهي تستخدم على نطاق واسع في علم المعادن. يمكن تقسيم المعادن إلى حديدية وغير حديدية وثقيلة وخفيفة. وبالمناسبة، فإن العنصر الأكثر استخداماً هو الحديد، إذ يشكل 95% من الإنتاج العالمي من بين جميع أنواع المعادن.

السبائك هي مواد معقدة تنتج عن طريق ذوبان وخلط معدنين أو أكثر في الحالة السائلة. وهي تتكون من قاعدة (العناصر السائدة بالنسبة المئوية: الحديد والنحاس والألمنيوم وما إلى ذلك) مع إضافات صغيرة من مكونات السبائك والتعديل.

تستخدم البشرية حوالي 5000 نوع من السبائك. وهي المواد الرئيسية في البناء والصناعة. بالمناسبة، هناك أيضًا سبائك بين المعادن وغير المعادن.

تصنيف

في جدول الكيمياء غير العضوية، يتم توزيع المعادن إلى عدة مجموعات:

• توجد 6 عناصر في المجموعة القلوية (الليثيوم، البوتاسيوم، الروبيديوم، الصوديوم، الفرانسيوم، السيزيوم)؛
• 4 - في الأرض القلوية (الراديوم، الباريوم، السترونتيوم، الكالسيوم)؛
• 40 - في مرحلة انتقالية (التيتانيوم، الذهب، التنغستن، النحاس، المنغنيز، السكانديوم، الحديد، إلخ)؛
• 15 - اللانثانيدات (اللانثانم، السيريوم، الإربيوم، الخ)؛
• 15 - الأكتينيدات (اليورانيوم، الأكتينيوم، الثوريوم، الفرميوم، الخ)؛
• 7 - أشباه المعادن (الزرنيخ، البورون، الأنتيمون، الجرمانيوم، الخ)؛
• 7- المعادن الخفيفة (الألومنيوم، القصدير، البزموت، الرصاص وغيرها).

اللافلزات

يمكن أن تكون اللافلزات إما عناصر كيميائية أو مركبات كيميائية. في الحالة الحرة، فإنها تشكل مواد بسيطة ذات خصائص غير معدنية. في الكيمياء غير العضوية هناك 22 عنصرا. وهي الهيدروجين والبورون والكربون والنيتروجين والأكسجين والفلور والسيليكون والفوسفور والكبريت والكلور والزرنيخ والسيلينيوم وما إلى ذلك.

أكثر اللافلزات شيوعًا هي الهالوجينات. عند التفاعل مع المعادن فإنها تتشكل بشكل رئيسي أيونية، على سبيل المثال KCl أو CaO. عند التفاعل مع بعضها البعض، يمكن أن تشكل اللافلزات مركبات مرتبطة تساهميًا (Cl3N، ClF، CS2، وما إلى ذلك).

القواعد والأحماض

القواعد هي مواد معقدة، وأهمها هيدروكسيدات قابلة للذوبان في الماء. عندما تذوب، فإنها تنفصل مع الكاتيونات المعدنية وأنيونات الهيدروكسيد، ويكون الرقم الهيدروجيني لها أكبر من 7. يمكن اعتبار القواعد بمثابة العكس الكيميائي للأحماض لأن الأحماض المتفككة للماء تزيد من تركيز أيونات الهيدروجين (H3O +) حتى تنخفض القاعدة.

الأحماض هي مواد تشارك في التفاعلات الكيميائية مع القواعد، وتأخذ منها الإلكترونات. معظم الأحماض ذات الأهمية العملية قابلة للذوبان في الماء. عند ذوبانها، فإنها تنفصل عن كاتيونات الهيدروجين (H+) والأنيونات الحمضية، ويكون الرقم الهيدروجيني لها أقل من 7.

"المفاهيم تتغير، والكلمات تبقى." ما مدى صحة هذا! كم مرة تسمع: "أشعل الكهرباء"، "أوقف الكهرباء"، مع أن المتحدث يعلم جيداً أن المصباح الكهربائي لا يضاء ولا ينطفئ، بل يتم تشغيله وإيقافه في دائرة التيار.

الكلمات التي تجاوزت المفاهيم التي كانت مضمنة فيها سابقًا تشمل تسميات قسمين من الكيمياء، يُطلق عليهما تقليديًا الكيمياء غير العضوية والعضوية.

لفترة طويلة، لم يتمكن الكيميائيون من إنتاج معظم تلك المركبات الكيميائية المعقدة التي تشكل جزءًا من أعضاء النباتات والحيوانات، وأوضحوا عدم قدرتهم على ذلك بحقيقة أن هذه المواد تتشكل في النباتات والحيوانات تحت تأثير عامل خاص. "القوة الحيوية" ولا يمكن تصنيعها في القوارير والمعوجات.

كما كان للكيميائي الألماني الشهير ويلر نفس الرأي، ومن خلال تجربته الشخصية اقتنع بخطأ هذا الرأي. من المركبات غير العضوية بلا شك من النيتروجين والكربون مع الأكسجين، حصل على مادة معقدة، والتي تبين أنها مركب "عضوي" نموذجي معروف سابقًا - اليوريا.

الآن أصبحنا نعلم على وجه اليقين أنه لا حاجة إلى "قوة حيوية" للحصول على أي مادة هي جزء من النباتات والحيوانات، وأن جميعها يمكن بناؤها من العناصر المكونة لها. حقيقة أنه لم يتم الحصول عليها جميعًا بشكل مصطنع لا تزعجنا على الإطلاق. سيتم الحصول على تلك التي لم يتم الحصول عليها بوسائل التوليف الحديثة عند تحسين هذه الوسائل.

