विद्यालयों में रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम 8वीं कक्षा में विज्ञान की सामान्य नींव के अध्ययन के साथ शुरू होता है: परमाणुओं के बीच संभावित प्रकार के बंधन, क्रिस्टल जाली के प्रकार और सबसे आम प्रतिक्रिया तंत्र का वर्णन किया गया है। यह एक महत्वपूर्ण, लेकिन अधिक विशिष्ट खंड - अकार्बनिक के अध्ययन का आधार बन जाता है।
यह क्या है
अकार्बनिक रसायन विज्ञान एक ऐसा विज्ञान है जो आवर्त सारणी के सभी तत्वों की संरचना, मूल गुणों और प्रतिक्रियाशीलता के सिद्धांतों पर विचार करता है। अकार्बनिक में एक महत्वपूर्ण भूमिका आवधिक कानून द्वारा निभाई जाती है, जो उनके द्रव्यमान, संख्या और प्रकार को बदलकर पदार्थों के व्यवस्थित वर्गीकरण को सुव्यवस्थित करता है।
पाठ्यक्रम में तालिका के तत्वों की परस्पर क्रिया के दौरान बनने वाले यौगिकों को भी शामिल किया गया है (एकमात्र अपवाद हाइड्रोकार्बन का क्षेत्र है, जिसे ऑर्गेनिक्स के अध्यायों में माना जाता है)। अकार्बनिक रसायन विज्ञान में कार्य आपको व्यवहार में प्राप्त सैद्धांतिक ज्ञान को निकालने की अनुमति देते हैं।
ऐतिहासिक में विज्ञानपहलू
नाम "अकार्बनिक" इस विचार के अनुसार आया है कि यह रासायनिक ज्ञान के एक हिस्से को शामिल करता है जो जैविक जीवों की गतिविधियों से संबंधित नहीं है।
समय के साथ, यह साबित हो गया है कि अधिकांश कार्बनिक दुनिया "निर्जीव" यौगिकों का उत्पादन कर सकती है, और प्रयोगशाला में किसी भी प्रकार के हाइड्रोकार्बन को संश्लेषित किया जाता है। तो, अमोनियम साइनेट से, जो तत्वों के रसायन विज्ञान में एक नमक है, जर्मन वैज्ञानिक वेहलर यूरिया को संश्लेषित करने में सक्षम थे।
दोनों विज्ञानों में अनुसंधान के प्रकारों के नामकरण और वर्गीकरण के साथ भ्रम से बचने के लिए, सामान्य रसायन विज्ञान के बाद स्कूल और विश्वविद्यालय के पाठ्यक्रमों के कार्यक्रम में एक मौलिक अनुशासन के रूप में अकार्बनिक का अध्ययन शामिल है। वैज्ञानिक दुनिया इसी तरह का क्रम बनाए रखती है।
अकार्बनिक पदार्थों के वर्ग
रसायन विज्ञान सामग्री की ऐसी प्रस्तुति प्रदान करता है, जिसमें अकार्बनिक के परिचयात्मक अध्याय तत्वों के आवर्त नियम पर विचार करते हैं। यह एक विशेष प्रकार का वर्गीकरण है, जो इस धारणा पर आधारित है कि नाभिक के परमाणु आवेश पदार्थों के गुणों को प्रभावित करते हैं, और ये पैरामीटर चक्रीय रूप से बदलते हैं। प्रारंभ में, तालिका को तत्वों के परमाणु द्रव्यमान में वृद्धि के प्रतिबिंब के रूप में बनाया गया था, लेकिन जल्द ही इस क्रम को उस पहलू में असंगति के कारण खारिज कर दिया गया जिसमें अकार्बनिक पदार्थों को इस मुद्दे पर विचार करने की आवश्यकता होती है।
रसायन विज्ञान, आवर्त सारणी के अलावा, लगभग सौ आकृतियों, समूहों और आरेखों की उपस्थिति का सुझाव देता है जो गुणों की आवधिकता को दर्शाते हैं।
वर्तमान में, इस पर विचार करने का एक समेकित संस्करणअकार्बनिक रसायन विज्ञान के वर्गों के रूप में अवधारणाएं। तालिका के कॉलम भौतिक और रासायनिक गुणों के आधार पर तत्वों को पंक्तियों में - एक दूसरे के समान अवधियों में दर्शाते हैं।
अकार्बनिक में सरल पदार्थ
