Articles

Szervetlen kémia

A leíró szervetlen kémia a vegyületek tulajdonságaik alapján történő osztályozására összpontosít. Részben a besorolás a vegyület legnehezebb elemének (a legnagyobb atomtömegű elemnek) periódusos táblázatában elfoglalt pozíciójára összpontosít, részben a vegyületek szerkezeti hasonlóságuk szerinti csoportosításával.

szervetlen kémia osztályozása:

Koordinációs compoundsEdit

EDTA kelátjai egy octahedrally összehangolt Co3+ ion −

Fő cikk: Koordinációs kémia

Klasszikus koordinációs vegyületek funkció fémek kötődik a “magányos pár” az elektronok tartózkodó, a fő csoport atomok ligandumok mint a H2O, NH3, Cl−, illetve KN−. A modern koordinációs vegyületekben szinte minden szerves és szervetlen vegyület használható ligandumként. A ” fém ” általában a 3-13 csoportból származó fém, valamint a transz-lantanidok és transz-aktinidok, de bizonyos szempontból minden kémiai vegyület koordinációs komplexként írható le.

a koordinációs komplexek sztereokémiája meglehetősen gazdag lehet, amint arra utal, hogy Werner két 6+ enantiomerjét elválasztja, ami korai bizonyítéka annak, hogy a chiralitás nem szerves vegyületek. A szakterület aktuális témája a szupramolekuláris koordinációs kémia.

  • példák: −, 3+, TiCl4(THF)2.

Főcsoportösszefoglalókszerkesztés

Tetraszulfur tetranitrid, S4N4, egy fő csoport vegyület, amely továbbra is intrika kémikusok

ezek a fajok a periódusos rendszer I., II., III., IV., V., VI., VII., 0. csoportjából származnak (a hidrogén kivételével). Gyakran hasonló reakcióképességük miatt általában a 3.csoportba (Sc, Y, and La) és a 12. csoportba (Zn, Cd, and Hg) tartozó elemek is beletartoznak, és a lantanidokat és az aktinideket is néha belefoglalják.

a főcsoportos vegyületek a kémia kezdete óta ismertek, például elemi kén és a desztillálható fehér foszfor. Lavoisier és Priestley oxigénnel, O2-vel végzett kísérletei nemcsak fontos diatómikus gázt azonosítottak, hanem utat nyitottak a vegyületek és reakciók sztöchiometrikus arányok szerinti leírására is. A Carl Bosch és Fritz Haber által az 1900-as évek elején vaskatalizátorokkal végzett ammónia gyakorlati szintézisének felfedezése mélyen befolyásolta az emberiséget, bizonyítva a szervetlen kémiai szintézis jelentőségét.Jellemző főcsoportos vegyületek a SiO2, az SnCl4 és az N2O. Számos fő csoportvegyület “organometallic” – ként is osztályozható, mivel szerves csoportokat tartalmaznak, például B(CH3)3). A fő csoportvegyületek a természetben is előfordulnak, például a foszfát a DNS-ben, ezért bioorganikusként osztályozhatók. Ezzel szemben a (sok) hidrogén ligandumot nem tartalmazó szerves vegyületek “szervetlen” osztályozhatók, mint például a fullerének, a buckytubes és a bináris szén-oxidok.

  • példák: tetraszulfur tetranitrid S4N4, diborán B2H6, szilikonok, buckminsterfullerén C60.

Átmeneti fémösszetevőkszerkesztés

a 4-11. csoportba tartozó fémeket tartalmazó vegyületek átmeneti fémvegyületeknek tekinthetők. A 3. vagy 12. csoportba tartozó fémekkel rendelkező vegyületeket néha ebbe a csoportba is beépítik, de gyakran főcsoport-vegyületekként is besorolják.

Átmeneti fém-vegyületek show gazdag koordinációs kémia, változó a tetraéderes a titán (pl., TiCl4), hogy a tér sík egy nikkel komplexek, hogy oktaéderes a koordinációs kobalt komplexek. A biológiailag fontos vegyületekben, például a hemoglobinban lévő vasban számos átmeneti fém található.

  • példák: vas-pentakarbonil, titán-tetraklorid, ciszplatin

Organometallic compoundsEdit

polimer formában, mint például az itt látható n-butyllithium
fő cikk: organometallic chemistry

általában az organometallic vegyületek az M-C-H csoportot tartalmazzák. A fém (M) ezekben a fajokban lehet fő Csoportelem vagy átmeneti fém. Működési szempontból a szerves fémvegyület meghatározása nyugodtabb, hogy magában foglalja a nagyon lipofil komplexeket, például a fém-karbonilokat, sőt a fémalkoxidokat is.