في الواقع، كل ما يسمى بالمركبات "العضوية" هي مركبات كربونية. وعلى عكس العناصر الأخرى، فإن الكربون قادر على تكوين عشرات الآلاف من المركبات مع مواد بسيطة أخرى. وللتسهيل على الدراسة فقط، تم اختزال جميع مركبات الكربون المتنوعة في مجال منفصل عن كيمياء العناصر الأخرى، "من الذاكرة القديمة" يسمى الكيمياء العضوية

والأمر الأكثر أهمية هو أنهم يدرسون الآن في دورات الكيمياء "العضوية" عددًا كبيرًا من مركبات الكربون التي لا يمكن العثور عليها في أي نبات أو حيوان.

بداية مثل هذا البناء الاصطناعي للمواد "العضوية" غير الموجودة في الطبيعة، والتي أنشأها الكيميائي في قواريره ومعوجاته وأجهزة المصنع، تم وضعها من خلال الاكتشاف العرضي لطالب بيركنز البالغ من العمر 18 عامًا.

وتصور بيركنز فكرة إنتاج مادة طبية اصطناعية هي الكينين، المستخرجة من لحاء شجرة الكينا. بعد أن تلقى مركبًا جديدًا أثناء بحثه، أراد دراسة قابليته للذوبان، وبعد إذابته في الكحول، رأى أن المحلول له لون أرجواني رائع.

"ألا يمكن استخدامه كطلاء؟" - يعتقد بيركنز. اتضح أنه من الممكن جدًا أن يصبغ المحلول الصوف والحرير تمامًا باللون الأرجواني الجميل.

تخلى بيركنز عن العلوم وترك الجامعة وأسس أول مصنع في العالم للدهانات "العضوية" الاصطناعية. بعده، بدأ مئات الكيميائيين الآخرين في تجميع المزيد والمزيد من مركبات الكربون الجديدة، والتي وجدت استخدامها ليس فقط كدهانات، ولكن أيضًا كمطهرات ومخدرات (مسكنات للألم) ومواد طبية وسامة ومتفجرة.

درس تعليمي

في تخصص "الكيمياء العامة وغير العضوية"

مجموعة من المحاضرات في الكيمياء العامة وغير العضوية

الكيمياء العامة وغير العضوية: كتاب مدرسي / المؤلف E. N. Mozzhukhina؛

GBPOU "كلية كورغان الطبية الأساسية". - كورغان: KBMK، 2014. - 340 ص.

نُشر بقرار من مجلس التحرير والنشر التابع لمؤسسة الدولة التعليمية المستقلة للتعليم المهني الإضافي "معهد تطوير التعليم والتكنولوجيا الاجتماعية"

المراجع:لا. جورشكوفا - مرشحة للعلوم البيولوجية ونائبة مدير IMR بكلية كورغان الطبية الأساسية

مقدمة.
القسم 1. الأسس النظرية للكيمياء	8-157
1.1. القانون الدوري والنظام الدوري حسب العنصر D.I. مندليف. نظرية هيكل المواد.
1.2. التركيب الإلكتروني لذرات العناصر.
1.3. أنواع الروابط الكيميائية.
1..4 هيكل المواد ذات الطبيعة غير العضوية
1 ..5 فئات المركبات غير العضوية.
1.5.1. تصنيف وتركيب وتسمية الأكاسيد والأحماض والقواعد وطرق تحضيرها وخصائصها الكيميائية.
1.5.2 تصنيف وتكوين وتسمية الأملاح. طرق التحضير وخصائصها الكيميائية
1.5.3. مذبذب. الخواص الكيميائية للأكسيدات والهيدروكسيدات المذبذبة. العلاقات الوراثية بين فئات المركبات غير العضوية.
1..6 اتصالات معقدة.
1..7 الحلول.
1.8. نظرية التفكك الكهربائي.
1.8.1. التفكك الكهربائي. الأحكام الأساسية. تيد. آلية التفكك.
1.8.2. تفاعلات التبادل الأيوني. التحلل المائي للأملاح.
1.9. التفاعلات الكيميائية.
1.9.1. تصنيف التفاعلات الكيميائية. التوازن الكيميائي والإزاحة.
1.9.2. تفاعلات الأكسدة والاختزال. جوهرهم الإلكتروني. تصنيف وتجميع معادلات OVR.
1.9.3. أهم العوامل المؤكسدة والمختزلة. ORR بمشاركة ثنائي كرومات وبرمنجنات البوتاسيوم والأحماض المخففة.
1.9.4 طرق ترتيب المعاملات في الإجمالي
القسم 2. كيمياء العناصر ومركباتها.
2.1. عناصر P.
2.1.1. الخصائص العامة لعناصر المجموعة السابعة من النظام الدوري. الهالوجينات. الكلور وخصائصه الفيزيائية والكيميائية.
2.1.2. الهاليدات. الدور البيولوجي للهالوجينات.
2.1.3. الكالكوجينات. الخصائص العامة لعناصر المجموعة VI PS D.I. مندليف. مركبات الأكسجين.
2.1.4. أهم المركبات الكبريتية.
2.1.5. المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة V. الخصائص العامة. التركيب الذري، الخواص الفيزيائية والكيميائية للنيتروجين. أهم المركبات النيتروجينية.
2.1.6. تركيب ذرة الفسفور وخصائصها الفيزيائية والكيميائية. التآصل. أهم مركبات الفسفور.
2.1.7. الخصائص العامة لعناصر المجموعة الرابعة من المجموعة الفرعية الرئيسية للنظام الدوري D.I. مندليف. الكربون والسيليكون.
2.1.8. المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الثالثة من النظام الدوري D.I. مندليف. بور. الألومنيوم.
2.2. ق - العناصر.
2.2.1. الخصائص العامة لمعادن المجموعة الثانية من المجموعة الفرعية الرئيسية للنظام الدوري D.I. مندليف. المعادن الأرضية القلوية.
2.2.2. الخصائص العامة لعناصر المجموعة الأولى من المجموعة الفرعية الرئيسية للنظام الدوري D.I. مندليف. الفلزات القلوية.
2.3. د- العناصر.
2.3.1. المجموعة الفرعية الجانبية للمجموعة الأولى.
2.3.2.. المجموعة الفرعية الجانبية للمجموعة الثانية.
2.3.3. المجموعة الفرعية الجانبية للمجموعة السادسة
2.3.4. المجموعة الفرعية الجانبية للمجموعة السابعة
2.3.5. المجموعة الفرعية الجانبية للمجموعة الثامنة

مذكرة توضيحية

في المرحلة الحالية من تطور المجتمع، المهمة الأساسية هي رعاية صحة الإنسان. أصبح علاج العديد من الأمراض ممكنا بفضل التقدم في الكيمياء في خلق مواد ومواد جديدة.

