كيمياء لاعضوية

مركبات اعضوية متنوعة:
A: ثنائي البوران يميزه ترابط غير عادي :
B: كلوريد السيزيوم ذو شكل بلوري
C: Fp₂، عضو فلزي عقدي
D: استخدامات مختلفة للسيلكون
E: حفاز جراب والذي نال جراب باكتشافة جائزة نوبل
F: Zeolites يستعمل في المناخل الجزيئية
G: اسيتات النحاس ابهرت علماء الكيمياء النظرية بالمغناطيسية الثنائية

الكيمياء اللاعضوية (Inorganic chemistry)‏ تدرس المركبات التي لا يكون الكربون في تركيبها وليس من نواتج احتراقها.

الكيمياء غير العضوية :هي الكيمياء التي تهتم بدراسة المركبات غير العضوية، أي دراسة مركباتها التي لا تحتوي على الكربون والهيدروجين معا ودراسة خواصها الكيميائية والفيزيائية.^[1]

مفاهيم أساسية

The structure of the ionic framework in potassium oxide، K₂O

تمثل الأملاح الجزء الأكبر في المركبات اللاعضوية، حيث تكون الكاتايونات والأنيونات مرتبطة فيما بينها بالروابط الأيونية.

يتم تصنيف المركبات اللاعضوية إلى الأكاسيد، الكربونات، الهاليدات والكبريتات كما تتميز العديد منها بنقطة انصهار عالية وتكون رديئة توصيل للكهرباء في الحالة الصلبة. تتميز المركبات اللاعضوية أيضا بقابلية الذوبان في الماء وسهولة التبلور.

ومن أبسط أنواع التفاعلات اللاعضوية تفاعل الإزاحة المزدوجة، وذلك عند مزج ملحين فتتبادل الأيونات من دون أي تغير في حالة الأكسدة.

تفاعلات كيميائية غير عضوية

تلعب التفاعلات غير العضوية دورا كبيرا في الكيمياء. ومن أهم تلك التفاعلات تفاعل أكسدة-اختزال وهي تتم في تفاعل حمض-قاعدة. وتتم كل تلك التفاعلات تحت ظروف توازن كيميائي، إلا ان توازن التفاعل يكون فيها منحازا لأحد طرفي التفاعل الكيميائي وينتج عنه انثالبي التعادل الكيميائي كبير (حرارة شديدة).

لهذا نجد أن التفاعلات غير العضوية تسري سريعا وتنتج نواتجا وفيرة. وهذا بعكس التفاعلات العضوية فهي تسير ببطء حتى يصل التفاعل إلى حالة التوازن، والتي لا ينتج منها إلا نواتج قليلة.

خلال تفاعل أكسدة-اختزال ينتقل إلكترون أو أكثر من أحد المواد الداخلة في التفاعل إلى أحد المواد الأخرى الداخلة في التفاعل ويتفاعلان. في تفاعلات الأكسدة-اختزال يتم تفاعل بين عناصر منفردة وينتج منها مركبات. ومن أشهر تلك التفاعلات التفاعل الانفجاري وهو يتم باتحاد الهيدروجين مع الأكسجين بشدة وينتج الماء، وتفاعلات تأكسد تحدث مع العناصر غير النبيلة مثل الحديد حيث يتفاعل مع الأكسجين.

وفي تفاعل حمض-قاعدة (مثل تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع الصوديوم أو هيدروكسيد الصوديوم) ينتقل بروتون بينهما، حيث تيعطي جزيء الحمض بروتونا (أيون هيدروجين ) إلى الصوديوم. ويتكون في معظم تفاعلات حمض-قلوي الماء وملح، وأشهرها تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع هيدروكسيد الصوديوم فينتج ملح الطعام والماء. ونظرا لأن تلك التفاعلات تتم سريعا ويمكن فحصها بمؤشرات كيميائية فإنها ذات دور هام في الكيمياء التحليلية.

ويعتبر تكوين نواتج صلبة أو غازات خلال تفاعل كيميائي لا عضوي من العوامل التي تدفع بالتفاعل إلى السير بسرعة في اتجاه واحد حتى تكتمل، ذلك لأن النواتج تنفصل عن التوازن الكيميائي في المحلول ويتم التفاعل بذلك في اتجاه واحد فيكتمل.

