Chimie inorganique pour les nuls

Depuis l'aube de l'humanité, les matériaux ont joué un rôle essentiel à notre existence. La possibilité de faire du logement pour repousser les mauvaises conditions météorologiques et humides, par exemple, a certainement fait vivre beaucoup plus facile, mais aujourd'hui, ces types de supports élémentaires sont considérés comme des pièces de base de notre vie quotidienne. Les matériaux que nous utilisons aujourd'hui sont très différentes de ce que nous avons utilisé dans le passé. Trois éléments - carbone, aluminium et silicium - ont aidé le processus de modernisation. Il ya beaucoup plus d'éléments qui ont joué leur rôle, ou bien sûr, mais ces trois sont incontestables.

Le carbone est un élément polyvalent et peut être mélangé avec d'autres matériaux pour fabriquer des composites et alliages. Le carbone est l'un des éléments les plus prolifiques sur la table- périodique, il est la substance de la vie, l'épine dorsale de l'ADN, et une pierre angulaire de la société moderne. Tous les grands grands bâtiments que vous voyez autour de vous dans les villes modernes sont rendus possibles grâce au carbone. Métal qui est renforcée et allié avec du carbone est souvent forte et de la lumière, ce qui rend plus facile à utiliser et plus durable. Graphène, fullerènes, nanotubes de carbone et sont très prometteurs pour le futur usage comme additifs pour renforcer des matériaux, ce qui les rend encore plus résistant à l'usure et plus durables, tout en réduisant le poids, aussi. Comme vous en apprendre plus sur cet élément, vous pouvez être sûr de le trouver dans de plus en plus d'appareils de tous les jours que nous avançons dans le temps.

Aluminium, d'autre part, est plutôt un nouveau matériau. Ce ne fut que très récemment que l'aluminium pourrait même être isolé de sa forme d'oxyde très stable et plus fréquente. Mais depuis lors, il est devenu le go-to matériel pour un certain nombre d'applications. En termes de vol dans l'espace, il ya un dicton: Si vous voulez faire un vaisseau spatial vous pouvez choisir n'importe quel matériel que vous voulez, tant qu'il est en aluminium. Il a été essayé et testé à un point tel qu'il est difficile de remplacer à ce stade, mais finalement il sera probablement remplacé par des matériaux composites qui sont faites de carbone. Mais en attendant, il ne faudrait pas beaucoup de temps pour vous de trouver des exemples de l'aluminium dans votre expérience quotidienne - il peut trouver dans les trains, les avions et les automobiles, et dans les cuisines, les boîtes à lunch, et tous les types d'appareils, car il est un durable, solide , léger et résistant aux intempéries matériau.

Le silicium est l'élément le plus étudié sur la planète-là est une industrie de plusieurs milliards de dollars qui est confirmée en raison des propriétés de cet élément. Il est un semi-conducteur qui a le potentiel, lorsque dopée, à devenir plus conducteur ou moins conducteur. Cette propriété donne la capacité de silicium pour une utilisation dans les matériaux et les dispositifs électroniques pour faire 1 et de 0 qui traduisent le code informatique en impulsions électriques. Couplé avec le fait que le silicium est l'un des éléments les plus abondants sur la planète, il est configuré pour être utilisé pendant l'avenir prévisible, peut-être qu'il ne sera jamais sortir de la mode. L'ère de la technologie de l'information aurait pu être possible sans silicium, mais il a peut-être pris beaucoup plus de temps et de ne pas être aussi importante aujourd'hui qu'elle l'est.

L'oxygène a été découverte par le chimiste suédois Carl Wilhelm Scheele en 1772. Il a découvert qu'en chauffant l'oxyde de mercure, un gaz (plus tard identifié comme l'oxygène) formé. Scheele a appelé "l'air de feu" de gaz, car il produit des étincelles comme il est venu en contact avec de la poussière de charbon de bois chaud.

Cette histoire commence avec Platon et ses idées sur la nature de la matière. Platon était un philosophe grec qui a suggéré que toute la matière a été faite de quatre éléments essentiels - le feu, l'air, la terre et l'eau. Cette idée brut a duré plusieurs siècles, presque incontestées, et a engendré la théorie phlogistique, qui en grec ancien signifie «brûler».

Le grand principe de la théorie phlogistique était que le feu lui-même était un élément, donc au moment où quelque chose de brûlé, les flammes ont été considérés comme des preuves que le feu (comme un élément) a été d'être séparé de la matière. Ce fut la croyance populaire jusqu'à ce que l'expérience de Scheele a conduit le chimiste français Antoine-Laurent Lavoisier à prouver, en 1779, que lorsque l'oxygène a été isolé, le feu pourrait être considérée comme une conséquence d'une réaction chimique, plutôt que comme un élément dans la réaction. Il était Lavoisier qui a nommé l'élément, de l'oxygène.

En jetant sur la théorie phlogistique, Lavoisier ouvert la voie à la chimie moderne. Cela fait des changements spectaculaires de la science par la suite, et il est dû en grande partie à la découverte de l'oxygène.

Après sa découverte par l'astronome français Pierre JC Janssen en 1868, l'hélium a été pensé pour exister sur le soleil, mais pas ici sur la terre. Comme il observait une éclipse solaire en Inde, Janssen a remarqué une raie jaune vif.