بدون معرفة عميقة وشاملة في مجال الكيمياء، وبدون معرفة أهمية التأثير الإيجابي أو السلبي للعوامل الكيميائية على البيئة، لا يمكنك أن تكون متخصصًا طبيًا كفؤًا. يجب أن يكون لدى طلاب كلية الطب الحد الأدنى المطلوب من المعرفة بالكيمياء.

هذه الدورة من مواد المحاضرات مخصصة للطلاب الذين يدرسون أساسيات الكيمياء العامة وغير العضوية.

الغرض من هذا المقرر هو دراسة مبادئ الكيمياء غير العضوية المقدمة في المستوى الحالي من المعرفة؛ توسيع نطاق المعرفة مع مراعاة التوجه المهني. الاتجاه المهم هو إنشاء قاعدة صلبة لبناء تدريس التخصصات الكيميائية المتخصصة الأخرى (الكيمياء العضوية والتحليلية، والصيدلة، وتكنولوجيا الأدوية).

توفر المادة المقترحة توجيهًا مهنيًا للطلاب حول العلاقة بين الكيمياء النظرية غير العضوية والتخصصات الخاصة والطبية.

الأهداف الرئيسية للدورة التدريبية لهذا التخصص هي إتقان المبادئ الأساسية للكيمياء العامة؛ في استيعاب الطلاب لمحتوى الكيمياء غير العضوية كعلم يشرح العلاقة بين خصائص المركبات غير العضوية وبنيتها؛ في تكوين أفكار حول الكيمياء غير العضوية باعتبارها نظامًا أساسيًا تقوم عليه المعرفة المهنية.

يتم تنظيم دورة المحاضرات حول تخصص "الكيمياء العامة وغير العضوية" وفقًا لمتطلبات المعيار التعليمي الحكومي (FSES-4) إلى الحد الأدنى من تدريب الخريجين في التخصص 060301 "الصيدلة" ويتم تطويرها على أساس أساس المنهج في هذا التخصص.

يتضمن مسار المحاضرات قسمين؛

1. الأسس النظرية للكيمياء.

2. كيمياء العناصر ومركباتها: (عناصر p، عناصر s، عناصر د).

يتم تقديم عرض المواد التعليمية في مرحلة التطوير: من أبسط المفاهيم إلى المفاهيم المعقدة والشاملة والمعممة.

يغطي قسم "الأسس النظرية للكيمياء" المسائل التالية:

1. القانون الدوري والجدول الدوري للعناصر الكيميائية D.I. مندليف ونظرية بنية المواد.

2. فئات المواد غير العضوية، العلاقة بين جميع فئات المواد غير العضوية.

3. المركبات المعقدة واستخدامها في التحليل النوعي.

4. الحلول.

5. نظرية التفكك الكهربائي.

6. التفاعلات الكيميائية.

عند دراسة قسم "كيمياء العناصر ومركباتها" يتم طرح الأسئلة التالية:

1. خصائص المجموعة والمجموعة الفرعية التي يقع فيها هذا العنصر.

2. خصائص العنصر حسب موقعه في الجدول الدوري من وجهة نظر نظرية التركيب الذري.

3. الخصائص الفيزيائية والتوزيع في الطبيعة.

4. طرق الحصول عليها.

5. الخصائص الكيميائية.

6. اتصالات مهمة.

7. الدور البيولوجي للعنصر واستخدامه في الطب.

يتم إيلاء اهتمام خاص للأدوية ذات الطبيعة غير العضوية.

ونتيجة لدراسة هذا التخصص ينبغي للطالب أن يعرف:

1. القانون الدوري وخصائص عناصر النظام الدوري D.I. مندليف.

2. أساسيات نظرية العمليات الكيميائية.

3. هيكل وتفاعلية المواد ذات الطبيعة غير العضوية.

4. تصنيف وتسمية المواد غير العضوية.

5. تحضير وخصائص المواد غير العضوية.

6. التطبيق في الطب.

1. تصنيف المركبات غير العضوية.

2. تكوين أسماء المركبات.

3. إقامة علاقة وراثية بين المركبات غير العضوية.

4. باستخدام التفاعلات الكيميائية، إثبات الخواص الكيميائية للمواد غير العضوية بما فيها الطبية.

محاضرة رقم 1

الموضوع: مقدمة.

1. موضوع ومهام الكيمياء

2. طرق الكيمياء العامة وغير العضوية

3. النظريات والقوانين الأساسية للكيمياء:

أ) النظرية الذرية الجزيئية.

ب) قانون حفظ الكتلة والطاقة.

ج) القانون الدوري.

د) نظرية التركيب الكيميائي.

الكيمياء غير العضوية.

1. موضوع ومهام الكيمياء

الكيمياء الحديثة هي أحد العلوم الطبيعية وهي عبارة عن نظام من التخصصات المنفصلة: الكيمياء العامة وغير العضوية، والكيمياء التحليلية، والكيمياء العضوية، والكيمياء الفيزيائية والغروانية، والكيمياء الجيولوجية، والكيمياء الكونية، وما إلى ذلك.

الكيمياء هو العلم الذي يدرس عمليات تحول المواد، المصحوبة بالتغيرات في تركيبها وبنيتها، وكذلك التحولات المتبادلة بين هذه العمليات وغيرها من أشكال حركة المادة.

وبالتالي، فإن الهدف الرئيسي للكيمياء كعلم هو المواد وتحولاتها.

