बच्चों के लिए ज्वरनाशक दवाएं बाल रोग विशेषज्ञ द्वारा निर्धारित की जाती हैं। लेकिन बुखार के लिए आपातकालीन स्थितियाँ होती हैं जब बच्चे को तुरंत दवा देने की आवश्यकता होती है। तब माता-पिता जिम्मेदारी लेते हैं और ज्वरनाशक दवाओं का उपयोग करते हैं। शिशुओं को क्या देने की अनुमति है? आप बड़े बच्चों में तापमान कैसे कम कर सकते हैं? कौन सी दवाएं सबसे सुरक्षित हैं?
ट्यूटोरियल
अनुशासन में "सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान"
सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान पर व्याख्यान का संग्रह
सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान: ट्यूटोरियल/ लेखक ई.एन. मोज़्ज़ुखिना;
जीबीपीओयू "कुर्गन बेसिक मेडिकल कॉलेज" - कुरगन: केबीएमके, 2014. - 340 पी।
राज्य स्वायत्त शैक्षिक संस्थान "शिक्षा और सामाजिक प्रौद्योगिकियों के विकास संस्थान" के संपादकीय और प्रकाशन परिषद के निर्णय द्वारा प्रकाशित
समीक्षक:नहीं। गोर्शकोवा - उम्मीदवार जैविक विज्ञान, आईएमआर के उप निदेशक, जीबीपीओयू "कुर्गन बेसिक मेडिकल कॉलेज"
| परिचय। | |
| खंड 1। सैद्धांतिक आधाररसायन विज्ञान | 8-157 |
| 1.1. तत्व डी.आई. द्वारा आवधिक कानून और आवधिक प्रणाली। मेंडेलीव। पदार्थों की संरचना का सिद्धांत. | |
| 1.2.तत्वों के परमाणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना। | |
| 1.3. रासायनिक बंधन के प्रकार. | |
| 1..4 अकार्बनिक प्रकृति के पदार्थों की संरचना | |
| 1 ..5 अकार्बनिक यौगिकों के वर्ग। | |
| 1.5.1. ऑक्साइड, अम्ल, क्षार का वर्गीकरण, संघटन, नामकरण, उत्पादन विधियाँ और उनके रासायनिक गुण। | |
| 1.5.2 लवणों का वर्गीकरण, संघटन, नामकरण। उत्पादन के तरीके और उनके रासायनिक गुण | |
| 1.5.3. उभयधर्मी। एम्फोटेरिक ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के रासायनिक गुण। अकार्बनिक यौगिकों के वर्गों के बीच आनुवंशिक संबंध। | |
| 1..6 जटिल यौगिक। | |
| 1..7 समाधान. | |
| 1.8. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत. | |
| 1.8.1. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण. बुनियादी प्रावधान. टेड. पृथक्करण तंत्र. | |
| 1.8.2. आयनिक विनिमय प्रतिक्रियाएँ। नमक हाइड्रोलिसिस. | |
| 1.9. रासायनिक प्रतिक्रिएं। | |
| 1.9.1. रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण. रासायनिक संतुलन और विस्थापन. | |
| 1.9.2. रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं। उनका इलेक्ट्रॉनिक सार. ओवीआर समीकरणों का वर्गीकरण और सूत्रीकरण। | |
| 1.9.3. सबसे महत्वपूर्ण ऑक्सीकरण और कम करने वाले एजेंट। ओवीआर में डाइक्रोमेट, पोटेशियम परमैंगनेट और तनु एसिड शामिल हैं। | |
| 1.9.4 ओवीआर में गुणांक रखने की विधियाँ | |
| खंड 2. तत्वों और उनके यौगिकों का रसायन विज्ञान। | |
| 2.1. आर-तत्व। | |
| 2.1.1. सामान्य विशेषताएँसमूह VII के तत्व आवधिक प्रणाली. हैलोजन। क्लोरीन, इसके भौतिक और रासायनिक गुण। | |
| 2.1.2. हैलाइड्स। हैलोजन की जैविक भूमिका. | |
| 2.1.3. चाकोजेन्स। पीएस डी.आई. के समूह VI के तत्वों की सामान्य विशेषताएँ। मेंडेलीव। ऑक्सीजन यौगिक. | |
| 2.1.4. सबसे महत्वपूर्ण सल्फर यौगिक. | |
| 2.1.5. वी समूह का मुख्य उपसमूह। सामान्य विशेषताएँ। परमाणु की संरचना, नाइट्रोजन के भौतिक और रासायनिक गुण। सबसे महत्वपूर्ण नाइट्रोजन यौगिक. | |
| 2.1.6. फॉस्फोरस परमाणु की संरचना, इसके भौतिक और रासायनिक गुण। एलोट्रॉपी। फॉस्फोरस का सबसे महत्वपूर्ण यौगिक. | |
| 2.1.7. आवधिक प्रणाली डी.आई. के मुख्य उपसमूह के समूह IV के तत्वों की सामान्य विशेषताएँ। मेंडेलीव। कार्बन और सिलिकॉन. | |
| 2.1.8. आवधिक प्रणाली के समूह III का मुख्य उपसमूह डी.आई. मेंडेलीव। बोर. अल्युमीनियम. | |
| 2.2. एस - तत्व। | |
| 2.2.1. आवधिक प्रणाली डी.आई. के मुख्य उपसमूह के समूह II की धातुओं की सामान्य विशेषताएँ। मेंडेलीव। क्षारीय पृथ्वी धातु। | |
| 2.2.2. आवधिक प्रणाली डी.आई. के मुख्य उपसमूह के समूह I के तत्वों की सामान्य विशेषताएँ। मेंडेलीव। क्षारीय धातु। | |
| 2.3. डी-तत्व। | |
| 2.3.1. समूह I का पार्श्व उपसमूह। | |
| 2.3.2.. समूह II का द्वितीयक उपसमूह। | |
| 2.3.3. समूह VI का पार्श्व उपसमूह | |
| 2.3.4. समूह VII का द्वितीयक उपसमूह | |
| 2.3.5. समूह VIII का पार्श्व उपसमूह |
व्याख्यात्मक नोट
पर वर्तमान चरणसमाज के विकास में प्राथमिक कार्य मानव स्वास्थ्य की देखभाल करना है। नए पदार्थों और सामग्रियों के निर्माण के क्षेत्र में रसायन विज्ञान की उपलब्धियों की बदौलत कई बीमारियों का इलाज संभव हो गया है।
रसायन विज्ञान के क्षेत्र में गहरा और बहुमुखी ज्ञान न होना, सकारात्मक या का अर्थ न जानना नकारात्मक प्रभावरासायनिक कारक पर पर्यावरण, आप एक सक्षम चिकित्साकर्मी नहीं हो सकते। मेडिकल कॉलेज के छात्रों को रसायन विज्ञान का आवश्यक न्यूनतम ज्ञान होना चाहिए।
व्याख्यान सामग्री का यह पाठ्यक्रम सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान की मूल बातें पढ़ने वाले छात्रों के लिए है।
इस पाठ्यक्रम का उद्देश्य ज्ञान के वर्तमान स्तर पर प्रस्तुत अकार्बनिक रसायन विज्ञान के प्रावधानों का अध्ययन करना है; पेशेवर अभिविन्यास को ध्यान में रखते हुए ज्ञान के दायरे का विस्तार करना। एक महत्वपूर्ण दिशा एक ठोस आधार का निर्माण है जिस पर अन्य रासायनिक विज्ञानों का शिक्षण निर्मित होता है। विशेष अनुशासन(कार्बनिक और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान, औषध विज्ञान, औषधि प्रौद्योगिकी)।
प्रस्तावित सामग्री सैद्धांतिक अकार्बनिक रसायन विज्ञान और विशेष और चिकित्सा विषयों के बीच संबंध पर छात्रों के पेशेवर अभिविन्यास के लिए प्रदान करती है।
इस अनुशासन के प्रशिक्षण पाठ्यक्रम का मुख्य उद्देश्य बुनियादी सिद्धांतों में महारत हासिल करना है सामान्य रसायन शास्त्र; छात्रों द्वारा अकार्बनिक रसायन विज्ञान की सामग्री को एक विज्ञान के रूप में आत्मसात करना जो अकार्बनिक यौगिकों के गुणों और उनकी संरचना के बीच संबंध की व्याख्या करता है; अकार्बनिक रसायन विज्ञान के बारे में विचारों के निर्माण में मौलिक अनुशासनजिस पर व्यावसायिक ज्ञान आधारित है।
"सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान" अनुशासन पर व्याख्यान का पाठ्यक्रम राज्य की आवश्यकताओं के अनुसार बनाया गया है शैक्षिक मानक(एफजीओएस-4) विशेषता 060301 "फार्मेसी" में स्नातकों के प्रशिक्षण के न्यूनतम स्तर तक और के आधार पर विकसित किया गया पाठ्यक्रमयह विशेषता.
व्याख्यान के पाठ्यक्रम में दो खंड शामिल हैं;
1. रसायन विज्ञान की सैद्धांतिक नींव।
2. तत्वों और उनके यौगिकों की रसायन विज्ञान: (पी-तत्व, एस-तत्व, डी-तत्व)।
शैक्षिक सामग्री की प्रस्तुति विकास में प्रस्तुत की गई है: सबसे सरल अवधारणाओं से लेकर जटिल, समग्र, सामान्यीकरण तक।
अनुभाग "रसायन विज्ञान की सैद्धांतिक नींव" निम्नलिखित मुद्दों को शामिल करता है:
1. रासायनिक तत्वों का आवर्त नियम और आवर्त प्रणाली डी.आई. मेंडेलीव और पदार्थों की संरचना का सिद्धांत।
2. अकार्बनिक पदार्थों के वर्ग, अकार्बनिक पदार्थों के सभी वर्गों के बीच संबंध।
3. जटिल यौगिक, गुणात्मक विश्लेषण में उनका उपयोग।
4. समाधान.
5. इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत।
6. रासायनिक प्रतिक्रियाएँ।
"तत्वों और उनके यौगिकों का रसायन विज्ञान" अनुभाग का अध्ययन करते समय निम्नलिखित प्रश्नों पर विचार किया जाता है:
1. उस समूह और उपसमूह की विशेषताएँ जिसमें यह तत्व स्थित है।
2. परमाणु की संरचना के सिद्धांत के दृष्टिकोण से, आवधिक प्रणाली में इसकी स्थिति के आधार पर तत्व की विशेषताएं।
3. प्रकृति में भौतिक गुण एवं वितरण।
4. प्राप्ति के तरीके.
5. रासायनिक गुण.
6. सबसे महत्वपूर्ण कनेक्शन.
7. तत्व की जैविक भूमिका और चिकित्सा में इसका उपयोग।
विशेष ध्यानअकार्बनिक प्रकृति की दवाओं को दिया जाता है।
इस अनुशासन का अध्ययन करने के परिणामस्वरूप, छात्र को पता होना चाहिए:
1. आवधिक कानून और आवधिक प्रणाली के तत्वों की विशेषताएं डी.आई. मेंडेलीव।
2. रासायनिक प्रक्रियाओं के सिद्धांत के मूल सिद्धांत।
3. अकार्बनिक प्रकृति के पदार्थों की संरचना एवं प्रतिक्रियाशीलता।
4. अकार्बनिक पदार्थों का वर्गीकरण एवं नामकरण।
5. अकार्बनिक पदार्थों की प्राप्ति एवं गुणधर्म।
6. चिकित्सा में आवेदन.
1. अकार्बनिक यौगिकों का वर्गीकरण कीजिए।
2. यौगिकों के नाम लिखिए।
3. स्थापित करें आनुवंशिक संबंधअकार्बनिक यौगिकों के बीच.
4. औषधीय सहित अकार्बनिक प्रकृति के पदार्थों के रासायनिक गुणों को साबित करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करना।
व्याख्यान #1
विषय: परिचय.
1. रसायन विज्ञान का विषय एवं कार्य
2. सामान्य एवं अकार्बनिक रसायन विज्ञान की विधियाँ
3. रसायन विज्ञान के मौलिक सिद्धांत और नियम:
ए) परमाणु-आणविक सिद्धांत।
बी) द्रव्यमान और ऊर्जा के संरक्षण का नियम;
ग) आवधिक कानून;
घ) सिद्धांत रासायनिक संरचना.
अकार्बनिक रसायन शास्त्र।
1. रसायन विज्ञान का विषय एवं कार्य
आधुनिक रसायन शास्त्रप्राकृतिक विज्ञानों में से एक है और अलग-अलग विषयों की एक प्रणाली है: सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान, विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान, कार्बनिक रसायन विज्ञान, भौतिक और कोलाइडल रसायन विज्ञान, भू-रसायन विज्ञान, ब्रह्मांड रसायन विज्ञान, आदि।
रसायन विज्ञान एक विज्ञान है जो पदार्थों के परिवर्तन की प्रक्रियाओं का अध्ययन करता है, साथ ही संरचना और संरचना में परिवर्तन के साथ-साथ इन प्रक्रियाओं और पदार्थ की गति के अन्य रूपों के बीच पारस्परिक संक्रमण का भी अध्ययन करता है।
इस प्रकार, एक विज्ञान के रूप में रसायन विज्ञान का मुख्य उद्देश्य पदार्थ और उनके परिवर्तन हैं।
हमारे समाज के विकास के वर्तमान चरण में मानव स्वास्थ्य की देखभाल करना अत्यंत महत्वपूर्ण कार्य है। नए पदार्थों और सामग्रियों के निर्माण के क्षेत्र में रसायन विज्ञान की उपलब्धियों के कारण कई बीमारियों का इलाज संभव हो गया है: दवाएं, रक्त के विकल्प, पॉलिमर और पॉलिमर सामग्री।
रसायन विज्ञान के क्षेत्र में गहन और बहुमुखी ज्ञान के बिना, मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण पर विभिन्न रासायनिक कारकों के सकारात्मक या नकारात्मक प्रभाव के महत्व को समझे बिना, कोई भी एक सक्षम चिकित्सा कार्यकर्ता नहीं बन सकता है।
सामान्य रसायन शास्त्र। अकार्बनिक रसायन शास्त्र.
