Anorganische Chemie für Dummies

Die Tabelle ist wie ein Regal, das verwendet wird, um alle Elemente in der Natur, und einige gefunden zu organisieren, die auch vom Menschen verursachten sind. Es ist nützlich, weil es jedes Element in eine Box arrangiert, ein bisschen wie, wie Sie Ihre Küche in scharfe Gewürze, süße Gewürze, Zucker und Mehl, beispielsweise anordnen. Also, wenn Sie einen Sturm zu kochen wollen, wissen Sie, wo Sie die Zutaten zu bekommen notwendig- Sie des Periodensystems, wie die Natur in die Liste der Zutaten zu denken. die Eigenschaften der einzelnen Inhaltsstoffe lernen und zu wissen, was passiert, wenn sie in bestimmten Konzentrationen bei bestimmten Temperaturen und Druck gemischt werden, ist das, was ein anorganischer Chemiker tut.

Das Periodensystem kann verwendet werden, um die folgenden Eigenschaften von Materialien zu bestimmen:

  • Ordnungszahl (Z): Die Elemente sind alle entsprechend ihrer Ordnungszahl organisiert und um von niedrigen Ordnungszahlen zu hohen Ordnungszahlen angeordnet. Die Ordnungszahl selbst kann die Element- Ihnen auch sagen, viel über sie die Wertigkeit zu verstehen helfen kann, die Koordinationszahl und die Position, die Sie würden erwarten, dass es auf dem Periodensystem zu finden. Ordnungszahlen im Bereich von 1 bis 118. Die Ordnungszahl die Anzahl der Protonen darstellt, die in dem Kern vorhanden sind.

  • Anzahl der Protonen: Das Proton macht einen Teil des Kerns nach oben. Es ist eine positiv geladene Teilchen, das durch Elektronen ausgeglichen wird, sondern die Elektronen anstatt um die Außenseite umkreisen. Die Zahl der Protonen kann bestimmen, wie viele Elektronen um den atom- umlaufen kann dies wiederum, um die Reaktivität und die Chemie des Atoms wirkt.

  • Reaktivität: Die Reaktivität der Elemente erhöht und zwar von im Periodensystem links nach rechts. Jedes Element von links nach rechts neigt, reaktiver zu sein. Aber auf der rechten Seite sind die Edelgase, und sie sind fast vollständig inert. Die Reaktivität alle erhöht sich, wenn Sie das Periodensystem gehen, zum Beispiel Rubidium ist weitaus reaktiver als Natrium.

  • Elektronegativität: Diese Eigenschaft legt fest, wie viel das Element zieht Elektronen. Dies ist auch ein gutes Maß für die Reaktivität, denn je mehr, dass ein Element zieht Elektronen, die reaktiver ist. Die elektronegatives Element auf dem Tisch ist Fluor. Die Elektronegativität steigt von gehen links nach rechts, und es verringert sich die Tabelle hinunter.

  • Masse: Wie Sie von links nach rechts gehen und von oben nach unten, werden Sie immer mehr Protonen im Atom hinzugefügt wird. Dies hat den allgemeinen Trend der späteren Elemente, die schwerer als die früheren Elemente zu machen. Aber Sie sollten erkennen, dass dies nur ein allgemeiner Trend, und es gibt einige Ausnahmen von der Regel.

  • Dichte: Wie Sie in der Tabelle nach unten gehen, um die Dichte des Atoms increases- wie man es von links gehen erhöht die Dichte nach rechts auch.

links bewegt über das Periodensystem nach rechts in der folgenden Abbildung gezeigt, nimmt die Atomgröße wegen der zusätzlichen Kernladung aufgrund der Zugabe von Neutronen und Protonen im Kern. Dies macht die orbitale Elektronen fester gebunden sein, und die Ionisierungsenergie steigt dadurch.

Das Periodensystem.
Das Periodensystem.