في المرحلة الحالية من تطور مجتمعنا، تعتبر رعاية صحة الإنسان مهمة ذات أهمية قصوى. أصبح علاج العديد من الأمراض ممكنًا بفضل التقدم في الكيمياء في إنشاء مواد ومواد جديدة: الأدوية وبدائل الدم والبوليمرات والمواد البوليمرية.

بدون معرفة عميقة وشاملة في مجال الكيمياء، دون فهم أهمية التأثير الإيجابي أو السلبي للعوامل الكيميائية المختلفة على صحة الإنسان والبيئة، من المستحيل أن تصبح محترفًا طبيًا مختصًا.

كيمياء عامة. الكيمياء غير العضوية.

الكيمياء غير العضوية هي علم عناصر الجدول الدوري والمواد البسيطة والمعقدة التي تتكون منها.

الكيمياء غير العضوية لا يمكن فصلها عن الكيمياء العامة. تاريخيًا، عند دراسة التفاعل الكيميائي للعناصر مع بعضها البعض، تمت صياغة القوانين الأساسية للكيمياء، والأنماط العامة للتفاعلات الكيميائية، ونظرية الروابط الكيميائية، وعقيدة المحاليل، وغير ذلك الكثير، والتي تشكل موضوع الكيمياء العامة.

وهكذا، تدرس الكيمياء العامة الأفكار والمفاهيم النظرية التي تشكل أساس نظام المعرفة الكيميائية بأكمله.

لقد تجاوزت الكيمياء غير العضوية منذ فترة طويلة مرحلة العلم الوصفي وتشهد حاليًا "ولادة جديدة" نتيجة للاستخدام الواسع النطاق للطرق الكيميائية الكمومية، والنموذج النطاقي لطيف طاقة الإلكترونات، واكتشاف المركبات الكيميائية التكافؤ للغازات النبيلة. ، والتوليف المستهدف للمواد ذات الخصائص الفيزيائية والكيميائية الخاصة. واستنادا إلى دراسة متعمقة للعلاقة بين التركيب الكيميائي والخصائص، نجح في حل المشكلة الرئيسية - إنشاء مواد غير عضوية جديدة ذات خصائص محددة.

2. طرق الكيمياء العامة وغير العضوية.

من الطرق التجريبية للكيمياء، وأهمها طريقة التفاعلات الكيميائية. التفاعل الكيميائي هو تحول مادة إلى أخرى عن طريق تغيير التركيب والبنية الكيميائية. التفاعلات الكيميائية تجعل من الممكن دراسة الخواص الكيميائية للمواد. من خلال التفاعلات الكيميائية للمادة قيد الدراسة، يمكن الحكم بشكل غير مباشر على تركيبها الكيميائي. تعتمد الطرق المباشرة لتحديد التركيب الكيميائي في الغالب على استخدام الظواهر الفيزيائية.

يعتمد أيضًا على التفاعلات الكيميائية، ويتم إجراء التوليف غير العضوي، والذي حقق مؤخرًا نجاحًا كبيرًا، خاصة في الحصول على مركبات نقية بشكل خاص في شكل بلورات مفردة. وقد تم تسهيل ذلك من خلال استخدام درجات الحرارة والضغوط العالية، والفراغ العالي، وإدخال طرق التنظيف بدون حاويات، وما إلى ذلك.

عند إجراء التفاعلات الكيميائية، وكذلك عند عزل المواد من الخليط في شكله النقي، تلعب الطرق التحضيرية دورًا مهمًا: الترسيب، التبلور، الترشيح، التسامي، التقطير، إلخ. حاليًا، تم تطوير العديد من هذه الطرق التحضيرية الكلاسيكية بشكل أكبر وهي رائدة في مجال تكنولوجيا الحصول على مواد عالية النقاء وبلورات مفردة. هذه هي طرق التبلور الموجه، وإعادة بلورة المنطقة، والتسامي الفراغي، والتقطير التجزيئي. إحدى سمات الكيمياء غير العضوية الحديثة هي تخليق ودراسة المواد عالية النقاء على بلورات مفردة.

تستخدم طرق التحليل الفيزيائي الكيميائي على نطاق واسع في دراسة المحاليل والسبائك عندما يكون من الصعب أو من المستحيل عمليا عزل المركبات المتكونة فيها في حالة فردية. ثم يتم دراسة الخواص الفيزيائية للأنظمة اعتمادا على التغير في تركيبها. ونتيجة لذلك، يتم إنشاء مخطط خصائص التركيب، والذي يسمح تحليله باستخلاص استنتاج حول طبيعة التفاعل الكيميائي للمكونات، وتكوين المركبات وخصائصها.

لفهم جوهر الظاهرة، فإن الأساليب التجريبية وحدها لا تكفي، لذلك قال لومونوسوف إن الكيميائي الحقيقي يجب أن يكون عالمًا نظريًا. فقط من خلال التفكير والتجريد العلمي والتعميم يتم تعلم قوانين الطبيعة وإنشاء الفرضيات والنظريات.

يعتمد الفهم النظري للمواد التجريبية وإنشاء نظام متماسك للمعرفة الكيميائية في الكيمياء العامة وغير العضوية الحديثة على: 1) نظرية ميكانيكا الكم لبنية الذرات والنظام الدوري للعناصر بواسطة D.I. مندليف. 2) النظرية الكيميائية الكمومية للتركيب الكيميائي وعقيدة اعتماد خصائص المادة على "تركيبها الكيميائي"؛ 3) عقيدة التوازن الكيميائي بناءً على مفاهيم الديناميكا الحرارية الكيميائية.

3. النظريات والقوانين الأساسية للكيمياء.

التعميمات الأساسية للكيمياء والعلوم الطبيعية تشمل النظرية الذرية الجزيئية، وقانون الحفاظ على الكتلة والطاقة،

الجدول الدوري ونظرية التركيب الكيميائي.

أ) النظرية الذرية الجزيئية.