अकार्बनिक रसायन विज्ञान आवर्त प्रणाली के तत्वों और उनसे बनने वाले सरल और जटिल पदार्थों का विज्ञान है।
अकार्बनिक रसायन विज्ञान सामान्य रसायन विज्ञान से अविभाज्य है। ऐतिहासिक रूप से, एक दूसरे के साथ तत्वों की रासायनिक बातचीत का अध्ययन करते समय, रसायन विज्ञान के बुनियादी नियम, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम के सामान्य नियम, रासायनिक बंधन का सिद्धांत, समाधान का सिद्धांत और बहुत कुछ तैयार किया गया था, जो कि विषय है सामान्य रसायन विज्ञान का.
इस प्रकार, सामान्य रसायन विज्ञान सैद्धांतिक अवधारणाओं और अवधारणाओं का अध्ययन करता है जो रासायनिक ज्ञान की संपूर्ण प्रणाली की नींव बनाते हैं।
अकार्बनिक रसायन विज्ञान लंबे समय से एक वर्णनात्मक विज्ञान के चरण को पार कर चुका है और वर्तमान में क्वांटम के व्यापक उपयोग के परिणामस्वरूप अपने "दूसरे जन्म" का अनुभव कर रहा है। रासायनिक तरीके, इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्पेक्ट्रम का बैंड मॉडल, उत्कृष्ट गैसों के वैलेंस-रासायनिक यौगिकों की खोज, विशेष भौतिक और रासायनिक गुणों वाली सामग्रियों का लक्षित संश्लेषण। रासायनिक संरचना और गुणों के बीच संबंधों के गहन अध्ययन के आधार पर, यह मुख्य समस्या को सफलतापूर्वक हल करता है - वांछित गुणों के साथ नए अकार्बनिक पदार्थों का निर्माण।
2. सामान्य एवं अकार्बनिक रसायन विज्ञान की विधियाँ।
रसायन विज्ञान की प्रायोगिक विधियों में सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक अभिक्रिया की विधि है। रासायनिक प्रतिक्रिया - संरचना और रासायनिक संरचना को बदलकर कुछ पदार्थों का दूसरों में परिवर्तन। रासायनिक अभिक्रियाएँ पदार्थों के रासायनिक गुणों का अध्ययन करना संभव बनाती हैं। अध्ययन के तहत पदार्थ की रासायनिक प्रतिक्रियाओं से, कोई अप्रत्यक्ष रूप से इसकी रासायनिक संरचना का अंदाजा लगा सकता है। रासायनिक संरचना स्थापित करने की प्रत्यक्ष विधियाँ अधिकतर भौतिक घटनाओं के उपयोग पर आधारित होती हैं।
साथ ही, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के आधार पर अकार्बनिक संश्लेषण किया जाता है, जो हाल तकविशेष रूप से एकल क्रिस्टल के रूप में अत्यधिक शुद्ध यौगिक प्राप्त करने में बड़ी सफलता प्राप्त की। इसे उच्च तापमान और दबाव, गहरे वैक्यूम, कंटेनर रहित सफाई विधियों की शुरूआत आदि के उपयोग से सुगम बनाया गया था।
रासायनिक प्रतिक्रियाओं को अंजाम देते समय, साथ ही मिश्रण से पदार्थों को अलग करते समय शुद्ध फ़ॉर्मप्रारंभिक विधियाँ एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं: अवक्षेपण, क्रिस्टलीकरण, निस्पंदन, उर्ध्वपातन, आसवन, आदि। वर्तमान में, इनमें से कई शास्त्रीय प्रारंभिक विधियों को और अधिक विकसित किया गया है और अत्यधिक शुद्ध पदार्थ और एकल क्रिस्टल प्राप्त करने की तकनीक में अग्रणी हैं। ये दिशात्मक क्रिस्टलीकरण, ज़ोन पुनर्क्रिस्टलीकरण, वैक्यूम उर्ध्वपातन, की विधियाँ हैं। आंशिक आसवन. आधुनिक अकार्बनिक रसायन विज्ञान की विशेषताओं में से एक एकल क्रिस्टल पर अत्यधिक शुद्ध पदार्थों का संश्लेषण और अध्ययन है।
समाधानों और मिश्र धातुओं के अध्ययन में भौतिक रासायनिक विश्लेषण के तरीकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जब उनमें बनने वाले यौगिकों को अलग करना मुश्किल या लगभग असंभव होता है व्यक्तिगत राज्य. फिर संरचना में परिवर्तन के आधार पर सिस्टम के भौतिक गुणों का अध्ययन किया जाता है। नतीजतन, एक संरचना-संपत्ति आरेख बनाया जाता है, जिसका विश्लेषण किसी को घटकों की रासायनिक बातचीत की प्रकृति, यौगिकों के गठन और उनके गुणों के बारे में निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है।
घटना के सार को समझने के लिए, अकेले प्रयोगात्मक तरीके पर्याप्त नहीं हैं, इसलिए लोमोनोसोव ने कहा कि एक सच्चे रसायनज्ञ को एक सिद्धांतकार होना चाहिए। सोच, वैज्ञानिक अमूर्तन और सामान्यीकरण के माध्यम से ही प्रकृति के नियमों को जाना जाता है, परिकल्पनाओं और सिद्धांतों का निर्माण किया जाता है।
प्रायोगिक सामग्री की सैद्धांतिक समझ और आधुनिक सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान में रासायनिक ज्ञान की एक सुसंगत प्रणाली का निर्माण इस पर आधारित है: 1) परमाणुओं की संरचना का क्वांटम यांत्रिक सिद्धांत और तत्वों की आवधिक प्रणाली डी.आई. मेंडेलीव; 2) रासायनिक संरचना का क्वांटम-रासायनिक सिद्धांत और किसी पदार्थ के गुणों की "उसकी रासायनिक संरचना" पर निर्भरता का सिद्धांत; 3) रासायनिक संतुलन का सिद्धांत, रासायनिक थर्मोडायनामिक्स की अवधारणाओं पर आधारित है।
3. रसायन विज्ञान के मौलिक सिद्धांत और नियम।
रसायन विज्ञान और प्राकृतिक विज्ञान के मूलभूत सामान्यीकरणों में परमाणु-आणविक सिद्धांत, द्रव्यमान और ऊर्जा के संरक्षण का नियम,
आवधिक प्रणाली और रासायनिक संरचना का सिद्धांत।
ए) परमाणु-आणविक सिद्धांत।
परमाणु और आणविक अध्ययन के निर्माता और पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण के नियम के खोजकर्ता एम.वी. लोमोनोसोव को वैज्ञानिक रसायन विज्ञान का संस्थापक माना जाता है। लोमोनोसोव ने पदार्थ की संरचना में स्पष्ट रूप से दो चरणों को प्रतिष्ठित किया: तत्व (हमारी समझ में - परमाणु) और कणिकाएं (अणु)। लोमोनोसोव के अनुसार, सरल पदार्थों के अणु समान परमाणुओं से बने होते हैं, और जटिल पदार्थों के अणु अलग-अलग परमाणुओं से बने होते हैं। रसायन विज्ञान में डाल्टन के परमाणु विज्ञान के अनुमोदन के बाद 19वीं सदी की शुरुआत में परमाणु-आणविक सिद्धांत को सार्वभौमिक मान्यता मिली। तब से, रसायन विज्ञान में अणु अध्ययन का मुख्य उद्देश्य बन गए हैं।
बी) द्रव्यमान और ऊर्जा के संरक्षण का नियम।
1760 में लोमोनोसोव ने द्रव्यमान और ऊर्जा का एक एकीकृत नियम बनाया। लेकिन XX सदी की शुरुआत से पहले। इन कानूनों को एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से माना जाता था। रसायन विज्ञान मुख्य रूप से पदार्थ के द्रव्यमान के संरक्षण के नियम से संबंधित है (रासायनिक प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले पदार्थों का द्रव्यमान प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बनने वाले पदार्थों के द्रव्यमान के बराबर होता है)।
उदाहरण के लिए: 2KSlO 3 = 2 KCl + 3O 2
बाएँ: 2 पोटैशियम परमाणु दाएँ: 2 पोटैशियम परमाणु
2 क्लोरीन परमाणु 2 क्लोरीन परमाणु
6 ऑक्सीजन परमाणु 6 ऑक्सीजन परमाणु
भौतिकी ऊर्जा संरक्षण के नियम से संबंधित है। 1905 में, आधुनिक भौतिकी के संस्थापक ए. आइंस्टीन ने दिखाया कि द्रव्यमान और ऊर्जा के बीच एक संबंध है, जिसे समीकरण E = mc 2 द्वारा व्यक्त किया गया है, जहाँ E ऊर्जा है, m द्रव्यमान है; c निर्वात में प्रकाश की गति है।
ग) आवधिक कानून।
अकार्बनिक रसायन विज्ञान का सबसे महत्वपूर्ण कार्य तत्वों के गुणों का अध्ययन करना, पहचान करना है सामान्य पैटर्नएक दूसरे के साथ उनकी रासायनिक अंतःक्रिया। इस समस्या को हल करने में सबसे बड़ा वैज्ञानिक सामान्यीकरण डी.आई. द्वारा किया गया था। मेंडेलीव, जिन्होंने आवधिक कानून और इसकी चित्रमय अभिव्यक्ति - आवधिक प्रणाली की खोज की। इस खोज के परिणामस्वरूप ही रासायनिक भविष्यवाणी, नये तथ्यों की भविष्यवाणी संभव हो सकी। अत: मेंडेलीव आधुनिक रसायन विज्ञान के संस्थापक हैं।
मेंडलीफ का आवर्त नियम प्राकृतिक का आधार है
रासायनिक तत्वों की व्यवस्थितता. रासायनिक तत्त्व-संग्रह
समान परमाणु आवेश वाले परमाणु। बदलते गुणों के पैटर्न
रासायनिक तत्व आवर्त नियम द्वारा निर्धारित होते हैं। का सिद्धांत
परमाणुओं की संरचना ने आवर्त नियम का भौतिक अर्थ समझाया।
इससे पता चला कि तत्वों और उनके यौगिकों के गुणों में परिवर्तन की आवृत्ति
इलेक्ट्रॉनिक की समय-समय पर दोहराई जाने वाली समान संरचना पर निर्भर करता है
उनके परमाणुओं के गोले. रासायनिक और कुछ भौतिक गुण निर्भर करते हैं
इलेक्ट्रॉन आवरण की संरचना, विशेषकर इसकी बाहरी परतें। इसीलिए
आवधिक कानून तत्वों और उनके यौगिकों के सबसे महत्वपूर्ण गुणों का अध्ययन करने का वैज्ञानिक आधार है: एसिड-बेस, रेडॉक्स, उत्प्रेरक, जटिल-निर्माण, अर्धचालक, धातु-रसायन, क्रिस्टल-रसायन, रेडियोकेमिकल, आदि।
आवधिक प्रणाली ने प्राकृतिक और कृत्रिम रेडियोधर्मिता के अध्ययन और इंट्रान्यूक्लियर ऊर्जा की रिहाई में भी एक बड़ी भूमिका निभाई।
आवधिक कानून और आवधिक प्रणाली को लगातार विकसित और परिष्कृत किया जा रहा है। इसका प्रमाण आवधिक नियम का आधुनिक सूत्रीकरण है: तत्वों के गुण, साथ ही उनके यौगिकों के रूप और गुण, उनके परमाणुओं के नाभिक के आवेश के परिमाण पर आवधिक निर्भरता में होते हैं। इस प्रकार, नाभिक का धनात्मक आवेश, न कि परमाणु द्रव्यमान, एक अधिक सटीक तर्क निकला, जिस पर तत्वों और उनके यौगिकों के गुण निर्भर करते हैं।
घ) रासायनिक संरचना का सिद्धांत।
रसायन विज्ञान का मूल कार्य किसी पदार्थ की रासायनिक संरचना और उसके गुणों के बीच संबंध का अध्ययन करना है। किसी पदार्थ के गुण उसकी रासायनिक संरचना पर निर्भर करते हैं। ए.एम. को बटलरोव का मानना था कि किसी पदार्थ के गुण उसकी गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना से निर्धारित होते हैं। वह रासायनिक संरचना के अपने सिद्धांत की मुख्य स्थिति तैयार करने वाले पहले व्यक्ति थे। इस प्रकार: एक जटिल कण की रासायनिक प्रकृति प्राथमिक मिश्रित कणों की प्रकृति, उनकी संख्या और रासायनिक संरचना से निर्धारित होती है। अनुवादित आधुनिक भाषाइसका मतलब यह है कि किसी अणु के गुण उसके घटक परमाणुओं की प्रकृति, उनकी संख्या और अणु की रासायनिक संरचना से निर्धारित होते हैं। प्रारंभ में, रासायनिक संरचना का सिद्धांत उन रासायनिक यौगिकों को संदर्भित करता था जिनकी आणविक संरचना होती है। वर्तमान में, बटलरोव द्वारा बनाए गए सिद्धांत को रासायनिक यौगिकों की संरचना और रासायनिक संरचना पर उनके गुणों की निर्भरता का एक सामान्य रासायनिक सिद्धांत माना जाता है। यह सिद्धांत लोमोनोसोव के परमाणु और आणविक सिद्धांत की निरंतरता और विकास है।
4. सामान्य और के विकास में घरेलू और विदेशी वैज्ञानिकों की भूमिका
अकार्बनिक रसायन शास्त्र।
| पी/पी | वैज्ञानिक | जीवन की तारीखें | रसायन विज्ञान के क्षेत्र में सर्वाधिक महत्वपूर्ण कार्य एवं खोजें | ||||
| 1. | अवोगाद्रो अमेडो (इटली) | | 1776-1856 | अवोगाद्रो का नियम 1 | ||||
| 2. | अरहेनियस स्वांते (स्वीडन) | 1859-1927 | इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का सिद्धांत | ||||
| 3. | बेकेटोव एन.एन. (रूस) | 1827-1911 | धातुओं की गतिविधि श्रृंखला. एलुमिनोथर्मी के मूल सिद्धांत। | ||||
| 4. | बर्थोलेट क्लाउड लुईस (फ्रांस) | 1748-1822 | रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रवाह के लिए शर्तें. गैसों का अध्ययन. बर्टोलेट का नमक. | ||||
| 5. | बर्ज़ेलियस जेन जैकब (स्वीडन) | 1779-1848 | तत्वों के परमाणु भार का निर्धारण. रासायनिक तत्वों के लिए अक्षर पदनामों का परिचय। | ||||
| 6. | बॉयल रॉबर्ट (इंग्लैंड) | 1627-1691 | रासायनिक तत्व की अवधारणा स्थापित करना। दबाव पर गैस की मात्रा की निर्भरता। | ||||
| 7. | बोर नील्स (डेनमार्क) | 1887-1962 | परमाणु की संरचना का सिद्धांत. 1 | ||||
| 8. | वान'ट हॉफ जैकब हेंड्रिक (हॉलैंड) | 1852-1911 | समाधान का अध्ययन; भौतिक रसायन विज्ञान और स्टीरियोकैमिस्ट्री के संस्थापकों में से एक। | ||||
| 9. | गे-लुसाक जोसेफ (फ्रांस) | 1778-1850 | गे-लुसाक गैस कानून. एनोक्सिक एसिड का अध्ययन; सल्फ्यूरिक एसिड प्रौद्योगिकी. | ||||
| 10. | गेस जर्मन इवानोव (रूस) | 1802-1850 | थर्मोकैमिस्ट्री के मूल नियम की खोज। रूसी रासायनिक नामकरण का विकास। खनिज विश्लेषण. | ||||
| 11. | डाल्टन जॉन (इंग्लैंड) | 1766-1844 | अनेक अनुपातों का नियम. रासायनिक चिन्हों एवं सूत्रों का परिचय. परमाणु सिद्धांत की पुष्टि. | ||||
| 12. | क्यूरी-स्कोलोडोव्स्का मारिया (फ्रांस, मूल पोलैंड) | 1867-1934 | पोलोनियम और रेडियम की खोज; गुण अध्ययन रेडियोधर्मी पदार्थ. धात्विक रेडियम का पृथक्करण। | ||||
| 13. | लवॉज़ियर एंटोनी लॉरेंट (फ्रांस) | 1743-1794 | वैज्ञानिक रसायन विज्ञान का आधार जल की प्रकृति, दहन के ऑक्सीजन सिद्धांत की स्थापना है। नये विचारों पर आधारित रसायन शास्त्र की पाठ्यपुस्तक का निर्माण। | ||||
| 14. | ले चेटेलियर लून हेनरी (फ्रांस) | 1850-1936 | सामान्य कानूनबाहरी स्थितियों के आधार पर संतुलन बदलाव (ले चेटेलियर सिद्धांत) | ||||
| 15. | लोमोनोसोव मिखाइल वासिलिविच | 1741-1765 | पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण का नियम. | ||||
| रसायन विज्ञान में मात्रात्मक तरीकों का अनुप्रयोग; गैसों के गतिज सिद्धांत के मुख्य प्रावधानों का विकास। पहली रूसी रासायनिक प्रयोगशाला की स्थापना। धातुकर्म और खनन के लिए एक गाइड का संकलन। मोज़ेक उत्पादन का निर्माण. | |||||||
| 16. | मेंडेलीव दिमित्री इवानोविच (रूस) | 1834-1907 | आवर्त नियम और रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी (1869)। समाधान का हाइड्रेट सिद्धांत. "रसायन विज्ञान के मूल सिद्धांत"। गैसों का अध्ययन, क्रांतिक तापमान की खोज आदि। | ||||
| 17. | प्रीस्टले जोसेफ (इंग्लैंड) | 1733-1804 | ऑक्सीजन, हाइड्रोजन क्लोराइड, अमोनिया, कार्बन मोनोऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और अन्य गैसों की खोज और अध्ययन। | ||||
| 18. | रदरफोर्ड अर्नेस्ट (इंग्लैंड) | 1871-1937 | परमाणु की संरचना का ग्रहीय सिद्धांत। अल्फा, बीटा, गामा किरणों की रिहाई के साथ सहज रेडियोधर्मी क्षय का प्रमाण। | ||||
| 19. | जैकोबी बोरिस सेमेनोविच (रूस) | 1801-1874 | इलेक्ट्रोफॉर्मिंग की खोज और मुद्रण और मौद्रिक व्यवसाय के अभ्यास में इसका परिचय। | ||||
| 20. | और दूसरे | ||||||
आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न:
1. सामान्य एवं अकार्बनिक रसायन विज्ञान के मुख्य कार्य।
2. रासायनिक प्रतिक्रियाओं के तरीके.