Modern Marvels Durch Anorganische Chemie

Seit Anbeginn der Menschheit, haben Materialien eine entscheidende Rolle für unsere Existenz gespielt. Die Fähigkeit, Gehäuse zu machen schlechtes Wetter und nassen Bedingungen abzuwehren, zum Beispiel aus sicherlich leben viel einfacher, aber heute diese Art von elementaren Stützen sind als Stapel Teile unseres täglichen Lebens betrachtet. Die Materialien, die wir heute benutzen, sind sehr verschieden von dem, was wir in der Vergangenheit verwendet. Drei Elemente - Kohlenstoff, Aluminium und Silizium - haben den Modernisierungsprozess geholfen. Es gibt viele weitere Elemente, die ihrerseits oder natürlich gespielt haben, aber diese drei sind unbestreitbar.

Carbon ist ein vielseitiges Element und kann mit vielen anderen Materialien gemischt werden, um Verbundstoffe und Legierungen machen. Carbon ist einer der produktivsten Elemente im Perioden Tabellen- es der Stoff, aus dem das Leben ist, das Rückgrat der DNA, und ein Eckpfeiler der modernen Gesellschaft. Alle großen großen Gebäude, die du um dich herum sehen in der heutigen Städte sind möglich aufgrund von Kohlenstoff. Metall, die verstärkt ist und mit Kohlenstoff legiert ist oft stark und leicht, so dass es einfacher zu bedienen und langlebiger. Graphene, Fullerenen und Kohlenstoff-Nanoröhren sehr vielversprechend für die zukünftige Verwendung als Zusatzstoffe Materialien zu verstärken, so dass sie noch mehr verschleißfest und länger anhaltende, aber auch das Gewicht senken, auch. Wenn Sie mehr über dieses Element lernen können Sie sicher sein, es jeden Tag Geräte in mehr und mehr zu finden, wie wir in der Zeit vorwärts bewegen.

Aluminium, auf der anderen Seite, ist ein ziemlich neues Material. Erst vor kurzem, dass Aluminium könnte sogar von seinem sehr stabil und häufiger Oxidform isoliert werden. Aber seitdem hat es die Go-to-Material für eine Reihe von Anwendungen. In Bezug auf die Raumfahrt, gibt es ein Sprichwort: Wenn Sie ein Raumschiff zu machen, wollen Sie jedes Material auswählen, die Sie wollen, solange es Aluminium ist. Es wurde versucht und getestet in einem solchen Ausmaß, dass es schwer ist, zu diesem Zeitpunkt zu ersetzen, aber irgendwann wird es wahrscheinlich durch Verbundmaterialien ersetzt werden, die aus Kohlenstoff hergestellt werden. Aber in der Zwischenzeit wäre es nicht viel Zeit für Sie Beispiele für Aluminium in Ihrer täglichen Erfahrung zu finden - es kann in Zügen, Flugzeugen gefunden und Autos, und in Küchen, Lunchbox, und alle Arten von Geräten, da es sich um eine dauerhaft ist, stark , leicht und wetterfestem Material.

Silizium ist der am meisten untersuchte Element auf der Planeten- gibt es eine Multi-Milliarden-Dollar-Industrie, die aufgrund der Eigenschaften dieses Elements bestätigt wird. Es ist ein Halbleiter, der das Potential hat, wenn dotiert, mehr leitend zu werden, oder weniger leitend. Diese Eigenschaft gibt Silizium die Fähigkeit zur Verwendung in elektronischen Materialien und Geräte 1 und 0 zu machen, die Computercode in elektrische Impulse zu übersetzen. Zusammen mit der Tatsache, dass Silizium eines der häufigsten Elemente auf der Erde ist, wird es eingestellt auf absehbare Zeit im Einsatz sein, vielleicht wird es nie aus der Mode kommen. Das Zeitalter der Informationstechnologie haben könnten, ohne Silizium möglich gemacht worden, aber es kann sehr viel länger gedauert haben und nicht so prominent heute sein, wie es ist.

Die Entdeckung von Sauerstoff

Sauerstoff von dem schwedischen Chemiker Carl Wilhelm Scheele in 1772 entdeckt wurde, entdeckte er, dass durch Erhitzen von Quecksilberoxyd, ein Gas (später als Sauerstoff identifiziert) gebildet wird. Scheele nannte das Gas "Feuer Luft", weil es Funken erzeugt, wie es in Kontakt mit heißen Kohlenstaub kam.