مبتكر الدراسات الذرية الجزيئية ومكتشف قانون الحفاظ على كتلة المواد M.V. يعتبر لومونوسوف بحق مؤسس الكيمياء العلمية. ميز لومونوسوف بوضوح مرحلتين في بنية المادة: العناصر (في فهمنا - الذرات) والجسيمات (الجزيئات). وفقا للومونوسوف، تتكون جزيئات المواد البسيطة من ذرات متطابقة، وتتكون جزيئات المواد المعقدة من ذرات مختلفة. حظيت النظرية الذرية الجزيئية باعتراف عام في بداية القرن التاسع عشر بعد أن تم تأسيس نظرية دالتون الذرية في الكيمياء. ومنذ ذلك الحين، أصبحت الجزيئات هي الهدف الرئيسي لأبحاث الكيمياء.

ب) قانون حفظ الكتلة والطاقة.

في عام 1760، صاغ لومونوسوف قانونًا موحدًا للكتلة والطاقة. ولكن قبل بداية القرن العشرين. واعتبرت هذه القوانين مستقلة عن بعضها البعض. تعاملت الكيمياء بشكل أساسي مع قانون الحفاظ على كتلة المادة (كتلة المواد التي تدخل في التفاعل الكيميائي تساوي كتلة المواد المتكونة نتيجة التفاعل).

على سبيل المثال: 2KlO3 = 2KCl + 3O2

اليسار: 2 ذرات بوتاسيوم. اليمين: 2 ذرات بوتاسيوم

2 ذرات كلور 2 ذرات كلور

6 ذرات أكسجين 6 ذرات أكسجين

تعاملت الفيزياء مع قانون الحفاظ على الطاقة. في عام 1905، أظهر مؤسس الفيزياء الحديثة أ. أينشتاين أن هناك علاقة بين الكتلة والطاقة، معبرًا عنها بالمعادلة E = mс 2، حيث E هي الطاقة، m هي الكتلة؛ ج هي سرعة الضوء في الفراغ.

ج) القانون الدوري.

إن أهم مهمة للكيمياء غير العضوية هي دراسة خواص العناصر والتعرف على الأنماط العامة لتفاعلها الكيميائي مع بعضها البعض. أكبر تعميم علمي في حل هذه المشكلة قام به د. مندليف، الذي اكتشف القانون الدوري وتعبيره الرسومي - النظام الدوري. فقط نتيجة لهذا الاكتشاف، أصبح الاستبصار الكيميائي، والتنبؤ بالحقائق الجديدة، ممكنا. ولذلك يعتبر مندليف مؤسس الكيمياء الحديثة.

قانون مندليف الدوري هو أساس الطبيعة
تصنيف العناصر الكيميائية. عنصر كيميائي - جمع
ذرات لها نفس الشحنة النووية. أنماط التغيرات في الممتلكات
يتم تحديد العناصر الكيميائية بالقانون الدوري. عقيدة
وأوضح هيكل الذرات المعنى المادي للقانون الدوري.
وتبين أن وتيرة التغيرات في خواص العناصر ومركباتها
يعتمد على بنية إلكترونية مماثلة متكررة بشكل دوري
قذائف ذراتها. تعتمد على الخصائص الكيميائية وبعض الخصائص الفيزيائية
بنية الغلاف الإلكتروني وخاصة طبقاته الخارجية. لهذا
القانون الدوري هو الأساس العلمي لدراسة أهم خواص العناصر ومركباتها: القاعدة الحمضية، الأكسدة والاختزال، الحفز، المعقد، أشباه الموصلات، الكيمياء المعدنية، الكيميائية البلورية، الكيمياء الإشعاعية، إلخ.

لعب الجدول الدوري أيضًا دورًا هائلاً في دراسة النشاط الإشعاعي الطبيعي والاصطناعي وإطلاق الطاقة النووية.

القانون الدوري والنظام الدوري في تطور مستمر ويتم تحسينهما. والدليل على ذلك هو الصياغة الحديثة للقانون الدوري: تعتمد خصائص العناصر، وكذلك أشكال وخصائص مركباتها، بشكل دوري على حجم شحنة نواة ذراتها. وهكذا، تبين أن الشحنة الإيجابية للنواة، وليس الكتلة الذرية، هي الحجة الأكثر دقة التي تعتمد عليها خصائص العناصر ومركباتها.

د) نظرية التركيب الكيميائي.

المهمة الأساسية للكيمياء هي دراسة العلاقة بين التركيب الكيميائي للمادة وخصائصها. خصائص المادة هي وظيفة تركيبها الكيميائي. قبل صباحا. يعتقد بتلروف أن خصائص المادة يتم تحديدها من خلال تركيبها النوعي والكمي. وكان أول من صاغ المبادئ الأساسية لنظريته في التركيب الكيميائي. وبالتالي: يتم تحديد الطبيعة الكيميائية للجسيم المعقد من خلال طبيعة الجزيئات المكونة الأولية وكميتها وبنيتها الكيميائية. وهذا يعني، بترجمته إلى اللغة الحديثة، أن خصائص الجزيء تتحدد حسب طبيعة الذرات المكونة له وكميتها والتركيب الكيميائي للجزيء. في الأصل، كانت نظرية التركيب الكيميائي تشير إلى المركبات الكيميائية التي لها تركيب جزيئي. تعتبر النظرية التي أنشأها بتليروف حاليًا نظرية كيميائية عامة لتركيب المركبات الكيميائية واعتماد خصائصها على تركيبها الكيميائي. هذه النظرية هي استمرار وتطوير لتعاليم لومونوسوف الذرية والجزيئية.

4. دور العلماء المحليين والأجانب في التنمية العامة و

الكيمياء غير العضوية.