3. तैयारी के तरीके.
4. भौतिक एवं रासायनिक विश्लेषण की विधियाँ।
5. बुनियादी कानून.
6. बुनियादी सिद्धांत.
व्याख्यान #2
विषय: “परमाणु की संरचना और डी.आई. का आवर्त नियम।” मेंडेलीव"
योजना
1. परमाणु और समस्थानिक की संरचना।
2. क्वांटम संख्याएँ। पाउली सिद्धांत.
3. परमाणु संरचना के सिद्धांत के आलोक में रासायनिक तत्वों की आवर्त प्रणाली।
4. तत्वों के गुणों की उनके परमाणुओं की संरचना पर निर्भरता।
आवधिक कानून डी.आई. मेंडेलीव ने रासायनिक तत्वों के अंतर्संबंध का खुलासा किया। आवधिक कानून के अध्ययन से कई प्रश्न उठे:
1. तत्वों के बीच समानता एवं भिन्नता का कारण क्या है?
2. तत्वों के गुणों में आवधिक परिवर्तन की व्याख्या क्या है?
3. एक ही अवधि के पड़ोसी तत्वों के गुणों में काफी अंतर क्यों होता है, हालांकि उनके परमाणु द्रव्यमान में थोड़ी मात्रा का अंतर होता है, और इसके विपरीत, उपसमूहों में, पड़ोसी तत्वों के परमाणु द्रव्यमान में अंतर बड़ा होता है, लेकिन गुण समान होते हैं?
4. परमाणु द्रव्यमान के आरोही क्रम में तत्वों की व्यवस्था आर्गन और पोटेशियम तत्वों से क्यों परेशान होती है; कोबाल्ट और निकल; टेल्यूरियम और आयोडीन?
अधिकांश विद्वान स्वीकार करते हैं वास्तविक अस्तित्वपरमाणु, लेकिन आध्यात्मिक विचारों का पालन करते हैं (परमाणु पदार्थ का सबसे छोटा अविभाज्य कण है)।
में देर से XIXपरमाणु की जटिल संरचना और कुछ शर्तों के तहत कुछ परमाणुओं के दूसरों में परिवर्तन की संभावना स्थापित की गई। परमाणु में खोजे गए पहले कण इलेक्ट्रॉन थे।
यह ज्ञात था कि धातुओं की सतह से तेज गरमागरम और यूवी प्रकाश के तहत, नकारात्मक इलेक्ट्रॉन और धातुएं सकारात्मक रूप से चार्ज हो जाती हैं। इस विद्युत् की प्रकृति को स्पष्ट करने में बडा महत्वरूसी वैज्ञानिक ए.जी. का काम था। स्टोलेटोव और अंग्रेजी वैज्ञानिक डब्ल्यू क्रुक्स। 1879 में क्रुक्स ने चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों के प्रभाव में इलेक्ट्रॉन किरणों की घटना की जांच की विद्युत प्रवाहउच्च वोल्टेज। पिंडों को गति देने और चुंबकीय और विद्युत क्षेत्रों में विचलन का अनुभव करने की कैथोड किरणों की संपत्ति ने यह निष्कर्ष निकालना संभव बना दिया कि ये भौतिक कण हैं जो सबसे छोटे नकारात्मक चार्ज को वहन करते हैं।
1897 में जे. थॉमसन (इंग्लैंड) ने इन कणों की जांच की और उन्हें इलेक्ट्रॉन नाम दिया। चूंकि इलेक्ट्रॉनों को इस बात की परवाह किए बिना प्राप्त किया जा सकता है कि इलेक्ट्रोड किस पदार्थ से बने हैं, इससे यह साबित होता है कि इलेक्ट्रॉन किसी भी तत्व के परमाणुओं का हिस्सा हैं।
1896 में, ए. बेकरेल (फ्रांस) ने रेडियोधर्मिता की घटना की खोज की। उन्होंने पाया कि यूरेनियम यौगिकों में अदृश्य किरणें उत्सर्जित करने की क्षमता होती है जो काले कागज में लिपटी फोटोग्राफिक प्लेट पर कार्य करती हैं।
1898 में, बेकरेल के शोध को जारी रखते हुए, एम. क्यूरी-स्क्लाडोस्का और पी. क्यूरी ने यूरेनियम अयस्क में दो नए तत्वों की खोज की - रेडियम और पोलोनियम, जिनकी विकिरण गतिविधि बहुत अधिक है।
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रेडियोधर्मी तत्व
विभिन्न तत्वों के परमाणुओं का अनायास अन्य तत्वों के परमाणुओं में परिवर्तित होने का गुण, साथ ही अल्फा, बीटा और गामा किरणों का उत्सर्जन जो नग्न आंखों को दिखाई नहीं देती, रेडियोधर्मिता कहलाती है।
अत: रेडियोधर्मिता की घटना परमाणुओं की जटिल संरचना का प्रत्यक्ष प्रमाण है।
इलेक्ट्रॉन हैं अभिन्न अंगसभी तत्वों के परमाणु. लेकिन इलेक्ट्रॉन नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, और संपूर्ण परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है, तो, जाहिर है, परमाणु के अंदर एक सकारात्मक चार्ज वाला हिस्सा होता है, जो अपने चार्ज के साथ, इलेक्ट्रॉनों के नकारात्मक चार्ज की भरपाई करता है।
सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए नाभिक की उपस्थिति और परमाणु में इसके स्थान पर प्रायोगिक डेटा 1911 में ई. रदरफोर्ड (इंग्लैंड) द्वारा प्राप्त किया गया था, जिन्होंने परमाणु की संरचना का एक ग्रहीय मॉडल प्रस्तावित किया था। इस मॉडल के अनुसार, परमाणु में एक धनात्मक आवेशित नाभिक होता है, जो आकार में बहुत छोटा होता है। परमाणु का लगभग सारा द्रव्यमान नाभिक में केंद्रित होता है। संपूर्ण परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ है, इसलिए, इलेक्ट्रॉनों का कुल आवेश नाभिक के आवेश के बराबर होना चाहिए।
जी. मोसले (इंग्लैंड, 1913) के शोध से पता चला कि एक परमाणु का धनात्मक आवेश संख्यात्मक रूप से डी.आई. की आवधिक प्रणाली में तत्व की क्रमिक संख्या के बराबर है। मेंडेलीव।
तो, तत्व की क्रम संख्या परमाणु नाभिक के सकारात्मक आवेशों की संख्या, साथ ही नाभिक के क्षेत्र में घूमने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या को इंगित करती है। यह तत्व की क्रमिक संख्या का भौतिक अर्थ है।
परमाणु मॉडल के अनुसार, हाइड्रोजन परमाणु को सबसे सरल तरीके से व्यवस्थित किया जाता है: नाभिक एक प्राथमिक सकारात्मक चार्ज और एकता के करीब एक द्रव्यमान रखता है। इसे प्रोटॉन ("सरल") कहा जाता है।
1932 में, भौतिक विज्ञानी डी.एन. चैडविक (इंग्लैंड) ने स्थापित किया कि अल्फा कणों द्वारा किसी परमाणु पर बमबारी के दौरान उत्सर्जित किरणों में जबरदस्त भेदन शक्ति होती है और विद्युत रूप से तटस्थ कणों - न्यूट्रॉन की एक धारा का प्रतिनिधित्व करती है।
परमाणु प्रतिक्रियाओं के अध्ययन के आधार पर डी.डी. इवानेंको (भौतिक विज्ञानी, यूएसएसआर, 1932) और उसी समय डब्ल्यू. हाइजेनबर्ग (जर्मनी) ने परमाणु नाभिक की संरचना का प्रोटॉन-न्यूट्रॉन सिद्धांत तैयार किया, जिसके अनुसार परमाणुओं के नाभिक में सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कण-प्रोटॉन और तटस्थ कण होते हैं- न्यूट्रॉन (1 पी) - एक प्रोटॉन का सापेक्ष द्रव्यमान 1 और सापेक्ष आवेश + 1 होता है
(1 एन) - न्यूट्रॉन का सापेक्ष द्रव्यमान 1 और आवेश 0 होता है।
इस प्रकार, नाभिक का धनात्मक आवेश उसमें मौजूद प्रोटॉन की संख्या से निर्धारित होता है और पीएस में तत्व की क्रमिक संख्या के बराबर होता है; द्रव्यमान संख्या - A (नाभिक का सापेक्ष द्रव्यमान) प्रोटॉन (Z) न्यूट्रॉन (N) के योग के बराबर है:
ए=जेड+एन; एन=ए-जेड
आइसोटोप
एक ही तत्व के परमाणु जिनका परमाणु आवेश समान होता है और द्रव्यमान संख्या भिन्न होती है, समस्थानिक होते हैं। एक ही तत्व के समस्थानिकों में प्रोटॉन की संख्या समान होती है लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है।
हाइड्रोजन आइसोटोप:
1 एच 2 एच 3 एच 3 - द्रव्यमान संख्या
1 - परमाणु आवेश
प्रोटियम ड्यूटेरियम ट्रिटियम
Z=1 Z=1 Z=1
एन=0 एन=1 एन=2
1 प्रोटान 1 प्रोटान 1 प्रोटान
0 न्यूट्रॉन 1 न्यूट्रॉन 2 न्यूट्रॉन
एक तत्व के समस्थानिकों में समान रासायनिक गुण होते हैं और एक रासायनिक प्रतीक द्वारा निर्दिष्ट होते हैं, पीएस में एक स्थान पर रहते हैं। चूँकि एक परमाणु का द्रव्यमान व्यावहारिक रूप से नाभिक के द्रव्यमान के बराबर होता है (इलेक्ट्रॉनों का द्रव्यमान नगण्य है), तो किसी तत्व के प्रत्येक आइसोटोप को नाभिक की तरह, एक द्रव्यमान संख्या द्वारा और एक तत्व को एक परमाणु द्रव्यमान द्वारा चित्रित किया जाता है। किसी तत्व का परमाणु द्रव्यमान, प्रकृति में प्रत्येक आइसोटोप के प्रतिशत को ध्यान में रखते हुए, किसी तत्व के समस्थानिकों की द्रव्यमान संख्या के बीच अंकगणितीय औसत है।
रदरफोर्ड द्वारा प्रस्तावित परमाणु की संरचना के परमाणु सिद्धांत का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था, लेकिन बाद में शोधकर्ताओं को कई मूलभूत कठिनाइयों का सामना करना पड़ा। शास्त्रीय इलेक्ट्रोडायनामिक्स के अनुसार, एक इलेक्ट्रॉन को ऊर्जा विकीर्ण करनी चाहिए और उसे एक वृत्त में नहीं, बल्कि एक सर्पिल वक्र के साथ चलना चाहिए और अंततः नाभिक पर गिरना चाहिए।
XX सदी के 20 के दशक में। वैज्ञानिकों ने स्थापित किया है कि इलेक्ट्रॉन की दोहरी प्रकृति होती है, इसमें तरंग और कण के गुण होते हैं।
एक इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान है 1 ___हाइड्रोजन का द्रव्यमान, सापेक्ष आवेश
(-1) के बराबर है। किसी परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या तत्व के परमाणु क्रमांक के बराबर होती है। इलेक्ट्रॉन परमाणु के पूरे आयतन में घूमता है, जिससे असमान नकारात्मक चार्ज घनत्व वाला एक इलेक्ट्रॉन बादल बनता है।
इलेक्ट्रॉन की दोहरी प्रकृति के विचार ने परमाणु की संरचना के क्वांटम यांत्रिक सिद्धांत (1913, डेनिश वैज्ञानिक एन. बोह्र) के निर्माण को जन्म दिया। क्वांटम यांत्रिकी की मुख्य थीसिस यह है कि सूक्ष्म कणों में तरंग प्रकृति होती है, और तरंगें कणों के गुण हैं। क्वांटम यांत्रिकी नाभिक के चारों ओर के स्थान में एक इलेक्ट्रॉन खोजने की संभावना पर विचार करती है। किसी परमाणु में इलेक्ट्रॉन की सबसे संभावित स्थिति (≈ 90%) के क्षेत्र को परमाणु कक्षक कहा जाता है।
परमाणु में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन एक निश्चित कक्षा में रहता है और एक इलेक्ट्रॉन बादल बनाता है, जो तेजी से घूमने वाले इलेक्ट्रॉन की विभिन्न स्थितियों का एक संग्रह है।
तत्वों के रासायनिक गुण उनके परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन कोश की संरचना से निर्धारित होते हैं।
ऐसी ही जानकारी.