Fémorganikus vegyületek elsősorban figyelembe venni egy különleges kategória, mert a szerves ligandumok gyakran érzékeny hidrolízis vagy oxidáció, ami szükségessé teszi, hogy a fémorganikus kémia foglalkoztat több speciális biztos módszer, mint a hagyományos Werner-típusú komplexek. A szintetikus módszertan, különösen az alacsony koordinációs teljesítményű oldószerekben lévő komplexek manipulálásának képessége lehetővé tette a nagyon gyengén koordináló ligandumok, például szénhidrogének, H2 és N2 feltárását. Mivel a ligandumok bizonyos értelemben petrolkémiai anyagok, az organometallikus kémia területe nagymértékben részesült az ipar szempontjából való relevanciájából.

  • példák: Cyclopentadienyliron dicarbonyl dimer (C5H5)Fe(CO)2CH3, ferrocene Fe(C5H5)2, molybdenum hexacarbonyl Mo(CO)6, triethylborane Et3B, Tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) Pd2(dba)3)

Cluster compoundsEdit

Decaborane is a powerfully toxic cluster compound of boron

Iron-sulfur clusters are central components of iron-sulfur proteins, essential for human metabolism

Main article: Klaszter vegyület

a klaszterek megtalálhatók a kémiai vegyületek minden osztályában. Az általánosan elfogadott meghatározás szerint a klaszter minimálisan egy háromszög alakú atomkészletből áll, amelyek közvetlenül kapcsolódnak egymáshoz. De a fém-fém kötésű dimetallikus komplexek nagyon fontosak a terület számára. A klaszterek “tiszta” szervetlen rendszerekben, organometallikus kémiában, főcsoportos kémiában és bioorganikus kémiában fordulnak elő. A nagyon nagy klaszterek és az ömlesztett szilárd anyagok közötti különbség egyre inkább elmosódik. Ez az interfész a nanotudomány vagy a nanotechnológia kémiai alapja, és kifejezetten a kadmium-szelenid klaszterek kvantumméret-hatásainak vizsgálatából származik. Így a nagy klaszterek úgy írhatók le, mint egy molekula és egy szilárd anyag között köztes karakterű kötött atomok tömbje.

  • példák: Fe3(CO)12, B10H14, 2−, 4Fe-4S

Bioorganic compoundsEdit

a B12-vitamin oktaéderes kobaltközpontja

fő cikk: bioorganic Chemistry
Lásd még: Bioorganometallikus kémia

definíció szerint ezek a vegyületek a természetben fordulnak elő, de az almező magában foglalja az antropogén fajokat, például a szennyező anyagokat (például metilmercury) és a gyógyszereket (pl. ciszplatin). A területen, amely tartalmaz sok szempontból biokémia, magában foglalja a sokféle vegyületek, pl. a foszfátok a DNS-t, valamint fém komplexek tartalmazó ligandumok, hogy a tartomány a biológiai makromolekulák, gyakran peptidek, hogy rosszul meghatározott fajok, mint például a huminsav, valamint a víz (pl., koordinált, hogy a gadolínium komplexek alkalmazott MRI). Hagyományosan a bioorganikus kémia a légzéshez kapcsolódó fehérjék elektron – és energiaátvitelére összpontosít. A gyógyászati szervetlen kémia magában foglalja mind a nem esszenciális, mind az alapvető elemek vizsgálatát a diagnózis és a terápiák alkalmazásával.

  • példák: hemoglobin, metilmercury, carboxypeptidase

Solid state compoundsEdit

fő cikk: szilárdtest kémia

YBa2Cu3O7, vagy YBCO, egy magas hőmérsékletű szupravezető, amely képes levitálni egy mágnes felett, ha hidegebb, mint a kritikus hőmérséklete körülbelül 90 K (-183 °C)

Ez a fontos terület az anyagok szerkezetére, kötésére és fizikai tulajdonságaira összpontosít. A gyakorlatban, a szilárdtestalapú szervetlen kémia technikákat alkalmaz, mint például krisztallográfiához, hogy értsék a tulajdonságok, amelyek következtében a kollektív közötti kölcsönhatások az alegységek a szilárd. A szilárdtest-kémia részét képezik a fémek és azok ötvözetei vagy intermetallikus származékai. Kapcsolódó területek a kondenzált anyagfizika, az ásványtan és az anyagtudomány.

  • példák: szilícium chipek, zeolitok, YBa2Cu3O7