ص / ص	العلماء	تواريخ الحياة	أهم الأعمال والاكتشافات في مجال الكيمياء
1.	أفوجادرو أميدو (إيطاليا) |	1776-1856	قانون أفوجادرو 1
2.	أرينيوس سفانتي (السويد)	1859-1927	نظرية التفكك الكهربائي
3.	بيكيتوف ن. (روسيا)	1827-1911	سلسلة النشاط المعدني أساسيات الألومينوثرميا.
4.	بيرثوليت كلود لويس (فرنسا)	1748-1822	شروط سير التفاعلات الكيميائية. أبحاث الغاز. ملح بيرثوليت.
5.	بيرسيليوس جين جاكوب (السويد)	1779-1848	تحديد الأوزان الذرية للعناصر. مقدمة لتسميات الحروف للعناصر الكيميائية.
6.	بويل روبرت (إنجلترا)	1627-1691	تأسيس مفهوم العنصر الكيميائي. اعتماد أحجام الغاز على الضغط.
7.	بور نيلس (الدنمارك)	1887-1962	نظرية التركيب الذري. 1
8.	فانت هوف جاكوب جيندريك (هولندا)	1852-1911	دراسة الحلول أحد مؤسسي الكيمياء الفيزيائية والكيمياء المجسمة.
9.	جاي لوساك جوزيف (فرنسا)	1778-1850	قوانين الغاز جاي لوساك. دراسة الأحماض الخالية من الأكسجين. تكنولوجيا حمض الكبريتيك.
10.	هيس جيرمان إيفانوف (روسيا)	1802-1850	اكتشاف القانون الأساسي للكيمياء الحرارية. تطوير التسميات الكيميائية الروسية. تحليل المعادن.
11.	دالتون جون (إنجلترا)	1766-1844	قانون النسب المتعددة. مقدمة للرموز والصيغ الكيميائية. مبررات النظرية الذرية.
12.	ماريا كوري سكلودوفسكا (فرنسا، موطنها الأصلي بولندا)	1867-1934	اكتشاف البولونيوم والراديوم. دراسة خواص المواد المشعة. إطلاق الراديوم المعدني.
13.	لافوازييه أنطوان لوران (فرنسا)	1743-1794	أساس علم الكيمياء، تأسيس نظرية الأكسجين في الاحتراق، طبيعة الماء. إنشاء كتاب الكيمياء على أساس وجهات النظر الجديدة.
14.	لو شاتيليه لون هنري (فرنسا)	1850-1936	القانون العام لتحول التوازن اعتمادًا على الظروف الخارجية (مبدأ لو شاتيليه)
15.	لومونوسوف ميخائيل فاسيليفيتش	1741-1765	قانون حفظ كتلة المواد.
			تطبيق الأساليب الكمية في الكيمياء. تطوير المبادئ الأساسية للنظرية الحركية للغازات. تأسيس أول مختبر كيميائي روسي. إعداد دليل عن المعادن والتعدين. إنشاء إنتاج الفسيفساء.
16.	منديليف ديمتري إيفانوفيتش (روسيا)	1834-1907	القانون الدوري والجدول الدوري للعناصر الكيميائية (1869). هيدرات نظرية الحلول “أساسيات الكيمياء”. أبحاث الغازات واكتشاف درجات الحرارة الحرجة وما إلى ذلك.
17.	بريستلي جوزيف (إنجلترا)	1733-1804	اكتشاف وبحث الأكسجين وكلوريد الهيدروجين والأمونيا وأول أكسيد الكربون وأكسيد النيتروجين والغازات الأخرى.
18.	رذرفورد إرنست (إنجلترا)	1871-1937	نظرية الكواكب للتركيب الذري. دليل على التحلل الإشعاعي التلقائي مع إطلاق أشعة ألفا وبيتا وجاما.
19.	جاكوبي بوريس سيمينوفيتش (روسيا)	1801-1874	اكتشاف عملية الجلفانوبلاستي وإدخالها في ممارسة الطباعة وسك العملات.
20.	و اخرين

أسئلة لضبط النفس:

1. المهام الرئيسية للكيمياء العامة وغير العضوية.

2. طرق التفاعلات الكيميائية.

3. الطرق التحضيرية.

4. طرق التحليل الفيزيائي والكيميائي.

5. القوانين الأساسية.

6. النظريات الأساسية.

محاضرة رقم 2

الموضوع: "بنية الذرة والقانون الدوري لـ D.I. مندليف"

يخطط

1. التركيب الذري والنظائر.

2. الأعداد الكمومية. مبدأ باولي.

3. الجدول الدوري للعناصر الكيميائية في ضوء نظرية التركيب الذري.

4. اعتماد خصائص العناصر على بنية ذراتها.

القانون الدوري د. اكتشف مندليف العلاقة المتبادلة بين العناصر الكيميائية. أثارت دراسة القانون الدوري عدداً من التساؤلات:

1. ما سبب التشابه والاختلاف بين العناصر؟

2. ما الذي يفسر التغير الدوري في خصائص العناصر؟

3. لماذا تختلف العناصر المجاورة لنفس الفترة بشكل كبير في الخصائص، على الرغم من أن كتلتها الذرية تختلف بمقدار صغير، والعكس صحيح، في المجموعات الفرعية يكون الفرق في الكتل الذرية للعناصر المجاورة كبيرًا، لكن الخصائص متشابهة؟

4. لماذا يتم انتهاك ترتيب العناصر حسب زيادة الكتلة الذرية لعنصري الأرجون والبوتاسيوم؟ الكوبالت والنيكل. التيلوريوم واليود؟

اعترف معظم العلماء بالوجود الحقيقي للذرات، لكنهم التزموا بالآراء الميتافيزيقية (الذرة هي أصغر جسيم غير قابل للتجزئة من المادة).

وفي نهاية القرن التاسع عشر، تم إثبات البنية المعقدة للذرة وإمكانية تحويل بعض الذرات إلى أخرى في ظل ظروف معينة. أول الجسيمات المكتشفة في الذرة كانت الإلكترونات.