Diese Geschichte beginnt mit Plato und seine Vorstellungen über die Natur der Materie. Plato war ein griechischer Philosoph, der vorschlug, dass alle Materie aus vier wesentlichen Elementen hergestellt wurde - Feuer, Luft, Erde und Wasser. Dieses rohe Idee dauerte mehrere Jahrhunderte, fast unumstritten, und brachte die Phlogiston-Theorie, die in der antiken griechischen bedeutete "verbrennen".

Die wichtigste Gebot der Phlogiston Theorie war, dass Feuer war selbst ein Element, so zu der Zeit, wenn etwas verbrannt wird, die Flammen Beweise angesehen wurden, dass Feuer (als Element) wurde aus dem Material getrennt sind. Dies war der landläufigen Meinung, bis Scheele Experiment Französisch Chemiker Antoine-Laurent Lavoisier führte im Jahre 1779 zu beweisen, dass, wenn Sauerstoff isoliert wurde, Feuer als Folge einer chemischen Reaktion zu sehen war, statt als ein Element in der Reaktion. Es war Lavoisier, der das Element mit dem Namen, Sauerstoff.

Indem er die Phlogistontheorie aus, gepflastert Lavoisier den Weg für die moderne Chemie. Das machte für dramatische Veränderungen in der Wissenschaft danach, und es war zu einem großen Teil auf die Entdeckung von Sauerstoff durch.

Die Entdeckung von Helium

Nach seiner Entdeckung durch Französisch Astronom Pierre J. C. Janssen im Jahre 1868, wurde Helium dachte an die Sonne zu existieren, aber nicht hier auf der Erde. Als er eine Sonnenfinsternis in Indien zu beobachten, bemerkte Janssen eine leuchtend gelbe Spektrallinie.

Die Sonne scheint jeden Tag. Unabhängig davon, wie weit nach Norden oder Süden Sie auf diesem Planeten leben, kann die Sonne noch Sie zu erreichen. Die Sonne ist eine große große Feuerball mehrere Millionen Meilen entfernt. In der Tat ist es ein riesiger Kernreaktor, mit Explosionen gefüllt, die Energie verursachen werden weggesprengt und in alle Richtungen emittiert.

Das Licht, das man von der Sonne sehen kommt von allen Photonen in den Raum von der Sonne ausgesendet wird, und die Farbe des Lichts verwendet werden kann, um zu bestimmen, welche Elemente vorhanden dank unserem Verständnis der Elektronenenergieniveaus und Atomspektroskopie sind. Kurz gesagt geht die Theorie wie diese. . . Elektronen um ein Atom umlaufen, die so viele Elektronen gilt wie für dieses Atoms erlaubt.

Jedes Elektron hat eine gewisse diskrete Energieniveaus, und wenn das Elektron angeregt wird können Sie die Energieniveaus mit einem Prisma, zum Beispiel zu sehen. Ein Prisma spaltet weiß Licht es es verlangsamt aufgrund der Beugung nach unten, und Sie können das gesamte Spektrum des Regenbogens aus weißem Licht. Aber einige Quellen von weißem Licht fehlen einige Bands des Regenbogens Farben- diese auf die Quelle des Lichts abhängt. Die Bands, die wirken wie Fingerabdrücke für chemische Elemente fehlen, und diese "Fingerabdrücke" sind einzigartig, so dass Sie sie Elemente identifizieren können, auch wenn sie wie die Sterne und andere Planeten sehr weit entfernt sind. Es war, indem sie mit einer solchen Einrichtung in die Sonne schaut, die Helium zuerst entdeckt wurde.

Das Licht der Sonne hatte Bands darin, das aus einem unbekannten Material zusammengesetzt wurden, wie nichts, was noch auf der Erde analysiert worden war. Es wurde nach der Sonne, Helios benannt. Der Entdecker Pierre J. C. Janssen hatte, nach Indien zu reisen, um seine Beobachtung während einer Sonnenfinsternis im Jahr 1868. Aber es wurde später entdeckt, dass Helium auf der Erde vorhanden ist, und wurde später noch unter Uranmineralien entdeckt. Es geht nur um zu zeigen, dass Sie nicht den ganzen Weg, um die Sonne zu gehen, haben Sie Ihre Antwort zu finden - es ist wahrscheinlich direkt hier bei uns schon. Sie müssen nur auf die richtige Weise zu betrachten lernen.