यूडीसी 546(075) एलबीसी 24.1 आई 7 0-75
संकलित: क्लिमेंको बी.आई पीएच.डी. तकनीक. विज्ञान, एसोसिएट। वोलोडच्सेंको ए.एन., पीएच.डी. तकनीक. विज्ञान, एसोसिएट। पावेलेंको वी.आई., इंजीनियरिंग के डॉक्टर विज्ञान, प्रो.
समीक्षक गिकुनोवा आई.वी., पीएच.डी. तकनीक. विज्ञान, एसोसिएट।
अकार्बनिक रसायन विज्ञान के मूल सिद्धांत: 0-75 पूर्णकालिक शिक्षा के छात्रों के लिए दिशानिर्देश। - बेलगोरोड: BelGTASM पब्लिशिंग हाउस, 2001. - 54 पी।
दिशानिर्देशों में, सामान्य रसायन विज्ञान के मुख्य वर्गों को ध्यान में रखते हुए, अकार्बनिक पदार्थों के सबसे महत्वपूर्ण वर्गों के गुणों पर विस्तार से विचार किया गया है। इस कार्य में सामान्यीकरण, आरेख, तालिकाएं, उदाहरण शामिल हैं, जो व्यापक तथ्यात्मक को बेहतर ढंग से आत्मसात करने में योगदान देंगे सामग्री। सैद्धांतिक और व्यावहारिक भाग दोनों में, अकार्बनिक रसायन विज्ञान और सामान्य रसायन विज्ञान की बुनियादी अवधारणाओं के बीच संबंध पर विशेष ध्यान दिया जाता है।
यह पुस्तक सभी विशिष्टताओं के प्रथम वर्ष के छात्रों के लिए है।
यूडीसी 546 (075) एलबीसी 24.1 आई 7
© बेलगोरोड राज्य प्रौद्योगिकी अकादमी निर्माण सामग्री(बेलजीटीएएसएम), 2001
परिचय
किसी भी विज्ञान की नींव और उसके सामने आने वाली समस्याओं का ज्ञान न्यूनतम है जो किसी भी व्यक्ति को अपने आस-पास की दुनिया में स्वतंत्र रूप से नेविगेट करने के लिए जानना चाहिए। महत्वपूर्ण भूमिकाप्राकृतिक विज्ञान इस प्रक्रिया में भूमिका निभाता है। प्राकृतिक विज्ञान - प्रकृति के बारे में विज्ञानों का एक समूह। सभी विज्ञानों को सटीक (प्राकृतिक) और सुशोभित (मानविकी) में विभाजित किया गया है। पहला भौतिक जगत के विकास के नियमों का अध्ययन करता है, दूसरा - विकास और अभिव्यक्ति के नियमों का मानव मस्तिष्क. प्रस्तुत कार्य में हम प्राकृतिक विज्ञानों में से एक, 7 अकार्बनिक रसायन विज्ञान के मूल सिद्धांतों से परिचित होंगे। सफल अध्ययनअकार्बनिक रसायन विज्ञान तभी संभव है जब अकार्बनिक यौगिकों के मुख्य वर्गों की संरचना और गुण ज्ञात हों। यौगिकों के वर्गों की विशेषताओं को जानकर, उनके व्यक्तिगत प्रतिनिधियों के गुणों को चिह्नित करना संभव है।
रसायन विज्ञान सहित किसी भी विज्ञान का अध्ययन करते समय, यह प्रश्न हमेशा उठता है: कहाँ से शुरू करें? तथ्यात्मक सामग्री के अध्ययन से: यौगिकों के गुणों का वर्णन, उनके अस्तित्व की स्थितियों का संकेत, उन प्रतिक्रियाओं की गणना जिसमें वे प्रवेश करते हैं; इस आधार पर, ऐसे कानून निकाले जाते हैं जो पदार्थों के व्यवहार को नियंत्रित करते हैं, या, इसके विपरीत, पहले कानून दिए जाते हैं, और फिर उनके आधार पर पदार्थों के गुणों पर चर्चा की जाती है। इस पुस्तक में हम तथ्यात्मक सामग्री प्रस्तुत करने के दोनों तरीकों का उपयोग करेंगे।
1. अकार्बनिक रसायन विज्ञान की बुनियादी अवधारणाएँ
रसायन विज्ञान का विषय क्या है, यह विज्ञान किसका अध्ययन करता है? रसायन विज्ञान की कई परिभाषाएँ हैं।
एक ओर, रसायन विज्ञान पदार्थों, उनके गुणों और परिवर्तनों का विज्ञान है। दूसरी ओर, रसायन विज्ञान प्राकृतिक विज्ञानों में से एक है जो पदार्थ की गति के रासायनिक रूप का अध्ययन करता है। पदार्थ की गति का रासायनिक रूप परमाणुओं के अणुओं में जुड़ने और अणुओं के विघटित होने की प्रक्रिया है। पदार्थ के रासायनिक संगठन को निम्नलिखित योजना (चित्र 1) द्वारा दर्शाया जा सकता है।
चावल। 1. पदार्थ का रासायनिक संगठन
बात तो वस्तुगत सच्चाई, एक व्यक्ति को दिया गयाउसकी भावनाओं में, जो हमसे स्वतंत्र रूप से मौजूद हमारी भावनाओं द्वारा कॉपी की जाती है, फोटो खींची जाती है, प्रदर्शित की जाती है। वस्तुनिष्ठ वास्तविकता के रूप में पदार्थ दो रूपों में मौजूद है: पदार्थ के रूप में और क्षेत्र के रूप में।
एक क्षेत्र (गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुम्बकीय, इंट्रान्यूक्लियर बल) पदार्थ के अस्तित्व का एक रूप है, जो मुख्य रूप से ऊर्जा द्वारा विशेषता और प्रकट होता है, न कि द्रव्यमान द्वारा, हालांकि इसमें बाद वाला होता है। ऊर्जा गति का एक मात्रात्मक माप है जो की क्षमता को व्यक्त करता है कार्य करने के लिए भौतिक वस्तुएँ।
द्रव्यमान (अव्य. मस्सा - ब्लॉक, गांठ, टुकड़ा) एक भौतिक मात्रा है, जो पदार्थ की मुख्य विशेषताओं में से एक है, जो इसके जड़त्व और गुरुत्वाकर्षण गुणों को निर्धारित करती है।
परमाणु पदार्थ के रासायनिक संगठन का सबसे निचला स्तर है। परमाणु किसी तत्व का सबसे छोटा कण है जो अपने गुणों को बरकरार रखता है। इसमें धनावेशित नाभिक और ऋणावेशित इलेक्ट्रॉन होते हैं; समग्र रूप से परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ है। रासायनिक तत्व -समान परमाणु आवेश वाला एक प्रकार का परमाणु। कुल 109 ज्ञात तत्व हैं, जिनमें से 90 प्रकृति में मौजूद हैं।
अणु किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण होता है जिसमें उस पदार्थ के रासायनिक गुण होते हैं।
रासायनिक तत्वों की संख्या सीमित है, और उनके संयोजन से सब कुछ मिलता है
पदार्थों की विविधता.
पदार्थ क्या है?
व्यापक अर्थ में, पदार्थ एक विशिष्ट प्रकार का पदार्थ है जिसमें एक विश्राम द्रव्यमान होता है और कुछ शर्तों के तहत कुछ भौतिक और रासायनिक गुणों की विशेषता होती है। लगभग 600 हजार अकार्बनिक पदार्थ और लगभग 5 मिलियन कार्बनिक पदार्थ ज्ञात हैं।
संकीर्ण अर्थ में, एक पदार्थ परमाणु और आणविक कणों, उनके सहयोगियों और समुच्चय का एक निश्चित समूह है जो एकत्रीकरण की तीन अवस्थाओं में से किसी एक में होता है।
पदार्थ पूरी तरह से तीन विशेषताओं द्वारा निर्धारित होता है: 1) अंतरिक्ष का एक हिस्सा घेरता है; 2) इसका विश्राम द्रव्यमान होता है;
3) प्राथमिक कणों से निर्मित।
सभी पदार्थों को सरल और जटिल में विभाजित किया जा सकता है।
पुलिस एक नहीं, बल्कि कई सरल पदार्थ बनाती है। ऐसी घटना को एलोट्रॉपी कहा जाता है, और इनमें से प्रत्येक सरल पदार्थ को किसी दिए गए तत्व का एलोट्रोपिक संशोधन (संशोधन) कहा जाता है। कार्बन, ऑक्सीजन, सल्फर, फॉस्फोरस और कई अन्य तत्वों में एलोट्रॉपी देखी जाती है। तो, ग्रेफाइट, हीरा, कार्बाइन और फुलरीन रासायनिक तत्व कार्बन के एलोट्रोपिक संशोधन हैं; लाल, सफेद, काला फास्फोरस - रासायनिक तत्व फास्फोरस के एलोट्रोपिक संशोधन। लगभग 400 सरल पदार्थ ज्ञात हैं।
एक साधारण पदार्थ रसायन के अस्तित्व का एक रूप है
तत्व स्वतंत्र अवस्था में हैं
तत्वों को धातु और अधातु में विभाजित किया गया है। किसी रासायनिक तत्व का धातु या गैर-धातु से संबंध डी.आई. के तत्वों की आवधिक प्रणाली का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। मेंडेलीव। ऐसा करने से पहले आइए आवर्त सारणी की संरचना को थोड़ा याद कर लें।
1.1. डी.आई. मेंडेलीव का आवधिक कानून और आवधिक प्रणाली
तत्वों की आवर्त प्रणाली -यह 18 फरवरी, 1869 को डी.आई. मेंडेलीव द्वारा खोजे गए आवधिक कानून की एक ग्राफिक अभिव्यक्ति है। आवधिक कानून इस तरह लगता है: सरल पदार्थों के गुण, साथ ही यौगिकों के गुण, आवेश पर आवधिक निर्भरता में होते हैं तत्व के परमाणुओं का नाभिक।
आवधिक प्रणाली के प्रतिनिधित्व के 400 से अधिक प्रकार हैं। सबसे आम सेलुलर वेरिएंट (लघु संस्करण - 8-सेल और लंबे वेरिएंट - 18- और 32-सेल)। लघु अवधि आवर्त प्रणाली में 7 आवर्त और 8 समूह होते हैं।
जिन तत्वों की बाह्य ऊर्जा स्तर की संरचना समान होती है उन्हें समूहों में संयोजित किया जाता है। मुख्य (ए) और पक्ष (बी) हैं
समूह. मुख्य समूह एस- और पी-तत्व हैं, और माध्यमिक - डी-तत्व हैं।
आवर्त उन तत्वों की क्रमिक श्रृंखला है जिनके परमाणुओं में समान ऊर्जा स्तर की समान संख्या में इलेक्ट्रॉन परतें भरी होती हैं। इलेक्ट्रॉन परतों के भरने के क्रम में अंतर, अवधियों की अलग-अलग लंबाई का कारण बताता है। इस संबंध में, अवधियों में तत्वों की एक अलग संख्या होती है: पहली अवधि - 2 तत्व; दूसरा और तीसरा आवर्त - प्रत्येक 8 तत्व; चौथा और पांचवां
आवर्त - प्रत्येक में 18 तत्व और छठा आवर्त - 32 तत्व।
छोटी अवधि (दूसरी और तीसरी) के तत्वों को विशिष्ट तत्वों के एक उपसमूह में विभाजित किया गया है। चूँकि d- और / तत्व दूसरे और तीसरे बाहरी elgk से भरे हुए हैं-
उनके परमाणुओं का थोड़ा सा, और, परिणामस्वरूप, इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने की एक बड़ी क्षमता (ऑक्सीकरण क्षमता), उनकी इलेक्ट्रोनगेटिविटी के उच्च मूल्यों द्वारा प्रेषित होती है। गैर-धात्विक गुणों वाले तत्व आवर्त सारणी के ऊपरी दाएं कोने पर स्थित हैं
डी.आई. मेंडेलीव। अधातुएँ गैसीय (F2, O2, CI2), ठोस (B, C, Si, S) और तरल (Br2) हो सकती हैं।
आवर्त सारणी में हाइड्रोजन तत्व का विशेष स्थान है।
तना और इसका कोई रासायनिक एनालॉग नहीं है। हाइड्रोजन धात्विक प्रदर्शित करता है
और गैर-धातु गुण, और इसलिए इसकी आवधिक प्रणाली में
IA और VIIA समूह में एक साथ रखा गया।
अत्यधिक विविधता के कारण रासायनिक गुणसे अलग थलग
कुशलता उत्कृष्ट गैस(एयरोजेन्स) - समूह VIIIA के तत्व | |||||
जंगली | सिस्टम. हाल के अध्ययन इसकी अनुमति देते हैं |
||||
उसने उनमें से कुछ (Kr, Xe, Rn) को गैर-धातुओं के रूप में वर्गीकृत किया। | |||||
धातुओं का एक विशिष्ट गुण संयोजकता है | |||||
सिंहासन एक विशेष परमाणु से शिथिल रूप से बंधे होते हैं, और | प्रत्येक के अंदर | ||||
एक तथाकथित इलेक्ट्रॉनिक है | इसीलिए सब कुछ | ||||
काबू करना | उच्च विद्युत चालकता | ऊष्मीय चालकता | |||
शुद्धता। यद्यपि भंगुर धातुएँ (जस्ता, सुरमा, बिस्मथ) हैं। धातुएँ, एक नियम के रूप में, गुणों को कम करती हैं।
जटिल पदार्थ(रासायनिक यौगिक) वे पदार्थ हैं जिनके अणु विभिन्न रासायनिक तत्वों (हेटरोआटोमिक या हेटरोन्यूक्लियर अणुओं) के परमाणुओं द्वारा बनते हैं। उदाहरण के लिए, सी 02, कॉन। 10 मिलियन से अधिक जटिल पदार्थ ज्ञात हैं।
पदार्थ के रासायनिक संगठन का उच्चतम रूप सहयोगी और समुच्चय हैं। एसोसिएट्स सरल अणुओं या आयनों के अधिक जटिल अणुओं के संयोजन होते हैं जो पदार्थ की रासायनिक प्रकृति में परिवर्तन का कारण नहीं बनते हैं। सहयोगी मुख्य रूप से तरल और गैसीय अवस्था में मौजूद होते हैं, जबकि समुच्चय ठोस अवस्था में मौजूद होते हैं।
मिश्रण ऐसी प्रणालियाँ हैं जिनमें कई समान रूप से वितरित यौगिक होते हैं जो स्थिर अनुपात से जुड़े होते हैं और एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया नहीं करते हैं।
1.2. संयोजकता एवं ऑक्सीकरण अवस्था
अनुभवजन्य सूत्रों का संकलन और रासायनिक यौगिकों के नामों का निर्माण ऑक्सीकरण अवस्था और संयोजकता की अवधारणाओं के ज्ञान और सही उपयोग पर आधारित है।
ऑक्सीकरण अवस्था- यह यौगिक में तत्व का सशर्त आवेश है, जिसकी गणना इस धारणा से की जाती है कि यौगिक में आयन होते हैं। यह मान सशर्त, औपचारिक है, क्योंकि व्यावहारिक रूप से कोई शुद्ध आयनिक यौगिक नहीं हैं। निरपेक्ष मान में ऑक्सीकरण की डिग्री पूर्णांक या भिन्नात्मक संख्या हो सकती है; और आवेश की दृष्टि से यह धनात्मक, ऋणात्मक और शून्य के बराबर हो सकता है।
संयोजकता बाहरी ऊर्जा स्तर में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या या रासायनिक बंधों के निर्माण में भाग लेने वाले मुक्त परमाणु कक्षाओं की संख्या से निर्धारित मूल्य है।
रासायनिक तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ निर्धारित करने के लिए कुछ नियम
1. किसी साधारण पदार्थ में रासायनिक तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था
0 के बराबर है.