ومن المعروف أنه مع التوهج القوي والإضاءة فوق البنفسجية من سطح المعادن، تصبح الإلكترونات والمعادن السالبة مشحونة بشكل إيجابي. وفي توضيح طبيعة هذه الكهرباء، كان لعمل العالم الروسي أ.ج. أهمية كبيرة. ستوليتوف والعالم الإنجليزي دبليو كروكس. في عام 1879، قام كروكس بدراسة ظاهرة أشعة الإلكترون في المجالات المغناطيسية والكهربائية تحت تأثير التيار الكهربائي عالي الجهد. إن خاصية أشعة الكاثود في تحريك الأجسام وتجربة الانحرافات في المجالات المغناطيسية والكهربائية جعلت من الممكن استنتاج أن هذه جزيئات مادية تحمل أصغر شحنة سالبة.

وفي عام 1897، قام ج. طومسون (إنجلترا) بدراسة هذه الجسيمات وأطلق عليها اسم الإلكترونات. وبما أنه يمكن الحصول على الإلكترونات بغض النظر عن المادة التي تتكون منها الأقطاب الكهربائية، فهذا يثبت أن الإلكترونات جزء من ذرات أي عنصر.

في عام 1896 اكتشف أ. بيكريل (فرنسا) ظاهرة النشاط الإشعاعي. واكتشف أن مركبات اليورانيوم لديها القدرة على إصدار أشعة غير مرئية تعمل على لوحة فوتوغرافية ملفوفة بورق أسود.

في عام 1898، واستمرارًا لأبحاث بيكريل، اكتشف M. Curie-Skladovskaya وP. Curie عنصرين جديدين في خام اليورانيوم - الراديوم والبولونيوم، اللذين لهما نشاط إشعاعي مرتفع جدًا.

العنصر المشع

تسمى خاصية ذرات العناصر المختلفة للتحول تلقائيًا إلى ذرات عناصر أخرى، مصحوبة بانبعاث أشعة ألفا وبيتا وجاما غير المرئية بالعين المجردة، بالنشاط الإشعاعي.

وبالتالي فإن ظاهرة النشاط الإشعاعي هي دليل مباشر على البنية المعقدة للذرات.

الإلكترونات هي أحد مكونات ذرات جميع العناصر. لكن الإلكترونات مشحونة سلبا، والذرة ككل محايدة كهربائيا، فمن الواضح أنه يوجد داخل الذرة جزء موجب الشحنة، والذي يعوض بشحنته عن الشحنة السالبة للإلكترونات.

تم الحصول على البيانات التجريبية حول وجود نواة موجبة الشحنة وموقعها في الذرة في عام 1911 من قبل إي. رذرفورد (إنجلترا)، الذي اقترح نموذجًا كوكبيًا لبنية الذرة. ووفقاً لهذا النموذج، تتكون الذرة من نواة موجبة الشحنة، صغيرة الحجم جداً. تتركز كل كتلة الذرة تقريبًا في النواة. الذرة ككل محايدة كهربائيا، لذلك، يجب أن تكون شحنة الإلكترونات الإجمالية مساوية لشحنة النواة.

أظهر البحث الذي أجراه جي موسلي (إنجلترا، 1913) أن الشحنة الموجبة للذرة تساوي عدديًا العدد الذري للعنصر في الجدول الدوري لـ D.I. مندليف.

لذا، فإن الرقم التسلسلي للعنصر يشير إلى عدد الشحنات الموجبة للنواة الذرية، وكذلك عدد الإلكترونات المتحركة في مجال النواة. هذا هو المعنى المادي للرقم التسلسلي للعنصر.

وفقًا للنموذج النووي، تمتلك ذرة الهيدروجين أبسط بنية: تحمل النواة شحنة أولية موجبة وكتلة قريبة من الوحدة. ويسمى بروتون ("الأبسط").

في عام 1932، اكتشف الفيزيائي د.ن. وجد تشادويك (إنجلترا) أن الأشعة المنبعثة عندما يتم قصف الذرة بجسيمات ألفا لها قدرة اختراق هائلة وتمثل تيارًا من الجسيمات المحايدة كهربائيًا - النيوترونات.

بناءً على دراسة التفاعلات النووية التي أجراها د. صاغ إيفانينكو (فيزيائي ، اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، 1932) وفي نفس الوقت دبليو هايزنبرغ (ألمانيا) نظرية البروتون النيوترون لبنية النوى الذرية ، والتي بموجبها تتكون النوى الذرية من جسيمات بروتونات موجبة الشحنة وجسيمات نيوترونات محايدة ( 1 ف) - للبروتون كتلة نسبية 1 وشحنة نسبية + 1. 1

(1 ن) - للنيوترون كتلة نسبية 1 وشحنة 0.

وبالتالي، يتم تحديد الشحنة الإيجابية للنواة من خلال عدد البروتونات الموجودة فيها وتساوي العدد الذري للعنصر الموجود في PS؛ العدد الكتلي – A (الكتلة النسبية للنواة) يساوي مجموع البروتونات (Z) والنيوترونات (N):

أ = ض + ن؛ ن = أ-ي

النظائر

ذرات العنصر نفسه التي لها نفس الشحنة النووية وأعداد كتلية مختلفة هي نظائر. نظائر نفس العنصر لها نفس عدد البروتونات، ولكن أعداد مختلفة من النيوترونات.

نظائر الهيدروجين:

1 ح 2 ح 3 ح 3 – العدد الكتلي

1- الشحنة النووية

بروتيوم الديوتيريوم التريتيوم

ض = 1 ض = 1 ض =1

ن=0 ن=1 ن=2

1 بروتون 1 بروتون 1 بروتون

0 نيوترون 1 نيوترون 2 نيوترون

نظائر نفس العنصر لها نفس الخواص الكيميائية ويشار إليها بنفس الرمز الكيميائي وتحتل مكانًا واحدًا في P.S. وبما أن كتلة الذرة تساوي عمليا كتلة النواة (كتلة الإلكترونات لا تذكر)، فإن كل نظير لعنصر ما يتميز، مثل النواة، بعدد كتلي، والعنصر بالكتلة الذرية. الكتلة الذرية لعنصر ما هي الوسط الحسابي بين الأعداد الكتلية لنظائر العنصر، مع الأخذ في الاعتبار النسبة المئوية لكل نظير في الطبيعة.