لذلك فعند إضافة محلول كلوريد الباريوم مع محلول كبريتات الصوديوم فإن الناتج وهو كبريتات الباريوم تنفصل عن المحلول وتترسب، بسبب صعوبة ذوبانها في الماء. لهذا يتم هذا التفاعل بالكامل.

${\displaystyle \mathrm {BaCl_{2}+Na_{2}SO_{4}\longrightarrow BaSO_{4}+2\ NaCl} }$

مثال :

مثال لتفاعل توازن يتم في اتجاه واحد نجده في تفاعل كلوريد الأمونيوم مع هيدروكسيد الصوديوم حيث ينتج غاز الأمونيا ويترك المحلول :

${\displaystyle \mathrm {NH_{4}Cl+NaOH\longrightarrow NH_{3}+H_{2}O+NaCl} }$

تلعب تلك التفاعلات دورا هاما في الكيمياء التحليلية.

تتحلل بعض المركبات غير العضوية عند ارتفاع درجة الحرارة منتجة غازات تنفصل عنها. ومن تلك الأمثلة مثال صناعة الجبس من الجص حيث يتحول كربونات الكالسيوم في المحمصة إلى أكسيد الكالسيوم ويتطاير غاز ثاني أكسيد الكربون.

بعد تكسير الجص إلى قطع صغيرة يرسل إلى التحميص ويوضع في الفرن عند درجة حرارة نحو 130 درجة مئوية ويبقى في الفرن لفترة كافية ريثما يـُطرد 3/4 الماء الذي بداخله، فتصبح صيغته الكيميائية: CaSO₄.1/2H₂O طبقا للتفاعل :

CaSO₄.2H₂O+حرارة = CaSO₄.1/2H₂O+1.5H₂O

اتجاه سير التفاعل من اليمين إلى اليسار. ويتم كاملا نظرا لانفصال الماء وتبخره.

الكيمياء اللاعضوية الصناعية

يمكن تصنيف المركبات الغيرعضوية الصناعية تبعا لقابلية الذوبان والتطاير.^[2] وفقا لإحصائيات 2005 تعتبر أشهر المركبات اللاعضوية التي يمكن صناعتها في كل من كندا، أوروبا، الصين، اليابان والولايات المتحدة كمايلي: كبريتات الألمنيوم، الامونيا، نيترات الأمونيوم، كبريتات الأمونيوم، أسود الكربون، الكلور، حمض الهيدروكلوريك، الهيدروجين، بيروكسيد الهيدروجين، حامض النتريك، النتروجين، الاوكسجين، حمض الفسفوريك، كربونات الصوديوم،كلورات الصوديوم، هيدروكسيد الصوديوم، سيليكات الصوديوم، كبريتات الصوديوم، حمض الكبريتيك، وأكسيد التيتانيوم.

الكيمياء اللاعضوية الوصفية

تهتم الكيمياء اللاعضوية الوصفية بتصنيف المركبات العضوية بناء على خواصها. من هذه التصنيفات:

المركبات العقدية، Coordination compounds

ثنائي أمين الإيثيلين رباعي حمض الخل تمخلب an octahedrally coordinated كوبالت ion in [Co(EDTA)]⁻

H₂O، NH₃، Cl⁻، and CN^{− [3]}

• مركبات العناصر الانتقالية، Transition metal compounds
• المركبات العنقودية، Cluster compounds
• المركبات العضوي الفلزية، Organometallic compounds
• المركبات اللاعضوية الحيوية، Bioinorganic compounds
• مركبات الحالة الصلبة، Solid state compounds

الكيمياء اللاعضوية النظرية

تبدأ الكيمياء اللاعضوية النظرية من دراسة نموذج بور للذرة وباستخدام الكيمياء النظرية والكيمياء الحسابية يمكن بناء جزيئات بسيطة وأخرى معقدة.

من أهم النظريات في الكيمياء اللاعضوية النظرية:

• نظريات كيفية Qualitative theories
• نظرية مجموعة التماثل الجزيئي Molecular symmetry group theory

الكيمياء اللاعضوية الميكانيكية

• عناصر المجموعة الرئيسية واللانثانيدات Main group elements and lanthanides
• العناصر الانتقالية العقدية Transition metal complexes

وصلات داخلية

• مركب لاعضوي
• كيمياء عضوية
• مركب عضوي

المراجع

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة الكيمياء
• موسوعة علوم