2. एक अणु (आयन) में परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग 0 है
(आयन चार्ज)।
3. समूह I-III A के तत्वों में उस समूह की संख्या के अनुरूप सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था होती है जिसमें यह तत्व स्थित है।
4. IIA समूहों के तत्व IV-V, समूह संख्या के अनुरूप सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था को छोड़कर; और समूह संख्या और संख्या 8 के बीच अंतर के अनुरूप एक नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था में समूह संख्या और संख्या 2 (तालिका 1) के बीच अंतर के बराबर एक मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था होती है।
तालिका नंबर एक
तत्वों IV-V IIA उपसमूहों की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ
ऑक्सीकरण अवस्था | ||||
मध्यम | ||||
5. यदि यौगिक में कम से कम एक अधातु है तो हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था +1 है; - 1 धातुओं (हाइड्राइड्स) के साथ यौगिकों में; 0 से H2.
कुछ तत्वों के हाइड्राइड
BeH2 | ||||||
NaH MgH2 ASh3 | ||||||
CaH2 | GaH3 | GeH4 | AsH3 | |||
SrH2 | InH3 | एसएनएच4 | एसबीएच3 | |||
BaH2 | ||||||
एच कनेक्शन | मध्यम | कनेक्शन मैं टी |
||||
सम्बन्ध | ||||||
6. पेरोक्साइड (-1), सुपरऑक्साइड (-1/2), ओजोनाइड्स (-1/3), ओजोन (+4), ऑक्सीजन फ्लोराइड (+2) को छोड़कर, ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्था आमतौर पर -2 होती है।
7. F2> को छोड़कर सभी यौगिकों में फ्लोरीन की ऑक्सीकरण अवस्था -1 है। फ्लोरीन के साथ यौगिकों में, उच्चतर रूपकई रासायनिक तत्वों का ऑक्सीकरण (BiF5, SF6, IF?, OsFg)।
8 . आवर्तों में, क्रम संख्या बढ़ने के साथ परमाणुओं की कक्षीय त्रिज्या घटती जाती है, जबकि आयनीकरण ऊर्जा बढ़ती है। साथ ही, अम्लीय और ऑक्सीकरण गुण बढ़ जाते हैं; उच्चतर चरण
तत्व ऑक्सीकरण फोम कम स्थिर हो जाते हैं।
9. आवधिक प्रणाली के विषम समूहों के तत्वों के लिए, विषम डिग्री विशेषता हैं, और सम समूहों के तत्वों के लिए, सम डिग्री विशेषता हैं
ऑक्सीकरण.
10. मुख्य उपसमूहों में, किसी तत्व की क्रमिक संख्या में वृद्धि के साथ, परमाणुओं का आकार आम तौर पर बढ़ता है, और आयनीकरण ऊर्जा कम हो जाती है। तदनुसार, मूल गुण बढ़ जाते हैं और ऑक्सीकरण गुण कमजोर हो जाते हैं। ^-तत्वों के उपसमूहों में, बढ़ती परमाणु संख्या के साथ, बांड के निर्माण में n^-इलेक्ट्रॉनों की भागीदारी
घटता है और इसलिए घटता है | चरण का पूर्ण मान |
||||||
कोई ऑक्सीकरण नहीं (तालिका 2)। | |||||||
तालिका 2 |
|||||||
वीए उपसमूह के तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं का मान |
|||||||
ऑक्सीकरण अवस्था | |||||||
ली, के, फे, वा | एसिड सी 02, एस 0 3 | ||||||
गैर धातु | |||||||
उभयचर ZnO BeO | |||||||
उभयचर | डबल Fe304 | ||||||
Be, AL Zn | |||||||
ओलेओफॉर्मिंग |
|||||||
एरोजेन्स | CO, NO, SiO, N20 | ||||||
आधार Ba(OH)2 | |||||||
HNO3 अम्ल | हाइड्रॉक्साइड |
||||||
एम्फोलाइट्स Zti(OH)2 | |||||||
मध्यम KagCO3, | |||||||
खट्टा मुनकस, | |||||||
बेसिक (CuOH)gCO3, 4------- | |||||||
डबल CaMg(COs)2 | |||||||
मिश्रित सैफस | |||||||
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चित्र, 2. अकार्बनिक पदार्थों के सबसे महत्वपूर्ण वर्गों की योजना
रसायन विज्ञान- पदार्थों का विज्ञान, उनके परिवर्तनों के पैटर्न (भौतिक और रासायनिक गुण) और अनुप्रयोग।
वर्तमान में, 100 हजार से अधिक अकार्बनिक और 4 मिलियन से अधिक कार्बनिक यौगिक ज्ञात हैं।
रासायनिक घटनाएँ: कुछ पदार्थ अन्य पदार्थों में बदल जाते हैं जो मूल संरचना और गुणों से भिन्न होते हैं, जबकि परमाणुओं के नाभिक की संरचना नहीं बदलती है।
भौतिक घटनाएँ: पदार्थों की भौतिक अवस्था बदल जाती है (वाष्पीकरण, पिघलना, विद्युत चालकता, ऊष्मा और प्रकाश का विकिरण, लचीलापन, आदि) या परमाणु नाभिक की संरचना में परिवर्तन के साथ नए पदार्थ बनते हैं।
परमाणु-आण्विक सिद्धांत.
1. सभी पदार्थ अणुओं से बने होते हैं।
अणु - किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण जिसमें उसके रासायनिक गुण होते हैं।
2. अणु परमाणुओं से बने होते हैं।
एटम - किसी रासायनिक तत्व का सबसे छोटा कण जो उसके सभी रासायनिक गुणों को बरकरार रखता है। अलग-अलग तत्व अलग-अलग परमाणुओं से मेल खाते हैं।
3. अणु और परमाणु निरंतर गति में हैं; उनके बीच आकर्षण और प्रतिकर्षण की शक्तियां होती हैं।
रासायनिक तत्व - यह एक प्रकार का परमाणु है, जो नाभिक के कुछ आवेशों और इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना की विशेषता है। वर्तमान में, 118 तत्व ज्ञात हैं: उनमें से 89 प्रकृति में (पृथ्वी पर) पाए जाते हैं, बाकी कृत्रिम रूप से प्राप्त किए जाते हैं। परमाणु स्वतंत्र अवस्था में मौजूद होते हैं, समान या अन्य तत्वों के परमाणुओं के साथ यौगिक बनाकर अणु बनाते हैं। परमाणुओं की अन्य परमाणुओं के साथ बातचीत करने और रासायनिक यौगिक बनाने की क्षमता इसकी संरचना से निर्धारित होती है। परमाणुओं में एक धनात्मक आवेशित नाभिक और उसके चारों ओर घूमने वाले ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो एक विद्युत रूप से तटस्थ प्रणाली का निर्माण करते हैं जो माइक्रोसिस्टम्स की विशेषता वाले नियमों का पालन करता है।
परमाणु नाभिक - परमाणु का केन्द्रीय भाग Z प्रोटॉन और N न्यूट्रॉन, जिसमें अधिकांश परमाणु केंद्रित होते हैं।
कोर प्रभारी - सकारात्मक, नाभिक में प्रोटॉन या तटस्थ परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर और आवधिक प्रणाली में तत्व की क्रम संख्या के साथ मेल खाता है।
किसी परमाणु नाभिक के प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के योग को द्रव्यमान संख्या कहा जाता हैए = जेड + एन.
आइसोटोप
- समान परमाणु आवेश वाले रासायनिक तत्व, लेकिन नाभिक में न्यूट्रॉन की भिन्न संख्या के कारण भिन्न द्रव्यमान संख्या।
|
द्रव्यमान |
ए |
63 |
Cu और |
65 |
35 |
सीएल और |
37 |
रासायनिक सूत्र - यह रासायनिक संकेतों (जे. बर्ज़ेलियस द्वारा 1814 में प्रस्तावित) और सूचकांकों का उपयोग करके किसी पदार्थ की संरचना का एक सशर्त रिकॉर्ड है (सूचकांक प्रतीक के निचले दाईं ओर की संख्या है। यह अणु में परमाणुओं की संख्या को इंगित करता है) . रासायनिक सूत्रयह दर्शाता है कि एक अणु में किन तत्वों के कौन से परमाणु और किस संबंध में जुड़े हुए हैं।
अपररूपता - एक रासायनिक तत्व द्वारा कई सरल पदार्थों के निर्माण की घटना जो संरचना और गुणों में भिन्न होती है। सरल पदार्थ - अणु, एक ही तत्व के परमाणुओं से बने होते हैं।
सीमिथ्या पदार्थ अणु विभिन्न रासायनिक तत्वों के परमाणुओं से बने होते हैं।
परमाणु द्रव्यमान स्थिरांक आइसोटोप 12 के द्रव्यमान के 1/12 के बराबर हैसी - प्राकृतिक कार्बन का मुख्य आइसोटोप।
एम यू = 1/12मी (12 सी ) = 1 एएमयू = 1.66057 10 -24 ग्राम
सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान (ए आर) - एक तत्व परमाणु के औसत द्रव्यमान (प्रकृति में आइसोटोप के प्रतिशत को ध्यान में रखते हुए) और एक परमाणु के द्रव्यमान के 1/12 के अनुपात के बराबर एक आयामहीन मान 12सी।
एक परमाणु का औसत पूर्ण द्रव्यमान (एम) ए.एम.यू. के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान गुणा के बराबर है।
Ar(Mg) = 24.312
एम(एमजी) = 24.312 1.66057 10 -24 = 4.037 10 -23 ग्राम
सापेक्ष आणविक भार (श्री) - एक आयामहीन मात्रा जो दर्शाती है कि किसी दिए गए पदार्थ के अणु का द्रव्यमान कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के 1/12 से कितनी गुना अधिक है 12सी।
एम जी = एम जी / (1/12 एम ए (12 सी))
श्री - किसी दिए गए पदार्थ के अणु का द्रव्यमान;
एम ए (12 सी) कार्बन परमाणु का द्रव्यमान है 12सी.