انتشرت النظرية النووية للتركيب الذري التي اقترحها رذرفورد على نطاق واسع، لكن الباحثين واجهوا لاحقًا عددًا من الصعوبات الأساسية. وفقًا للديناميكا الكهربائية الكلاسيكية، يجب أن يشع الإلكترون طاقة ولا يتحرك في دائرة، بل على طول منحنى حلزوني ويسقط في النهاية على النواة.

في العشرينات من القرن العشرين. لقد أثبت العلماء أن الإلكترون له طبيعة مزدوجة، إذ يمتلك خواص الموجة والجسيم.

كتلة الإلكترون هي 1 ___ كتلة الهيدروجين، الشحنة النسبية

يساوي (-1). عدد الإلكترونات الموجودة في الذرة يساوي العدد الذري للعنصر. يتحرك الإلكترون في كامل حجم الذرة، مكونًا سحابة إلكترونية ذات كثافة شحنة سالبة غير متساوية.

أدت فكرة الطبيعة المزدوجة للإلكترون إلى إنشاء نظرية ميكانيكا الكم لبنية الذرة (1913، العالم الدنماركي ن. بور). الأطروحة الرئيسية لميكانيكا الكم هي أن الجسيمات الدقيقة لها طبيعة موجية، والموجات لها خصائص الجسيمات. تدرس ميكانيكا الكم احتمال وجود إلكترون في الفضاء المحيط بالنواة. المنطقة التي من المرجح أن يوجد فيها الإلكترون في الذرة (≈ 90٪) تسمى المدار الذري.

يحتل كل إلكترون في الذرة مدارًا محددًا ويشكل سحابة إلكترونية، وهي عبارة عن مجموعة من المواضع المختلفة للإلكترون الذي يتحرك بسرعة.

يتم تحديد الخواص الكيميائية للعناصر من خلال بنية الأغلفة الإلكترونية لذراتها.

معلومات ذات صله.

تم دمج الأعمال الأساسية المتعلقة بدراسة التركيب والخصائص والقدرة على تفاعل العناصر الكيميائية ومركباتها في قسم الكيمياء غير العضوية. اليوم يبلغ العدد الإجمالي للمواد غير العضوية المعروفة 400 ألف.

أنواع المركبات الكيميائية

تسمى الأيونات والجزيئات المحايدة التي تتشكل عن طريق إضافة الروابط المحايدة، وهي أيونات أو جزيئات أخرى، إلى جزيئات معقدة التكوين مركبات معقدة. قد يكون لديهم مجال خارجي ينفصل إلى كاتيون معقد من النوع المنخفض التفكك، أو مركبات غير قابلة للذوبان في الماء بدون مجال خارجي. ومن الجدير بالذكر أيضًا أنها تشمل معظم المركبات التي تستبعد وجود الكربون.

التفكك يعني تقسيم المركبات الكيميائية إلى عناصر مستقلة منفصلة. لذلك، على سبيل المثال، هيدروكسيد الأمونيوم والمعادن القلوية، وتسمى أيضًا القلويات، هي قواعد قابلة للذوبان في الماء بسهولة.

الفئة التالية من المركبات الكيميائية للمعادن وبعض اللافلزات هي كبريتيدات.

العناصر الكيميائية للمجموعة السابعة عشر لدي تفاعل جيد مع جميع المواد من النوع البسيط باستثناء القليل من اللافلزات. وهي عوامل مؤكسدة نشطة، وهذا هو السبب وراء وجود هذه العناصر الكيميائية في الطبيعة على شكل مركبات فقط.

أهم عنصر حيوي ذو بنية إلكترونية يضمن التدمير الفوري وتكوين روابط كيميائية مع جزيء بيولوجي يشكل مركبات الفوسفور. إذا كانت لديهم حالة أكسدة 5+، فسيتم تحويل المركب إلى حمض الفوسفوريك.

يعد ملح غراوبر أو الملح المر وخليط البيريت والزنك من أهم مركبات الكبريت، والتي يمكن العثور عليها في الطبيعة في شكل نقي وتكون جزءًا من الزيت والكائنات الحية كأحماض أمينية. يتم استخراج الكبريت من الصخور باستخدام البخار، كما يمكن الحصول عليه في المختبر من خلال تفاعل الأكسدة والاختزال.

خصائص التفاعلات والعمليات الكيميائية

يمكن للمادة البسيطة، التي تتكون من ذرات عنصر واحد، أن تشكل عددًا معينًا من الروابط الكيميائية مع جزيئات العناصر الأخرى. تسمى هذه العملية، يمكنها تغيير التركيب الجزيئي للمادة، والتي ترتبط بها ميزة العزل الكهربائي مثل موصلية المادة ارتباطًا وثيقًا. الطريقة الأكثر شهرة للعثور على المعامل في معادلات تفاعلات الأكسدة والاختزال هي التوازن الإلكتروني، وتسمى الصورة الهندسية التي يتم تقديمها لتحليل البلورات التي تشبه اللوحة القماشية بالشبكة البلورية.

تُفهم التغيرات في كمية ونوعية المادة المتفاعلة خلال فترة زمنية معينة على أنها معدل التفاعل الكيميائي الذي تكون قيمته إيجابية دائمًا. إن العملية الكيميائية التي تشجع على إطلاق أجزاء من المواد المذابة من خلال الأقطاب الكهربائية هي النتيجة النهائية لتفاعل ثانوي للقطب الكهربائي يحدث أثناء مرور الكهرباء، وتشكيل الذوبان. المادة التي توصل الكهرباء نتيجة التفكك الأيوني، أو حركة الجزيئات عبر شبكة بلورية، هي مثال على محلول الإلكتروليت.

بالنظر إلى الخصائص الكيميائية للأكاسيد، تجدر الإشارة إلى أنها يمكن أن تتفاعل مع الماء، مع مزيد من تكوين القلويات أو القاعدة، مع الأحماض، وتشكيل الماء أو المحلول الملحي، وكذلك مع الأكاسيد الحمضية.