आवर्त सारणी में एक चिन्ह और एक मुक्त अवस्था में एक साधारण पदार्थ अक्सर अलग-अलग चीजें होती हैं। पहले मामले में, केवल एक विशिष्ट प्रकार के परमाणु परिलक्षित होते हैं, दूसरे में - कणों के कनेक्शन का प्रकार और स्थिर रूपों में उनका पारस्परिक प्रभाव।
साधारण पदार्थों में रासायनिक बंधन उनके परिवारों में विभाजन को निर्धारित करता है। इस प्रकार, परमाणुओं के दो व्यापक प्रकार के समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है - धातु और अधातु। पहले परिवार में अध्ययन किए गए 118 में से 96 तत्व शामिल हैं।
धातु
धातु प्रकार का तात्पर्य कणों के बीच समान नाम कनेक्शन की उपस्थिति से है। बातचीत जाली के इलेक्ट्रॉनों के समाजीकरण पर आधारित है, जो गैर-दिशात्मकता और असंतोष की विशेषता है। यही कारण है कि धातुएं गर्मी का संचालन करती हैं और अच्छी तरह से चार्ज होती हैं, एक धात्विक चमक, लचीलापन और लचीलापन होता है।
परंपरागत रूप से, आवर्त सारणी में धातुएँ बाईं ओर होती हैं जब बोरॉन से एस्टैटिन तक एक सीधी रेखा खींची जाती है। इस रेखा के निकट स्थित तत्व अक्सर सीमा प्रकृति के होते हैं और गुणों के द्वैत को प्रदर्शित करते हैं (उदाहरण के लिए, जर्मेनियम)।
धातुएँ अधिकतर क्षारकीय यौगिक बनाती हैं। ऐसे पदार्थों की ऑक्सीकरण अवस्था आमतौर पर दो से अधिक नहीं होती है। एक समूह में, धात्विकता बढ़ती है, जबकि एक आवर्त में यह घट जाती है। उदाहरण के लिए, रेडियोधर्मी फ्रांसियम सोडियम की तुलना में अधिक बुनियादी गुण प्रदर्शित करता है, और मेंहलोजन परिवार में, आयोडीन में धात्विक चमक भी होती है।
अन्यथा अवस्था काल में होती है - अक्रिय गैसें उपस्तरों को पूर्ण करती हैं, जिसके पूर्व विपरीत गुणों वाले पदार्थ होते हैं। आवर्त सारणी के क्षैतिज स्थान में, तत्वों की प्रकट प्रतिक्रियाशीलता मूल से उभयचर से अम्लीय में बदल जाती है। धातुएं अच्छे अपचायक हैं (बंध बनने पर इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैं)।
अधातु
इस प्रकार के परमाणु अकार्बनिक रसायन विज्ञान के मुख्य वर्गों में शामिल हैं। गैर-धातुएं आवर्त सारणी के दाईं ओर होती हैं, जो आम तौर पर अम्लीय गुण दिखाती हैं। सबसे अधिक बार, ये तत्व एक दूसरे के साथ यौगिकों के रूप में होते हैं (उदाहरण के लिए, बोरेट्स, सल्फेट्स, पानी)। मुक्त आणविक अवस्था में सल्फर, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन का अस्तित्व ज्ञात होता है। कई द्विपरमाणुक गैर-धातु गैसें भी हैं - उपरोक्त दो के अलावा, इनमें हाइड्रोजन, फ्लोरीन, ब्रोमीन, क्लोरीन और आयोडीन शामिल हैं।
ये पृथ्वी पर सबसे आम पदार्थ हैं - सिलिकॉन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और कार्बन विशेष रूप से आम हैं। आयोडीन, सेलेनियम और आर्सेनिक बहुत दुर्लभ हैं (इसमें रेडियोधर्मी और अस्थिर विन्यास भी शामिल हैं, जो तालिका के अंतिम आवर्त में स्थित हैं)।
यौगिकों में अधातु मुख्य रूप से अम्ल के रूप में व्यवहार करते हैं। स्तर को पूरा करने के लिए अतिरिक्त संख्या में इलेक्ट्रॉनों को संलग्न करने की क्षमता के कारण वे शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट हैं।
अकार्बनिक में जटिल पदार्थ