एम जी = एस ए जी (ई)। किसी पदार्थ का सापेक्ष आणविक द्रव्यमान, सूचकांकों को ध्यान में रखते हुए, सभी तत्वों के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान के योग के बराबर होता है।
उदाहरण।
एम जी (बी 2 ओ 3) = 2 ए आर (बी) + 3 ए आर (ओ) = 2 11 + 3 16 = 70
एम जी (केएएल (एसओ 4) 2) = 1 ए आर (के) + 1 ए आर (अल) + 1 2 ए आर (एस) + 2 4 ए आर (ओ) =
= 1 39 + 1 27 + 1 2 32 + 2 4
16 = 258
एक अणु का पूर्ण द्रव्यमान ए.एम.यू. के सापेक्ष आणविक भार गुणा के बराबर है। पदार्थों के सामान्य नमूनों में परमाणुओं और अणुओं की संख्या बहुत बड़ी होती है, इसलिए, किसी पदार्थ की मात्रा को चिह्नित करते समय, माप की एक विशेष इकाई का उपयोग किया जाता है - मोल।
पदार्थ की मात्रा, मोल . इसका अर्थ है संरचनात्मक तत्वों (अणु, परमाणु, आयन) की एक निश्चित संख्या। लक्षितएन , मोल्स में मापा जाता है। एक मोल किसी पदार्थ की वह मात्रा है जिसमें उतने ही कण होते हैं जितने 12 ग्राम कार्बन में परमाणु होते हैं।
अवोगाद्रो की संख्या (एन.ए ). किसी भी पदार्थ के 1 मोल में कणों की संख्या समान एवं 6.02 10 23 के बराबर होती है। (एवोगैड्रो स्थिरांक का आयाम है - mol -1)।
उदाहरण।
6.4 ग्राम सल्फर में कितने अणु होते हैं?
सल्फर का आणविक भार 32 ग्राम/मोल है। हम 6.4 ग्राम सल्फर में किसी पदार्थ के g/mol की मात्रा निर्धारित करते हैं:
एन (एस) = एम(एस) / एम(एस)। ) = 6.4 ग्राम / 32 ग्राम/मोल = 0.2 मोल
आइए स्थिरांक का उपयोग करके संरचनात्मक इकाइयों (अणुओं) की संख्या निर्धारित करेंअवोगाद्रो एन ए
एन(एस) = एन (एस)एन ए = 0.2 6.02 10 23 = 1.2 10 23
दाढ़ जन किसी पदार्थ के 1 मोल का द्रव्यमान दर्शाता है (निरूपित)।एम).
एम=एम/ एन
किसी पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान उस पदार्थ के द्रव्यमान और उसकी संगत मात्रा के अनुपात के बराबर होता है।
किसी पदार्थ का दाढ़ द्रव्यमान संख्यात्मक रूप से उसके सापेक्ष आणविक द्रव्यमान के बराबर होता है, हालाँकि, पहले मान का आयाम g/mol है, और दूसरे का आयाम रहित है।
एम = एन ए एम (1 अणु) = एन ए एम जी 1 ए.एम.यू. = (एन ए 1 एएमयू) एम जी = एम जी
इसका मतलब यह है कि यदि एक निश्चित अणु का द्रव्यमान, उदाहरण के लिए, 80 a.m.u है। (अत: 3 ), तो अणुओं के एक मोल का द्रव्यमान 80 ग्राम है। एवोगैड्रो स्थिरांक एक आनुपातिकता कारक है जो आणविक से दाढ़ अनुपात में संक्रमण सुनिश्चित करता है। अणुओं के संबंध में सभी कथन मोल्स के लिए मान्य रहते हैं (यदि आवश्यक हो तो ए.एम.यू. को जी से प्रतिस्थापित करने के साथ) उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया समीकरण: 2 एनए + सीएल 2 2 एनएसीएल , इसका मतलब है कि दो सोडियम परमाणु एक क्लोरीन अणु के साथ प्रतिक्रिया करते हैं या, जो एक ही बात है, दो मोल सोडियम एक मोल क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
पाठ 2
अकार्बनिक रसायन विज्ञान में रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण
रासायनिक प्रतिक्रियाओं को विभिन्न मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है।
आरंभिक पदार्थों और प्रतिक्रिया उत्पादों की संख्या के अनुसार
अपघटन -एक प्रतिक्रिया जिसमें एक यौगिक से दो या दो से अधिक सरल या जटिल पदार्थ बनते हैं
2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
मिश्रण- एक प्रतिक्रिया जिसमें दो या दो से अधिक सरल या जटिल पदार्थ एक और जटिल में बनते हैं
एनएच 3 + एचसीएल → एनएच 4 सीएल
प्रतिस्थापन- सरल और जटिल पदार्थों के बीच होने वाली एक प्रतिक्रिया, जिसमें एक साधारण पदार्थ के परमाणुओं को एक जटिल पदार्थ के तत्वों में से एक के परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
Fe + CuCl 2 → Cu + FeCl 2
अदला-बदलीएक प्रतिक्रिया जिसमें दो यौगिक अपने घटकों का आदान-प्रदान करते हैं
अल 2 ओ 3 + 3एच 2 एसओ 4 → अल 2 (एसओ 4) 3 + 3एच 2 ओ
विनिमय प्रतिक्रियाओं में से एक विफल करनायह अम्ल और क्षार के बीच एक प्रतिक्रिया है जो नमक और पानी का उत्पादन करती है।
NaOH + HCl → NaCl + H 2 O
तापीय प्रभाव से
वे अभिक्रियाएँ जो ऊष्मा उत्सर्जित करती हैं, कहलाती हैं ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रियाएँ.
सी + ओ 2 → सीओ 2 + क्यू
2) वे अभिक्रियाएँ जो ऊष्मा के अवशोषण के साथ आगे बढ़ती हैं, कहलाती हैं एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाएं।
एन 2 + ओ 2 → 2एनओ - क्यू
उत्क्रमणीयता के आधार पर
प्रतिवर्तीवे प्रतिक्रियाएँ जो समान परिस्थितियों में दो परस्पर विपरीत दिशाओं में घटित होती हैं।
वे प्रतिक्रियाएँ जो केवल एक ही दिशा में आगे बढ़ती हैं और प्रारंभिक सामग्री के अंतिम सामग्री में पूर्ण परिवर्तन के साथ समाप्त होती हैं, कहलाती हैं अचलइस मामले में, एक गैस, एक अवक्षेप, या कम-विघटनकारी पदार्थ, पानी, छोड़ा जाना चाहिए।
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O
रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं- ऑक्सीकरण की डिग्री में परिवर्तन के साथ होने वाली प्रतिक्रियाएं।
Ca + 4HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
और ऐसी प्रतिक्रियाएँ जो ऑक्सीकरण अवस्था को बदले बिना होती हैं।
HNO 3 + KOH → KNO 3 + H 2 O
5.सजातीयप्रतिक्रियाएँ, यदि प्रारंभिक सामग्री और प्रतिक्रिया उत्पाद एकत्रीकरण की एक ही स्थिति में हैं। और विजातीयप्रतिक्रियाएँ, यदि प्रतिक्रिया उत्पाद और प्रारंभिक सामग्री एकत्रीकरण की विभिन्न अवस्थाओं में हैं।
उदाहरण के लिए: अमोनिया संश्लेषण.
रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं।
दो प्रक्रियाएँ हैं:
ऑक्सीकरण- यह इलेक्ट्रॉनों की वापसी है, जिसके परिणामस्वरूप ऑक्सीकरण की डिग्री बढ़ जाती है। परमाणु वह अणु या आयन है जो इलेक्ट्रॉन दान करता है, कहलाता है संदर्भ पुस्तकें.
एमजी 0 - 2ई → एमजी +2
वसूली -इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने की प्रक्रिया के फलस्वरूप ऑक्सीकरण की मात्रा कम हो जाती है। परमाणु वह अणु या आयन कहलाता है जो इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है ऑक्सीकरण एजेंट.
एस 0 +2ई → एस -2
ओ 2 0 +4ई → 2ओ -2
रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में, नियम का पालन किया जाना चाहिए इलेक्ट्रॉनिक संतुलन(संलग्न इलेक्ट्रॉनों की संख्या दिए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होनी चाहिए, मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होने चाहिए)। साथ ही इसका पालन भी करना होगा परमाणु संतुलन(बाईं ओर समान परमाणुओं की संख्या दाईं ओर परमाणुओं की संख्या के बराबर होनी चाहिए)
रेडॉक्स प्रतिक्रियाएँ लिखने का नियम।
एक प्रतिक्रिया समीकरण लिखें
ऑक्सीकरण अवस्था निर्धारित करें
ऐसे तत्व खोजें जिनकी ऑक्सीकरण अवस्था बदलती है
उन्हें जोड़ियों में लिखिए।
एक ऑक्सीकरण एजेंट और एक कम करने वाला एजेंट खोजें
ऑक्सीकरण अथवा अपचयन की प्रक्रिया लिखिए
गुणांकों को रखकर इलेक्ट्रॉनिक संतुलन नियम (आईसी खोजें) का उपयोग करके इलेक्ट्रॉनों को बराबर करें
एक सारांश समीकरण लिखें
गुणांकों को रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण में रखें
KClO 3 → KClO 4 + KCl; एन 2 + एच 2 → एनएच 3; एच 2 एस + ओ 2 → एसओ 2 + एच 2 ओ; अल + ओ 2 = अल 2 ओ 3;
Сu + HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + NO + H 2 O; केसीएलओ 3 → केसीएल + ओ 2; पी + एन 2 ओ = एन 2 + पी 2 ओ 5;
संख्या 2 + एच 2 ओ = एचएनओ 3 + संख्या
. रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर. अभिकारकों की सांद्रता, तापमान और प्रकृति पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर की निर्भरता।
के साथ रासायनिक अभिक्रिया होती है अलग गति. विज्ञान रासायनिक प्रतिक्रिया की दर के अध्ययन के साथ-साथ प्रक्रिया की स्थितियों पर इसकी निर्भरता की पहचान करने में लगा हुआ है - रासायनिक गतिकी।
एक सजातीय प्रतिक्रिया का υ प्रति इकाई आयतन में पदार्थ की मात्रा में परिवर्तन से निर्धारित होता है:
υ = Δ n / Δt ∙ वी
जहां Δ n किसी एक पदार्थ के मोलों की संख्या में परिवर्तन है (अक्सर प्रारंभिक, लेकिन प्रतिक्रिया उत्पाद भी हो सकता है), (मोल);
वी - गैस या समाधान की मात्रा (एल)
चूँकि Δ n / V = ΔC (एकाग्रता में परिवर्तन), तो
υ = Δ C / Δt (mol / l ∙ s)
एक विषम प्रतिक्रिया का υ पदार्थों की संपर्क सतह की प्रति इकाई समय में किसी पदार्थ की मात्रा में परिवर्तन से निर्धारित होता है।
υ = Δ n / Δt ∙ एस
जहां Δ n किसी पदार्थ (अभिकर्मक या उत्पाद), (मोल) की मात्रा में परिवर्तन है;
Δt समय अंतराल (s, मिनट) है;
एस - पदार्थों के संपर्क का सतह क्षेत्र (सेमी 2, एम 2)
विभिन्न प्रतिक्रियाओं की दरें समान क्यों नहीं हैं?
रासायनिक प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए, अभिकारकों के अणुओं का टकराना आवश्यक है। लेकिन हर टक्कर के परिणामस्वरूप रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं होती है। रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए टकराव के लिए, अणुओं में पर्याप्त उच्च ऊर्जा होनी चाहिए। वे कण जो आपस में टकराकर रासायनिक प्रतिक्रिया करते हैं, कहलाते हैं सक्रिय।अधिकांश कणों की औसत ऊर्जा की तुलना में उनमें अतिरिक्त ऊर्जा होती है - सक्रियण ऊर्जा इ कार्य . किसी पदार्थ में औसत ऊर्जा की तुलना में बहुत कम सक्रिय कण होते हैं, इसलिए, कई प्रतिक्रियाएं शुरू करने के लिए, सिस्टम को कुछ ऊर्जा (प्रकाश की चमक, ताप, यांत्रिक झटका) प्रदान की जानी चाहिए।
ऊर्जा अवरोध (मान इ कार्य) अलग-अलग प्रतिक्रियाओं का प्रभाव अलग-अलग होता है, यह जितना कम होगा, प्रतिक्रिया उतनी ही आसान और तेज़ होगी।
2. υ को प्रभावित करने वाले कारक(कणों के टकराव की संख्या और उनकी दक्षता)।
1) अभिकारकों की प्रकृति:उनकी संरचना, संरचना => सक्रियण ऊर्जा
▪ जितना कम इ कार्य, जितना अधिक υ;
2) तापमान: प्रत्येक 10 0 C के लिए t पर, υ 2-4 बार (वान्ट हॉफ नियम)।
υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt/10
कार्य 1। 0 0 C पर एक निश्चित प्रतिक्रिया की दर 1 mol/l ∙ h है, प्रतिक्रिया का तापमान गुणांक 3 है। 30 0 C पर इस प्रतिक्रिया की दर क्या होगी?
υ 2 = υ 1 ∙ γ Δt / 10
υ 2 = 1 ∙ 3 30-0 / 10 = 3 3 = 27 मोल / एल ∙ एच
3) एकाग्रता:जितना अधिक, उतनी अधिक बार टकराव और υ घटित होते हैं। द्रव्यमान क्रिया के नियम के अनुसार प्रतिक्रिया के लिए स्थिर तापमान पर mA + nB = C:
υ \u003d k ∙ С ए एम ∙ सी बी एन
जहां k दर स्थिरांक है;
सी - सांद्रता (मोल/ली)
अभिनय जनता का कानून:
रासायनिक प्रतिक्रिया की दर अभिकारकों की सांद्रता के उत्पाद के समानुपाती होती है, जो प्रतिक्रिया समीकरण में उनके गुणांक के बराबर शक्तियों में ली जाती है।
कार्य 2.प्रतिक्रिया समीकरण A + 2B → C के अनुसार आगे बढ़ती है। पदार्थ B की सांद्रता में 3 गुना वृद्धि के साथ प्रतिक्रिया दर कितनी बार और कैसे बदलेगी?
समाधान: υ = k ∙ C A m ∙ C B n
υ = के ∙ सी ए ∙ सी बी 2
υ 1 = k ∙ a ∙ in 2
υ 2 = के ∙ ए ∙ 3 इन 2
υ 1 / υ 2 = ए ∙ इन 2 / ए ∙ 9 इन 2 = 1/9
उत्तर: 9 गुना वृद्धि
गैसीय पदार्थों के लिए, प्रतिक्रिया दर दबाव पर निर्भर करती है
जितना अधिक दबाव, उतनी अधिक गति।
4) उत्प्रेरकवे पदार्थ जो किसी प्रतिक्रिया की क्रियाविधि को बदल देते हैं इ कार्य => υ .
