Anorganische chemie
beschrijvende anorganische chemie richt zich op de classificatie van verbindingen op basis van hun eigenschappen. De classificatie richt zich deels op de positie in het periodiek systeem van het zwaarste element (het element met het hoogste atoomgewicht) in de verbinding, deels door verbindingen te groeperen op hun structurele overeenkomsten.
classificaties van anorganische chemie:
Coordination compoundsEdit
klassieke coördinatie samenstellingen kenmerken metalen gebonden aan “eenzame paren” van elektronen die op de belangrijkste groep atomen van liganden zoals H2o, NH3, CL−, en CN-verblijven. In moderne coördinatieverbindingen kunnen bijna alle organische en anorganische verbindingen als liganden worden gebruikt. Het” metaal ” is meestal een metaal uit de groepen 3-13, evenals de trans-lanthaniden en trans-actiniden, maar vanuit een bepaald perspectief kunnen alle chemische verbindingen worden omschreven als coördinatiecomplexen.
de stereochemie van coördinatiecomplexen kan vrij rijk zijn, zoals wordt gesuggereerd door Werner ‘ s scheiding van twee enantiomeren van 6+, een vroege demonstratie dat chiraliteit niet inherent is aan organische verbindingen. Een actueel thema binnen deze specialisatie is supramoleculaire coördinatiechemie.
- voorbeelden: −, 3+, TiCl4(THF)2.
Hoofdgroep compoundsEdit
deze soorten bevatten elementen uit de groepen i, ii, iii, iv, v,VI, VII, 0 (met uitzondering van waterstof) van het periodiek systeem. Vanwege hun vaak vergelijkbare reactiviteit, zijn de elementen in groep 3 (Sc, Y, en La) en groep 12 (Zn, Cd, en HG) ook over het algemeen opgenomen, en de lanthaniden en actiniden zijn soms ook opgenomen.
Hoofdgroepverbindingen zijn bekend sinds het begin van de chemie, bijvoorbeeld elementair zwavel en het distilleerbare witte fosfor. Experimenten met zuurstof, O2, door Lavoisier en Priestley identificeerden niet alleen een belangrijk diatomair gas, maar maakten ook de weg vrij voor het beschrijven van verbindingen en reacties volgens stoichiometrische verhoudingen. De ontdekking van een praktische synthese van ammoniak met behulp van ijzerkatalysatoren door Carl Bosch en Fritz Haber in de vroege jaren 1900 diep van invloed op de mensheid, waaruit de Betekenis van anorganische chemische synthese.Typische hoofdgroepverbindingen zijn SiO2, SnCl4 en N2O. Veel hoofdgroepsamenstellingen kunnen ook als “organometaal” worden geclassificeerd, aangezien zij organische groepen bevatten, bijvoorbeeld B (CH3)3). De hoofdgroepsamenstellingen komen ook in aard voor, b. v., fosfaat in DNA, en daarom kunnen als bioinorganic worden geclassificeerd. Omgekeerd kunnen organische verbindingen zonder (veel) waterstofliganden worden geclassificeerd als” anorganisch”, zoals de fullerenen, buckytubes en binaire koolstofoxiden.
- voorbeelden: tetrasulfur tetranitride S4N4, diboraan B2H6, siliconen, buckminsterfullereen C60.
transitiemetaalcompoundedit
verbindingen die metalen van groep 4 tot en met 11 bevatten, worden beschouwd als transitiemetaalverbindingen. Verbindingen met een metaal uit groep 3 of 12 worden soms ook opgenomen in deze groep, maar ook vaak geclassificeerd als hoofdgroepverbindingen.
Transitiemetaalverbindingen vertonen een rijke coördinatiechemie, variërend van tetraëdrisch voor titaan (bv. ticl4) tot vierkant vlak voor sommige nikkelcomplexen tot octaëdrisch voor coördinatiecomplexen van kobalt. Een waaier van overgangsmetalen kan in biologisch belangrijke samenstellingen, zoals ijzer in hemoglobine worden gevonden.
