求真百科歡迎當事人提供第一手真實資料,洗刷冤屈,終結網路霸凌。

無機化學檢視原始碼討論檢視歷史

事實揭露 揭密真相
前往: 導覽搜尋

無機化學(英語: inorganic chemistry ),是研究無機化合物的化學,是化學領域的一個重要分支。通常無機化合物與有機化合物相對,指多數不含C-H鍵的化合物,但是,碳氧化物、碳硫化物、氰化物、硫氰酸鹽、碳酸及碳酸鹽、碳硼烷、羰基金屬等都屬於無機化學研究的範疇(實際上是將「由無機化學研究的物質」定義為「無機物」) [1] 。但這二者界限並不嚴格,之間有較大的重疊,有機金屬化學即是一例。


中文名:無機化學

外文名:Inorganic Chemistry

研 究:無機化合物的化學

類 型:化學領域的一個重要分支

相 對:有機化學

學科簡介

無機化學是除碳氫化合物及其衍生物外,對所有元素及其化合物的性質和它們的反應進行實驗研究和理論解釋的科學,是化學學科中發展最早的一個分支學科。

過去認為無機物質即無生命的物質,如岩石土壤,礦物、水等;而有機物質則是由有生命的動物和植物產生,如蛋白質、油脂、澱粉、纖維素、尿素等。1828年德意志化學家維勒從無機物氰酸銨製得尿素,從而破除了有機物只能由生命力產生的迷信,明確了這兩類物質都是由化學力結合而成。現這兩類物質是按研究領域不同而劃分的(所以常常會出現某些含有碳鏈、有機配體的物質被劃分為無機物的情況)。化學還有其它細分類。

具有複雜結構的大分子量無機分子

儘管無機物種類不足已知物質的10%,但已知的化學反應卻以無機為主,這是因為有機物雖然種類多於無機物,但涉及的元素遠少於無機物,導致物質類型遠少於無機物,最終導致有機反應遠少於無機反應(很多無機反應甚至只會在一種分子上發生,而不具備有機反應那樣的普適性)。[2]

研究內容

無機化學在成立之初,其知識內容已有四類,即事實概念定律和學說。

用感官直接觀察事物所得的材料,稱為事實;對於事物的具體特徵加以分析、比較、綜合和概括得到概念,如元素、化合物、化合、化分、氧化、還原、原子等皆是無機化學最初明確的概念;組合相應的概念以概括相同的事實則成定律,例如,不同元素化合成各種各樣的化合物,總結它們的定量關係得出質量守恆、定比、倍比等定律;建立新概念以說明有關的定律,該新概念又經實驗證明為正確的,即成學說。例如,原子學說可以說明當時已成立的有關元素化合重量關係的各定律。

化學知識的這種派生關係表明它們之間的內在聯繫。定律綜合事實,學說解釋並貫串定律,從而把整個化學內容組織成為一個有系統的科學知識。人們認為近代化學是在道爾頓創立原子學說之後建立起來的,因為該學說把當時的化學內容進行了科學系統化。

系統的化學知識是按照科學方法進行研究的。科學方法主要分為三步:

搜集事實 搜集的方法有觀察和實驗。實驗是控制條件下的觀察。化學研究特別重視實驗,因為自然界的化學變化現象都很複雜,直接觀察不易得到事物的本質。例如,鐵生鏽是常見的化學變化,若不控制發生作用的條件,如水氣、氧、二氧化碳空氣中的雜質和溫度等就不易了解所起的反應和所形成的產物。

無論觀察或實驗,所搜集的事實必須切實準確。化學實驗中的各種操作,如沉澱過濾灼燒稱重蒸餾滴定結晶萃取等等,都是在控制條件下獲得正確可靠事實知識的實驗手段。正確知識的獲得,既要靠熟練的技術,也要靠精密的儀器,近代化學是由天平的應用開始的。通過對每一現象的測量,並用數字表示,才算對此現象有了確切知識。

建立定律 古代化學工藝金丹術積累的化學知識雖然很多,但不能稱為科學。要知識成為科學,必須將搜集到的大量事實加以分析比較,去粗取精,由此及彼地將類似的事實歸納成為定律。例如普魯斯特注意化合物的成分,他分析了大量的、采自世界各地的、天然的和人工合成的多種化合物,經過八年的努力後發現每一種化合物的組成都是完全相同的,於是歸納這類事實,提出定比定律。

創立學說 化學定律雖比事實為少,但為數仍多,而且各自分立,互不相關。化學家要求理解各定律的意義及其相互關係。道爾頓由表及里地提出物質由原子構成的概念,創立原子學說,解釋了關於元素化合和化合物變化的重量關係的各個定律,並使之連貫起來,從而將化學知識按其形成的層次組織成為一門系統的科學。

由於各學科的深入發展和學科間的相互滲透,形成許多跨學科的新的研究領域。無機化學與其他學科結合而形成的新興研究領域很多,例如生物無機化學就是無機化學與生物化學結合的邊緣學科。

現代物理實驗方法如:X射線中子衍射電子衍射磁共振、光譜、質譜、色譜等方法的應用,使無機物的研究由宏觀深入到微觀,從而將元素及其化合物的性質和反應同結構聯繫起來,形成現代無機化學。現代無機化學就是應用現代物理技術及物質微觀結構的觀點來研究和闡述化學元素及其所有無機化合物的組成、性能、結構和反應的科學。無機化學的發展趨向主要是新型化合物的合成和應用,以及新研究領域的開闢和建立。

視頻

無機化學視頻教程 宋曉偉 全163講 吉林大學

參考文獻