परमाणुओं के एक समूह द्वारा दर्शाए गए पदार्थों के अतिरिक्त,कई अलग-अलग विन्यासों वाले यौगिकों के बीच अंतर किया जाता है। ऐसे पदार्थ बाइनरी (दो अलग-अलग कणों से मिलकर), तीन-, चार-तत्व आदि हो सकते हैं।
दो तत्व पदार्थ
रसायन विज्ञान अणुओं में बंधों की द्विअर्थीता को विशेष महत्व देता है। अकार्बनिक यौगिकों के वर्गों को परमाणुओं के बीच बनने वाले बंधन की दृष्टि से भी माना जाता है। यह आयनिक, धात्विक, सहसंयोजक (ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय) या मिश्रित हो सकता है। आमतौर पर, ऐसे पदार्थ स्पष्ट रूप से बुनियादी (धातु की उपस्थिति में), एम्फोर्टेरिक (दोहरी - विशेष रूप से एल्यूमीनियम की विशेषता) या अम्लीय (यदि +4 और उच्चतर के ऑक्सीकरण राज्य के साथ एक तत्व है) गुण दिखाते हैं।
तीन-तत्व सहयोगी
अकार्बनिक रसायन विज्ञान के विषय परमाणुओं के इस प्रकार के समामेलन पर विचार के लिए प्रदान करते हैं। परमाणुओं के दो से अधिक समूहों से युक्त यौगिक (अक्सर अकार्बनिक तीन-तत्व प्रजातियों के साथ सौदा करते हैं) आमतौर पर उन घटकों की भागीदारी से बनते हैं जो भौतिक-रासायनिक मापदंडों में एक दूसरे से काफी भिन्न होते हैं।
संभावित प्रकार के बंधन सहसंयोजक, आयनिक और मिश्रित होते हैं। आम तौर पर, तीन-तत्व पदार्थ द्विआधारी लोगों के व्यवहार में समान होते हैं क्योंकि इस तथ्य के कारण कि अंतर-परमाणु बातचीत की ताकतों में से एक दूसरे की तुलना में बहुत मजबूत होती है: कमजोर दूसरा रूप से बनता है और समाधान में तेजी से अलग होने की क्षमता रखता है।
अकार्बनिक रसायन विज्ञान की कक्षाएं
अकार्बनिक पाठ्यक्रम में अध्ययन किए गए अधिकांश पदार्थों को उनकी संरचना के आधार पर एक साधारण वर्गीकरण द्वारा माना जा सकता है औरगुण। तो, हाइड्रॉक्साइड, एसिड, ऑक्साइड और लवण प्रतिष्ठित हैं। ऑक्सीकृत रूपों की अवधारणा से परिचित होने के साथ उनके संबंधों पर विचार करना बेहतर है, जिसमें लगभग कोई भी अकार्बनिक पदार्थ दिखाई दे सकता है। ऐसे सहयोगियों के रसायन विज्ञान की चर्चा ऑक्साइड पर अध्यायों में की गई है।
ऑक्साइड
ऑक्साइड -2 के बराबर ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीजन के साथ किसी भी रासायनिक तत्व का यौगिक है (क्रमशः पेरोक्साइड -1 में)। आबंध का निर्माण O2 (जब ऑक्सीजन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है) की कमी के साथ इलेक्ट्रॉनों की वापसी और लगाव के कारण होता है।
परमाणुओं के दूसरे समूह के आधार पर अम्लीय, और उभयचर, और मूल गुणों दोनों को प्रदर्शित कर सकता है। यदि यह एक धातु है, तो ऑक्साइड में यह +2 की ऑक्सीकरण अवस्था से अधिक नहीं होती है, यदि यह एक गैर-धातु है - +4 और ऊपर से। पैरामीटर की दोहरी प्रकृति वाले नमूनों में, मान +3.
अकार्बनिक में अम्ल
हाइड्रोजन केशन की सामग्री के कारण अम्लीय यौगिकों की मध्यम प्रतिक्रिया 7 से कम होती है, जो समाधान में जा सकती है और बाद में धातु आयन द्वारा प्रतिस्थापित की जा सकती है। वर्गीकरण के अनुसार, वे जटिल पदार्थ हैं। अधिकांश एसिड पानी के साथ संबंधित ऑक्साइड को पतला करके प्राप्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, SO3.