▪ प्रतिक्रिया के अंत में उत्प्रेरक अपरिवर्तित रहते हैं
▪ एंजाइम स्वभाव से जैविक उत्प्रेरक, प्रोटीन होते हैं।
▪ अवरोधक - पदार्थ जो ↓ υ
1. प्रतिक्रिया के दौरान, अभिकर्मकों की सांद्रता:
1) बढ़ जाता है
2) परिवर्तन नहीं होता
3) कम हो जाती है
4) पता नहीं
2. जब प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है, तो उत्पादों की सांद्रता:
1) बढ़ती है
2) परिवर्तन नहीं होता
3) घट जाती है
4) पता नहीं
3. एक सजातीय प्रतिक्रिया ए + बी → ... के लिए प्रारंभिक पदार्थों की दाढ़ सांद्रता में 3 गुना वृद्धि के साथ, प्रतिक्रिया दर बढ़ जाती है:
1) 2 बार
2)3 बार
4) 9 बार
4. अभिकर्मकों की दाढ़ सांद्रता में एक साथ कमी के साथ प्रतिक्रिया दर H 2 + J 2 → 2HJ 16 गुना कम हो जाएगी:
1) 2 बार
2) 4 बार
5. CO 2 + H 2 → CO + H 2 O की प्रतिक्रिया दर दाढ़ सांद्रता में 3 गुना (CO 2) और 2 गुना (H 2) वृद्धि के साथ बढ़ती है:
1) 2 बार
2)3 बार
4) 6 बार
6. प्रतिक्रिया दर सी (टी) + ओ 2 → सीओ 2 वी-कॉन्स्ट के साथ और अभिकर्मकों की मात्रा में 4 गुना वृद्धि:
1) 4 बार
4) 32 बार
10. प्रतिक्रिया दर A + B → ... बढ़ेगी:
1) ए की सांद्रता कम करना
2) बी की सांद्रता में वृद्धि
3) ठंडा करना
4) दबाव में कमी
7. Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 की प्रतिक्रिया दर निम्न का उपयोग करते समय अधिक होती है:
1) लौह चूर्ण, छीलन नहीं
2) लोहे के चिप्स, पाउडर नहीं
3) सांद्रित H2SO4, तनु H2SO4 नहीं
4) पता नहीं
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. यदि आप उपयोग करते हैं तो प्रतिक्रिया दर 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 अधिक होगी:
1) 3% एच 2 ओ 2 समाधान और उत्प्रेरक
2) 30% एच 2 ओ 2 समाधान और उत्प्रेरक
3) 3% एच 2 ओ 2 घोल (उत्प्रेरक के बिना)
4) 30% एच 2 ओ 2 घोल (उत्प्रेरक के बिना)
रासायनिक संतुलन. बदलते संतुलन को प्रभावित करने वाले कारक. ले चेटेलियर का सिद्धांत.
रासायनिक अभिक्रियाओं को उनकी दिशा के अनुसार विभाजित किया जा सकता है
▪ अपरिवर्तनीय प्रतिक्रियाएँकेवल एक दिशा में आगे बढ़ें (आयन विनिमय प्रतिक्रियाएं, ↓, एमडीएस, दहन, और कुछ अन्य के साथ।)
उदाहरण के लिए, AgNO 3 + HCl → AgCl↓ + HNO 3
▪ प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाएँसमान परिस्थितियों में विपरीत दिशाओं (↔) में प्रवाहित होती हैं।
उदाहरण के लिए, एन 2 + 3एच 2 ↔ 2एनएच 3
एक प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया की स्थिति, जिसमें υ → = υ ← बुलाया रासायनिक संतुलन।
रासायनिक उद्योगों में प्रतिक्रिया यथासंभव पूर्ण रूप से होने के लिए, संतुलन को उत्पाद की ओर स्थानांतरित करना आवश्यक है। यह निर्धारित करने के लिए कि यह या वह कारक सिस्टम में संतुलन को कैसे बदल देगा, उपयोग करें ले चेटेलियर का सिद्धांत(1844):
ले चेटेलियर का सिद्धांत: यदि संतुलन में एक प्रणाली पर कोई बाहरी प्रभाव डाला जाता है (टी, पी, सी बदलें), तो संतुलन उस दिशा में स्थानांतरित हो जाएगा जो इस प्रभाव को कमजोर कर देगा।
संतुलन बदल जाता है:
1) C पर प्रतिक्रिया →,
सी उत्पाद पर ← ;
2) पी पर (गैसों के लिए) - घटते आयतन की दिशा में,
↓ p पर - V बढ़ने की दिशा में;
यदि प्रतिक्रिया गैसीय पदार्थों के अणुओं की संख्या को बदले बिना आगे बढ़ती है, तो दबाव इस प्रणाली में संतुलन को प्रभावित नहीं करता है।
3) टी पर - एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया की ओर (- क्यू),
↓ t पर - ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया (+ Q) की ओर।
कार्य 3.एक सजातीय प्रणाली पीसीएल 5 ↔ पीसीएल 3 + सीएल 2 - क्यू के पदार्थों की सांद्रता, दबाव और तापमान को कैसे बदला जाना चाहिए ताकि संतुलन को पीसीएल 5 के अपघटन की ओर स्थानांतरित किया जा सके (→)
↓ सी (पीसीएल 3) और सी (सीएल 2)
कार्य 4.प्रतिक्रिया 2CO + O 2 ↔ 2CO 2 + Q के रासायनिक संतुलन को कैसे स्थानांतरित करें
क) तापमान में वृद्धि;
बी) दबाव में वृद्धि
1. वह विधि जो प्रतिक्रिया 2CuO (T) + CO Cu 2 O (T) + CO 2 के संतुलन को दाईं ओर (→) स्थानांतरित करती है:
1) कार्बन मोनोऑक्साइड सांद्रता में वृद्धि
2) कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता में वृद्धि
3) उथले ऑक्साइड (I) की सांद्रता में कमी
4) कॉपर ऑक्साइड (II) की सांद्रता में कमी
2. एक सजातीय प्रतिक्रिया 4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O में, बढ़ते दबाव के साथ, संतुलन बदल जाएगा:
2) सही
3) हिलेंगे नहीं
4) पता नहीं
8. गर्म करने पर, प्रतिक्रिया का संतुलन N 2 + O 2 2NO - Q:
1) दाईं ओर जाएँ
2) बाईं ओर जाएं
3) हिलेंगे नहीं
4) पता नहीं
9. ठंडा होने पर, प्रतिक्रिया का संतुलन H 2 + S H 2 S + Q:
1) बाईं ओर जाएँ
2) दाईं ओर जाएँ
3) हिलेंगे नहीं
4) पता नहीं
अकार्बनिक और कार्बनिक रसायन विज्ञान में रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण
दस्तावेज़कार्य A 19 (USE 2012) वर्गीकरण रासायनिक प्रतिक्रियावी अकार्बनिकऔर जैविक रसायन विज्ञान. को प्रतिक्रियाप्रतिस्थापन का तात्पर्य निम्नलिखित की परस्पर क्रिया से है: 1) प्रोपेन और पानी, 2)...
ग्रेड 8-11 6 में रसायन विज्ञान पाठों की विषयगत योजना
विषयगत योजना1 रासायनिक प्रतिक्रिया 11 11 वर्गीकरण रासायनिक प्रतिक्रियावी अकार्बनिक रसायन विज्ञान. (सी) 1 वर्गीकरण रासायनिक प्रतिक्रियाजैविक में रसायन विज्ञान. (सी) 1 गति रासायनिक प्रतिक्रिया. सक्रियण ऊर्जा। 1 गति को प्रभावित करने वाले कारक रासायनिक प्रतिक्रिया ...
nu(K)orc pho के प्रथम वर्ष के छात्रों के लिए रसायन विज्ञान में परीक्षा के लिए प्रश्न
दस्तावेज़मीथेन, मीथेन का उपयोग. वर्गीकरण रासायनिक प्रतिक्रियावी अकार्बनिक रसायन विज्ञान. शारीरिक और रासायनिकएथिलीन के गुण और उपयोग। रासायनिकसंतुलन और उसकी स्थितियाँ...
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अकार्बनिक रसायन विज्ञान के पाठ्यक्रम में मात्रात्मक गणना के लिए आवश्यक कई विशेष शब्द शामिल हैं। आइए इसके कुछ मुख्य अनुभागों पर करीब से नज़र डालें।
peculiarities
अकार्बनिक रसायन विज्ञान का निर्माण खनिज मूल के पदार्थों की विशेषताओं को निर्धारित करने के उद्देश्य से किया गया था।
इस विज्ञान के मुख्य भाग हैं:
- संरचना, भौतिक और रासायनिक गुणों का विश्लेषण;
- संरचना और प्रतिक्रियाशीलता के बीच संबंध;
- पदार्थों के संश्लेषण के लिए नई विधियों का निर्माण;
- मिश्रण के शुद्धिकरण के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास;
- अकार्बनिक पदार्थों के निर्माण की विधियाँ।
वर्गीकरण
अकार्बनिक रसायन विज्ञान को कुछ अंशों के अध्ययन से संबंधित कई वर्गों में विभाजित किया गया है:
- रासायनिक तत्व;
- अकार्बनिक पदार्थों की कक्षाएं;
- अर्धचालक पदार्थ;
- कुछ (क्षणिक) यौगिक।
रिश्ता
अकार्बनिक रसायन विज्ञान भौतिक और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान से जुड़ा हुआ है, जिसमें उपकरणों का एक शक्तिशाली सेट है जो गणितीय गणना की अनुमति देता है। इस खंड में विचार की गई सैद्धांतिक सामग्री का उपयोग रेडियोकैमिस्ट्री, जियोकैमिस्ट्री, एग्रोकैमिस्ट्री और परमाणु रसायन विज्ञान में भी किया जाता है।
अनुप्रयुक्त संस्करण में अकार्बनिक रसायन विज्ञान धातु विज्ञान, रासायनिक प्रौद्योगिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स, खनिजों के खनन और प्रसंस्करण, संरचनात्मक और निर्माण सामग्री और औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार से जुड़ा है।
विकास का इतिहास
सामान्य और अकार्बनिक रसायन विज्ञान का विकास मानव सभ्यता के साथ-साथ हुआ, इसलिए इसमें कई स्वतंत्र खंड शामिल हैं। उन्नीसवीं सदी की शुरुआत में, बर्ज़ेलियस ने परमाणु द्रव्यमान की एक तालिका प्रकाशित की। यह काल इस विज्ञान के विकास की शुरुआत थी।
अकार्बनिक रसायन विज्ञान का आधार गैसों और तरल पदार्थों की विशेषताओं से संबंधित एवोगैड्रो और गे-लुसाक का शोध था। हेस गर्मी की मात्रा और पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति के बीच एक गणितीय संबंध प्राप्त करने में कामयाब रहे, जिसने अकार्बनिक रसायन विज्ञान के क्षितिज का काफी विस्तार किया। उदाहरण के लिए, परमाणु-आणविक सिद्धांत सामने आया, जिसने कई सवालों के जवाब दिए।
उन्नीसवीं सदी की शुरुआत में, डेवी इलेक्ट्रोकेमिकल रूप से सोडियम और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड को विघटित करने में सक्षम थे, जिससे इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा सरल पदार्थ प्राप्त करने की नई संभावनाएं खुल गईं। फैराडे ने डेवी के कार्य के आधार पर इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री के नियम निकाले।
उन्नीसवीं सदी के उत्तरार्ध के बाद से, अकार्बनिक रसायन विज्ञान के पाठ्यक्रम में काफी विस्तार हुआ है। वान्ट हॉफ, अरहेनियस, ओसवाल्ड की खोजों ने समाधान के सिद्धांत में नए रुझान पेश किए। इसी समयावधि के दौरान सामूहिक कार्रवाई का कानून तैयार किया गया, जिससे विभिन्न गुणात्मक और मात्रात्मक गणना करना संभव हो गया।
वुर्ज और केकुले द्वारा निर्मित संयोजकता के सिद्धांत ने अस्तित्व से संबंधित अकार्बनिक रसायन विज्ञान के कई प्रश्नों के उत्तर ढूंढना संभव बना दिया। अलग - अलग रूपऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड। उन्नीसवीं सदी के अंत में, नए रासायनिक तत्वों की खोज की गई: रूथेनियम, एल्यूमीनियम, लिथियम: वैनेडियम, थोरियम, लैंथेनम, आदि। तकनीक की शुरुआत के बाद यह संभव हो गया वर्णक्रमीय विश्लेषण. उस समय विज्ञान में सामने आए नवाचारों ने न केवल अकार्बनिक रसायन विज्ञान में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की व्याख्या की, बल्कि प्राप्त उत्पादों के गुणों, उनके अनुप्रयोग के क्षेत्रों की भविष्यवाणी करना भी संभव बना दिया।
उन्नीसवीं सदी के अंत तक, 63 विभिन्न तत्वों का अस्तित्व ज्ञात था, और विभिन्न के बारे में जानकारी रसायन. परन्तु इनका पूर्ण वैज्ञानिक वर्गीकरण न होने के कारण अकार्बनिक रसायन विज्ञान की सभी समस्याओं का समाधान संभव नहीं हो सका।
मेंडेलीव का नियम
दिमित्री इवानोविच द्वारा बनाया गया आवधिक कानून सभी तत्वों के व्यवस्थितकरण का आधार बन गया। मेंडेलीव की खोज के लिए धन्यवाद, रसायनज्ञ उन पदार्थों के गुणों की भविष्यवाणी करने के लिए, तत्वों के परमाणु द्रव्यमान के बारे में अपने विचारों को सही करने में कामयाब रहे जो अभी तक खोजे नहीं गए थे। मोसले, रदरफोर्ड, बोहर के सिद्धांत ने मेंडेलीव के आवधिक कानून को भौतिक औचित्य दिया।
अकार्बनिक और सैद्धांतिक रसायन विज्ञान
यह समझने के लिए कि रसायन शास्त्र क्या अध्ययन करता है, इस पाठ्यक्रम में शामिल बुनियादी अवधारणाओं की समीक्षा करना आवश्यक है।
इस खंड में अध्ययन किया गया मुख्य सैद्धांतिक मुद्दा मेंडेलीव का आवधिक कानून है। तालिकाओं में अकार्बनिक रसायन विज्ञान, प्रस्तुत किया गया स्कूल पाठ्यक्रम, युवा शोधकर्ताओं को अकार्बनिक पदार्थों के मुख्य वर्गों, उनके संबंधों से परिचित कराता है। रासायनिक बंधन का सिद्धांत बंधन की प्रकृति, उसकी लंबाई, ऊर्जा, ध्रुवता पर विचार करता है। आणविक कक्षाओं की विधि, वैलेंस बांड, क्रिस्टल क्षेत्र का सिद्धांत मुख्य प्रश्न हैं जो अकार्बनिक पदार्थों की संरचना और गुणों की विशेषताओं को समझाना संभव बनाते हैं।
रासायनिक थर्मोडायनामिक्स और कैनेटीक्स, सिस्टम की ऊर्जा में परिवर्तन से संबंधित प्रश्नों का उत्तर देते हुए, आयनों और परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास का वर्णन करते हुए, सुपरकंडक्टिविटी के सिद्धांत के आधार पर जटिल पदार्थों में उनके परिवर्तन ने एक नए खंड को जन्म दिया - अर्धचालक पदार्थों का रसायन विज्ञान .