Le soleil brille tous les jours. Peu importe dans quelle mesure nord ou au sud vous vivez sur cette planète, le soleil peut encore vous atteindre. Le soleil est une grosse boule de feu de plusieurs millions de miles. En fait, il est un réacteur nucléaire énorme, rempli d'explosions qui causent d'énergie pour faire sauter loin et émise dans toutes les directions.

La lumière que vous voyez du soleil provient de tous les photons envoyés dans l'espace du soleil, et la couleur de la lumière peuvent être utilisés pour déterminer quels éléments sont présents grâce à notre compréhension des niveaux d'énergie des électrons et spectroscopie atomique. En bref, la théorie va comme ceci. . . électrons orbitent autour d'un atome qui détient autant d'électrons comme le permis de cet atome.

Chaque électron a un certain niveau d'énergie discret, et quand l'électron est excité, vous pouvez voir les niveaux d'énergie en utilisant un prisme, par exemple. Un prisme divise éclairage blanc, il ralentit en raison de la diffraction, et vous pouvez obtenir le spectre complet de l'arc en ciel de la lumière blanche. Mais certaines sources de lumière blanche manquent quelques bandes de l'arc en ciel couleurs- cela dépend de la source de la lumière. Les bandes qui manquent acte comme des empreintes digitales pour les éléments chimiques, et ces «empreintes» sont uniques, de sorte que vous pouvez les utiliser pour identifier les éléments, même si elles sont très loin comme les étoiles et d'autres planètes. Il était en regardant le soleil avec une telle configuration que l'hélium a été découvert.

La lumière du soleil a bandes dans ce qui étaient composées d'un matériau inconnu, comme rien de ce qui avait été encore analysé sur la terre. Il a été nommé d'après le soleil, Hélios. Le découvreur Pierre JC Janssen devait se rendre en Inde pour faire son observation pendant une éclipse solaire en 1868. Mais il a été découvert plus tard que l'hélium est présent sur la Terre, et plus tard encore été découvert parmi les minéraux d'uranium. Il va juste pour montrer que vous ne devez pas aller tout le chemin vers le soleil pour trouver votre réponse - il est probablement ici parmi nous déjà. Vous avez juste à apprendre à regarder dans le droit chemin.

Il ya beaucoup de mots et termes qui sont spécifiques à la chimie, la chimie inorganique dans cette affaire. Voici une liste de certains des termes les plus courants et les plus intéressants que vous devez savoir.

Cycle de Born-Haber: Un calcul thermodynamique important qui est utilisé pour quantifier l'énergie impliquée dans la préparation de composés ioniques.

une liaison covalente: Le partage d'électrons entre atomes, liaisons covalentes sont généralement assez forte. Ils peuvent être des liaisons simples, doubles, ou triples. Les liaisons covalentes ont directionnalité.

Fajan de la règle: Utilisé pour déterminer qualitativement le degré de liaison covalente dans les matériaux ioniques. Cations éprouvent caractère plus élevé covalente selon la densité croissante de charge. Dans anions, le degré de liaison covalente polarisabilité augmente avec l'augmentation de l'ion.

La loi de Hess: Pour toute réaction chimique donnée, l'énergie totale nécessaire pour achever la réaction est la même quel que soit le nombre d'étapes nécessaires pour achever la réaction. Constitue la compréhension de base requis pour compléter un calcul en utilisant le cycle de Born-Haber.

hybride: Utilisé pour décrire le mélange des orbitales moléculaires (S, P, D, F) de telle sorte qu'elles hybrident pour former équivalent paires libres et de paires de liaison orbitales. sp hybridée orbitales sont communs à de nombreux composés de carbone organique.

liaison ionique: Une liaison ionique est formé quand il y a un transfert d'électrons d'un atome à un autre atome. Il est basé sur des interactions électrostatiques ou colombique.

cinétique: Une étude de la vitesse d'une réaction. Il est affectée par des conditions telles que la température, la concentration, et l'utilisation d'un catalyseur.

Structure de Lewis: Représentation structurelle de la façon dont les électrons de valence sont situées à environ une molécule ou un atome, il est utilisé pour montrer la présence de paires de liaison et non-collage paires libres.

état d'oxydation: Aussi connu comme le nombre d'oxydation, une mesure de combien d'électrons d'un atome doit devenir une espèce neutre. Les électrons peuvent être ajoutées ou supprimées à l'atome neutre atteint. Dans une réaction chimique si le nombre d'oxydation augmente, l'élément est réduite.

tableau périodique: Un tableau des éléments qui sont commandés en fonction d'une augmentation successive du nombre atomique.

des effets de résonance: Utilisé pour décrire la situation dans laquelle une espèce chimique fait un don ou retire des électrons à travers le chevauchement orbitale avec liaisons pi voisins. Dans les procédés de résonance, les électrons sont délocalisés et l'énergie des électrons sont stabilisés.

contrôle thermodynamique: Réactions qui créent des produits avec l'énergie plus bas et le produit plus stable sont dits être contrôlée par la thermodynamique. Pas toutes les réactions créent la thermodynamique par produit plus certains sont contrôlés par la cinétique place.

valence: Une mesure du nombre d'électrons dans la couche de valence de l'atome. Il met en évidence la capacité d'un atome pour subir une réaction, mais il est utilisé beaucoup moins souvent par rapport au nombre d'oxydation.