. के जलयोजन के बाद सल्फ्यूरिक एसिड के निर्माण में।
बेसिक इनऑर्गेनिक केमिस्ट्री
इस प्रकार के यौगिकों के गुण हाइड्रॉक्सिल रेडिकल OH की उपस्थिति के कारण होते हैं, जो 7 से ऊपर के माध्यम की प्रतिक्रिया देता है। घुलनशील क्षारक कहलाते हैं।क्षार, वे पूर्ण पृथक्करण (एक तरल में आयनों में क्षय) के कारण पदार्थों के इस वर्ग में सबसे मजबूत हैं। लवण के निर्माण में OH समूह को अम्लीय अवशेषों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है।
अकार्बनिक रसायन विज्ञान एक दोहरा विज्ञान है जो विभिन्न दृष्टिकोणों से पदार्थों का वर्णन कर सकता है। प्रोटोलिटिक सिद्धांत में, क्षारों को हाइड्रोजन धनायन स्वीकर्ता माना जाता है। यह दृष्टिकोण पदार्थों के इस वर्ग की अवधारणा का विस्तार करता है, क्षार को किसी भी पदार्थ को प्रोटॉन स्वीकार कर सकता है।
नमक
इस प्रकार के यौगिक क्षार और अम्ल के बीच होते हैं, क्योंकि यह उनकी परस्पर क्रिया का उत्पाद है। इस प्रकार, एक धातु आयन (कभी-कभी अमोनियम, फॉस्फोनियम, या हाइड्रोक्सोनियम) आमतौर पर एक धनायन के रूप में कार्य करता है, और एक एसिड अवशेष एक आयनिक पदार्थ के रूप में कार्य करता है। जब एक नमक बनता है, तो हाइड्रोजन को दूसरे पदार्थ से बदल दिया जाता है।
एक दूसरे के संबंध में अभिकर्मकों की संख्या और उनकी ताकत के अनुपात के आधार पर, कई प्रकार के अंतःक्रियात्मक उत्पादों पर विचार करना तर्कसंगत है:
- हाइड्रॉक्सिल समूहों को पूरी तरह से प्रतिस्थापित नहीं करने पर मूल लवण प्राप्त होते हैं (ऐसे पदार्थों में क्षारीय प्रतिक्रिया वातावरण होता है);
- अम्लीय लवण विपरीत दशा में बनते हैं - अभिकारक क्षार की कमी से यौगिक में हाइड्रोजन आंशिक रूप से रहता है;
- सबसे प्रसिद्ध और समझने में आसान औसत (या सामान्य) नमूने हैं - वे पानी के निर्माण के साथ अभिकर्मकों के पूर्ण निष्प्रभावीकरण के उत्पाद हैं और केवल एक धातु केशन या इसके एनालॉग और एक एसिड अवशेष के साथ एक पदार्थ है।.
अकार्बनिक रसायन विज्ञान एक विज्ञान है जिसमें शामिल हैप्रत्येक वर्ग को टुकड़ों में विभाजित करना जिन्हें अलग-अलग समय पर माना जाता है: कुछ - पहले, अन्य - बाद में। अधिक गहन अध्ययन के साथ, 4 और प्रकार के लवण प्रतिष्ठित हैं:
- डबल में दो धनायनों की उपस्थिति में एक एकल आयन होता है। आमतौर पर ऐसे पदार्थ दो लवणों को एक ही अम्ल अवशेष, लेकिन विभिन्न धातुओं के साथ मिलाने से प्राप्त होते हैं।
- मिश्रित प्रकार पिछले वाले के विपरीत है: इसका आधार दो अलग-अलग आयनों वाला एक धनायन है।
- क्रिस्टल हाइड्रेट्स - लवण, जिसके सूत्र में क्रिस्टलीकृत अवस्था में पानी होता है।
- कॉम्प्लेक्स वे पदार्थ होते हैं जिनमें एक धनायन, ऋणायन या दोनों को एक निर्माण तत्व के साथ गुच्छों के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। ऐसे लवण मुख्य रूप से उपसमूह B के तत्वों से प्राप्त किए जा सकते हैं।
अकार्बनिक रसायन विज्ञान कार्यशाला में शामिल अन्य पदार्थ जिन्हें लवण के रूप में या ज्ञान के अलग-अलग अध्यायों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, उनमें हाइड्राइड, नाइट्राइड, कार्बाइड और इंटरमेटालाइड्स (कई धातुओं के यौगिक जो मिश्र धातु नहीं हैं) शामिल हैं।
परिणाम
अकार्बनिक रसायन विज्ञान एक ऐसा विज्ञान है जो इस क्षेत्र के प्रत्येक विशेषज्ञ के लिए रुचिकर है, चाहे उसकी रुचि कुछ भी हो। इसमें इस विषय में स्कूल में पढ़े गए पहले अध्याय शामिल हैं। अकार्बनिक रसायन विज्ञान का पाठ्यक्रम एक समझने योग्य और सरल वर्गीकरण के अनुसार बड़ी मात्रा में जानकारी के व्यवस्थितकरण के लिए प्रदान करता है।