Wichtige Chemie Bedingungen

Es gibt viele Wörter und Begriffe, die für die Chemie spezifisch sind, in diesem Fall der anorganischen Chemie. Hier ist eine Liste von einigen der häufigsten und interessantesten Begriffe, die Sie wissen müssen.

Born-Haber-Zyklus: Eine wichtige thermodynamischen Berechnung, die verwendet wird, um die Energie bei der Herstellung von ionischen Verbindungen beteiligt sind, zu quantifizieren.
kovalente Bindung: Der Austausch von Elektronen zwischen Atomen zu, kovalente Bindungen sind in der Regel ziemlich stark. Sie können Einzel-, Doppel- oder Dreifachbindungen sein. Kovalente Bindungen haben Direktionalität.
Fajan-Regel: Verwendet qualitativ den Grad der kovalenten Bindung in ionischen Materialien zu bestimmen. Kationen erleben höheren kovalenten Charakter nach steigender Ladungsdichte. In Anionen, erhöht den Grad an kovalenter Bindung mit Polarisierbarkeit der Ionen zu erhöhen.
Hess-Gesetz: Für jede gegebene chemische Reaktion, um die Reaktion zu vervollständigen erforderliche Gesamtenergie ist die gleiche, unabhängig von der Anzahl von Schritten erforderlich, um die Reaktion zu vervollständigen. Bildet das grundlegende Verständnis erforderlich, um eine Berechnung unter Verwendung der Born-Haber-Zyklus zu vervollständigen.
Hybrid: Verwendet, um die Vermischung von Molekiilorbitale zu beschreiben (s, p, d, f), so dass sie hybridisieren äquivalente Elektronenpaare und Bindungspaare Orbitale zu bilden. s-p hybridisierten Orbitale sind häufig für viele organische Kohlenstoffverbindungen.
Ionenverbindung: Eine ionische Bindung gebildet wird, wenn es eine Übertragung von Elektronen von einem Atom an ein anderes Atom ist. Es basiert auf elektrostatische oder Coulomb-Wechselwirkungen.
Kinetik: Eine Untersuchung der Reaktionsgeschwindigkeit. Es wird von Bedingungen wie Temperatur, Konzentration und die Verwendung eines Katalysators beeinflußt.
Lewis-Struktur: Strukturelle Darstellung, wie die Valenzelektronen sind etwa ein Molekül oder Atom befindet, wird es verwendet, um das Vorhandensein von Bindungspaaren zu zeigen und nicht-bindenden Elektronenpaare.
Oxidationszustand: Auch bekannt als die Oxidationszahl, ein Maß dafür, wie viele Elektronen ein Atom braucht eine neutrale Spezies zu werden. Elektronen können hinzugefügt werden oder entfernt werden, um das neutrale Atom erreicht. In einer chemischen Reaktion, wenn die Oxidationszahl zunimmt, wird das Element verringert.
Periodensystem: Eine Tabelle der Elemente, die gemäß einer sukzessiven Erhöhung der Ordnungszahl geordnet.
Resonanzeffekte: Verwendet, um die Situation zu beschreiben, wenn eine chemische Spezies, spendet oder zieht Elektronen durch Orbitalüberlappung mit benachbarten pi-Bindungen. In Resonanzverfahren werden Elektronen delokalisiert und die Energie der Elektronen stabilisiert werden.
thermodynamischen Kontrolle: Die Reaktionen, die Produkte mit der niedrigsten Energie und stabilste Produkt zu erstellen sollen von Thermodynamik gesteuert werden. Nicht alle Reaktionen schaffen die meisten thermodynamischen produkt- einige anstelle von Kinetik gesteuert werden.
Wertigkeit: Ein Maß für die Anzahl der Elektronen in der Valenzschale eines Atoms. Sie weist auf die Fähigkeit eines Atoms für eine Reaktion unterziehen, aber es ist viel weniger häufig verglichen mit der Oxidationszahl verwendet.

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