- voorbeelden: ijzerpentacarbonyl, titaantetrachloride, cisplatine
organometallische compoundsEdit
gewoonlijk worden organometallische verbindingen geacht de M-C-H-groep te bevatten. Het metaal (M) in deze soorten kan een hoofdgroep-element of een overgangsmetaal zijn. Operationeel is de definitie van een organometaalverbinding meer ontspannen om ook zeer lipofiele complexen zoals metaalcarbonylen en zelfs metaalalkoxiden te omvatten.
organometaalverbindingen worden voornamelijk als een speciale categorie beschouwd omdat organische liganden vaak gevoelig zijn voor hydrolyse of oxidatie, waardoor organometaalchemie gebruik maakt van meer gespecialiseerde preparatieve methoden dan gebruikelijk was in Werner-typecomplexen. De synthetische methodologie, met name het vermogen om complexen in oplosmiddelen met een laag coördinerend vermogen te manipuleren, maakte de exploratie van zeer zwak coördinerende liganden zoals koolwaterstoffen, H2 en N2 mogelijk. Omdat de liganden in zekere zin petrochemicaliën zijn, heeft het gebied van de organometaalchemie sterk geprofiteerd van zijn relevantie voor de industrie.
- voorbeelden: 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
Clusters kunnen worden gevonden in alle klassen van chemische verbindingen. Volgens de algemeen aanvaarde definitie bestaat een cluster minimaal uit een driehoekige verzameling atomen die direct met elkaar verbonden zijn. Maar metaal – metaal gebonden dimetallische complexen zijn zeer relevant voor het gebied. Clusters komen voor in” zuivere ” anorganische systemen, organometaalchemie, hoofdgroepchemie en bioinorganische chemie. Het onderscheid tussen zeer grote clusters en stortgoed wordt steeds meer vervaagd. Deze interface is de chemische basis van nanowetenschap of nanotechnologie en komt specifiek voort uit de studie van kwantumgrootteeffecten in cadmiumselenideclusters. Aldus, kunnen de grote clusters als een reeks van gebonden atomen tussenpersoon in karakter tussen een molecuul en een vast lichaam worden beschreven.
- Voorbeelden: Fe3(CO)12, B10H14, 2−, 4Fe-4S
Bioinorganic compoundsEdit
per definitie komen deze verbindingen in de natuur voor, maar het subveld omvat antropogene soorten, zoals verontreinigende stoffen (bijv. methylkwik) en geneesmiddelen (bijv. cisplatine). Het gebied, dat vele aspecten van biochemie omvat, omvat vele soorten samenstellingen, b.v., de fosfaten in DNA, en ook metaalcomplexen die ligands bevatten die van biologische macromoleculen, algemeen peptides, aan slecht-gedefinieerde species zoals humuszuur, en aan water (b. v., gecoördineerd aan gadoliniumcomplexen die voor MRI worden aangewend) variëren. Traditioneel richt de bioinorganische chemie zich op elektron – en energie-overdracht in eiwitten die relevant zijn voor de ademhaling. Medicinale anorganische chemie omvat de studie van zowel niet-essentiële als essentiële elementen met toepassingen voor diagnose en therapieën.
- voorbeelden: hemoglobine, methylkwik, carboxypeptidase
Solid state compoundsEdit
dit belangrijke gebied richt zich op structuur, binding en de fysische eigenschappen van materialen. In de praktijk gebruikt de solid state anorganische chemie technieken zoals kristallografie om inzicht te krijgen in de eigenschappen die het resultaat zijn van collectieve interacties tussen de subeenheden van de vaste stof. Metalen en legeringen daarvan of intermetallische derivaten vallen onder de vaste stofchemie. Verwante gebieden zijn de fysica van de gecondenseerde materie, mineralogie en materiaalkunde.
- voorbeelden: siliciumchips, zeolieten, YBa2Cu3O7
Leave a Reply