लागू प्रकृति
डमी के लिए अकार्बनिक रसायन विज्ञान में उद्योग में सैद्धांतिक प्रश्नों का उपयोग शामिल है। यह रसायन विज्ञान का वह खंड था जो अमोनिया, सल्फ्यूरिक एसिड, कार्बन डाइऑक्साइड, खनिज उर्वरकों, धातुओं और मिश्र धातुओं के उत्पादन से संबंधित विभिन्न उद्योगों का आधार बन गया। मैकेनिकल इंजीनियरिंग में रासायनिक विधियों का उपयोग करके वांछित गुणों और विशेषताओं वाले मिश्र धातु प्राप्त किए जाते हैं।
विषय और कार्य
रसायन शास्त्र क्या अध्ययन करता है? यह पदार्थों, उनके परिवर्तनों, साथ ही अनुप्रयोग के क्षेत्रों का विज्ञान है। इस समयावधि के लिए, लगभग एक लाख विभिन्न अकार्बनिक यौगिकों के अस्तित्व के बारे में विश्वसनीय जानकारी है। रासायनिक परिवर्तनों के दौरान, अणुओं की संरचना बदल जाती है, नए गुणों वाले पदार्थ बनते हैं।
यदि आप शुरू से ही अकार्बनिक रसायन विज्ञान का अध्ययन कर रहे हैं, तो आपको पहले इसके सैद्धांतिक अनुभागों से परिचित होना चाहिए, और उसके बाद ही आप प्राप्त ज्ञान के व्यावहारिक उपयोग के लिए आगे बढ़ सकते हैं। रासायनिक विज्ञान के इस खंड में विचार किए गए असंख्य प्रश्नों में से परमाणु और आणविक सिद्धांत का उल्लेख करना आवश्यक है।
अणु को माना जाता है सबसे छोटा कणवह पदार्थ जिसमें रासायनिक गुण हों। यह परमाणुओं तक विभाज्य है, जो पदार्थ के सबसे छोटे कण हैं। अणु और परमाणु अंदर हैं निरंतर गति में, वे प्रतिकर्षण और आकर्षण की इलेक्ट्रोस्टैटिक ताकतों की विशेषता रखते हैं।
प्रारंभ से ही अकार्बनिक रसायन शास्त्र एक रासायनिक तत्व की परिभाषा पर आधारित होना चाहिए। इसके द्वारा परमाणुओं के प्रकार को अभिप्रेत करने की प्रथा है जिनमें एक निश्चित परमाणु आवेश, इलेक्ट्रॉन कोश की संरचना होती है। संरचना के आधार पर, वे विभिन्न अंतःक्रियाओं में प्रवेश करने, पदार्थ बनाने में सक्षम होते हैं। कोई भी अणु एक विद्युत रूप से तटस्थ प्रणाली है, अर्थात यह माइक्रोसिस्टम में मौजूद सभी कानूनों का पूरी तरह से पालन करता है।
प्रकृति में मौजूद प्रत्येक तत्व के लिए, आप प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन, न्यूट्रॉन की संख्या निर्धारित कर सकते हैं। आइए उदाहरण के तौर पर सोडियम लें। इसके नाभिक में प्रोटॉन की संख्या क्रम संख्या से मेल खाती है, यानी 11, और इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर है। न्यूट्रॉन की संख्या की गणना करने के लिए, सोडियम (23) के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान से इसकी क्रम संख्या घटाना आवश्यक है, हमें 12 मिलता है। कुछ तत्वों के लिए, ऐसे आइसोटोप की पहचान की गई है जो परमाणु नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या में भिन्न होते हैं।
संयोजकता के लिए सूत्रों का संकलन
अकार्बनिक रसायन विज्ञान की और क्या विशेषता है? इस अनुभाग में शामिल विषयों में पदार्थ तैयार करना, मात्रात्मक गणना करना शामिल है।
आरंभ करने के लिए, हम संयोजकता के लिए सूत्रों के संकलन की विशेषताओं का विश्लेषण करते हैं। पदार्थ की संरचना में कौन से तत्व शामिल होंगे, इसके आधार पर संयोजकता निर्धारित करने के लिए कुछ नियम हैं। आइए बाइनरी कनेक्शन बनाना शुरू करें। इस मुद्दे पर अकार्बनिक रसायन विज्ञान के स्कूल पाठ्यक्रम में विचार किया जाता है।
आवर्त सारणी के मुख्य उपसमूहों में स्थित धातुओं के लिए, संयोजकता सूचकांक समूह संख्या से मेल खाता है, एक स्थिर मान है। पार्श्व उपसमूहों में धातुएँ अलग-अलग संयोजकता प्रदर्शित कर सकती हैं।
अधातुओं की संयोजकता निर्धारित करने में कुछ विशेषताएं हैं। यदि यौगिक में यह सूत्र के अंत में स्थित है, तो यह कम संयोजकता प्रदर्शित करता है। इसकी गणना करते समय जिस समूह में यह तत्व स्थित है उसकी संख्या आठ में से घटा दी जाती है। उदाहरण के लिए, ऑक्साइड में, ऑक्सीजन दो की संयोजकता प्रदर्शित करता है।
यदि गैर-धातु सूत्र की शुरुआत में स्थित है, तो यह उसके समूह संख्या के बराबर अधिकतम संयोजकता प्रदर्शित करता है।
किसी पदार्थ का निर्माण कैसे करें? एक निश्चित एल्गोरिदम है जिसे स्कूली बच्चे भी जानते हैं। सबसे पहले आपको यौगिक के नाम में उल्लिखित तत्वों के लक्षण लिखने होंगे। जो तत्व नाम में सबसे अंत में दर्शाया गया है उसे सूत्र में पहले स्थान पर रखा गया है। इसके अलावा, उनमें से प्रत्येक के ऊपर, नियमों का उपयोग करते हुए, संयोजकता सूचकांक डालें। मानों के बीच, लघुत्तम समापवर्त्य निर्धारित किया जाता है। जब इसे संयोजकता में विभाजित किया जाता है, तो तत्वों के चिह्नों के नीचे स्थित सूचकांक प्राप्त होते हैं।
आइए एक उदाहरण के रूप में कार्बन मोनोऑक्साइड (4) का सूत्र तैयार करने का एक प्रकार दें। सबसे पहले, हम कार्बन और ऑक्सीजन के संकेतों को, जो इस अकार्बनिक यौगिक का हिस्सा हैं, एक साथ रखते हैं, हमें CO प्राप्त होता है। चूँकि पहले तत्व की संयोजकता परिवर्तनशील है, इसे कोष्ठक में दर्शाया गया है, इसे ऑक्सीजन के लिए माना जाता है, आठ में से छह (समूह संख्या) घटाने पर दो प्राप्त होते हैं। प्रस्तावित ऑक्साइड का अंतिम सूत्र CO2 होगा।
अकार्बनिक रसायन विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले कई वैज्ञानिक शब्दों में, एलोट्रॉपी विशेष रुचि का है। यह एक पर आधारित अनेक सरल पदार्थों के अस्तित्व की व्याख्या करता है रासायनिक तत्व, गुणों और संरचना में एक दूसरे से भिन्न।
अकार्बनिक पदार्थों के वर्ग
अकार्बनिक पदार्थों के चार मुख्य वर्ग हैं जिन पर विस्तृत विचार किया जाना चाहिए। आइए ऑक्साइड के संक्षिप्त विवरण से शुरुआत करें। इस वर्ग में द्विआधारी यौगिक शामिल हैं जिनमें ऑक्सीजन आवश्यक रूप से मौजूद है। सूत्र किस तत्व से प्रारंभ होता है, इसके आधार पर तीन समूहों में विभाजन होता है: क्षारीय, अम्लीय, उभयधर्मी।
चार से अधिक संयोजकता वाली धातुएँ, साथ ही सभी अधातुएँ, ऑक्सीजन के साथ अम्लीय ऑक्साइड बनाती हैं। उनके मुख्य रासायनिक गुणों में, हम पानी के साथ बातचीत करने की क्षमता (एक अपवाद सिलिकॉन ऑक्साइड है), बुनियादी ऑक्साइड, क्षार के साथ प्रतिक्रिया पर ध्यान देते हैं।
वे धातुएँ जिनकी संयोजकता दो से अधिक नहीं होती, क्षारीय ऑक्साइड बनाती हैं। इस उप-प्रजाति के मुख्य रासायनिक गुणों में से, हम पानी के साथ क्षार, एसिड ऑक्साइड और एसिड के साथ लवण के गठन पर प्रकाश डालते हैं।
संक्रमण धातुओं (जस्ता, बेरिलियम, एल्युमीनियम) की विशेषता उभयधर्मी यौगिकों का निर्माण है। उनका मुख्य अंतर गुणों का द्वंद्व है: क्षार और एसिड के साथ प्रतिक्रिया।
क्षार अकार्बनिक यौगिकों का एक बड़ा वर्ग है जिनकी संरचना और गुण समान होते हैं। ऐसे यौगिकों के अणुओं में एक या अधिक हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं। यह शब्द स्वयं उन पदार्थों पर लागू किया गया था जो परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप लवण बनाते हैं। क्षार वे आधार हैं जिनका वातावरण क्षारीय होता है। इनमें आवर्त सारणी के मुख्य उपसमूहों के पहले और दूसरे समूहों के हाइड्रॉक्साइड शामिल हैं।
अम्लीय लवणों में धातु और अम्ल के अवशेषों के अलावा हाइड्रोजन धनायन भी होते हैं। उदाहरण के लिए, सोडियम बाइकार्बोनेट ( मीठा सोडा) कन्फेक्शनरी उद्योग में एक मांग वाला यौगिक है। क्षारीय लवणों में हाइड्रोजन धनायनों के स्थान पर हाइड्रॉक्साइड आयन होते हैं। दोहरा नमक है अवयवकई प्राकृतिक खनिज. तो, पृथ्वी की पपड़ी में सोडियम क्लोराइड, पोटेशियम (सिल्विनाइट) पाया जाता है। यह वह यौगिक है जिसका उपयोग उद्योग में क्षार धातुओं को अलग करने के लिए किया जाता है।
अकार्बनिक रसायन विज्ञान में जटिल लवणों के अध्ययन से संबंधित एक विशेष खंड है। ये यौगिक सक्रिय रूप से शामिल हैं चयापचय प्रक्रियाएंजीवित जीवों में होता है।
ऊष्मारसायन
इस अनुभाग में ऊर्जा हानि या लाभ के संदर्भ में सभी रासायनिक परिवर्तनों पर विचार शामिल है। हेस एन्थैल्पी, एन्ट्रॉपी के बीच संबंध स्थापित करने और एक कानून प्राप्त करने में कामयाब रहे जो किसी भी प्रतिक्रिया के लिए तापमान में परिवर्तन की व्याख्या करता है। थर्मल प्रभाव, जो किसी दिए गए प्रतिक्रिया में जारी या अवशोषित ऊर्जा की मात्रा को दर्शाता है, को स्टीरियोकेमिकल गुणांक को ध्यान में रखते हुए, प्रतिक्रिया उत्पादों और प्रारंभिक पदार्थों की एन्थैल्पी के योग के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है। थर्मोकैमिस्ट्री में हेस का नियम मुख्य है, यह प्रत्येक रासायनिक परिवर्तन के लिए मात्रात्मक गणना करने की अनुमति देता है।
कोलाइड रसायन
केवल बीसवीं शताब्दी में ही रसायन विज्ञान की यह शाखा विभिन्न प्रकार के तरल, ठोस, गैसीय प्रणालियों से संबंधित एक अलग विज्ञान बन गई। कोलाइड रसायन विज्ञान में कण आकार, रासायनिक मापदंडों में भिन्न सस्पेंशन, सस्पेंशन, इमल्शन का विस्तार से अध्ययन किया जाता है। कई अध्ययनों के परिणामों को फार्मास्युटिकल, चिकित्सा और रासायनिक उद्योगों में सक्रिय रूप से लागू किया जा रहा है, जिससे वैज्ञानिकों और इंजीनियरों को वांछित रासायनिक और भौतिक विशेषताओं वाले पदार्थों को संश्लेषित करने में मदद मिल रही है।
निष्कर्ष
अकार्बनिक रसायन विज्ञान वर्तमान में रसायन विज्ञान की सबसे बड़ी शाखाओं में से एक है, इसमें बड़ी संख्या में सैद्धांतिक और शामिल हैं व्यावहारिक मुदे, पदार्थों की संरचना, उनके बारे में विचार प्राप्त करने की अनुमति देता है भौतिक गुण, रासायनिक परिवर्तन, अनुप्रयोग की मुख्य शाखाएँ। बुनियादी शब्दों, कानूनों में महारत हासिल करते समय, आप रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण बना सकते हैं, उन पर विभिन्न गणितीय गणनाएँ कर सकते हैं। अंतिम परीक्षा में बच्चों को सूत्र तैयार करने, प्रतिक्रिया समीकरण लिखने, समाधान के लिए समस्याओं को हल करने से संबंधित अकार्बनिक रसायन विज्ञान के सभी अनुभाग पेश किए जाते हैं।
