ما المقصود بالكيمياء غير العضوية؟

مقدمة في الكيمياء غير العضوية

في البداية، عندما نتكلم عن مركبات عضوية فأننا نشير إلى المركبات التي تحتوي على ذرات الكربون فيها، لذا فإن فرع الكيمياء والذي يتعامل مع دراسة المركبات، والتي لا تتكون من ذرات كربونوالهيدروجين داخلها، يسمى علم الكيمياء غير العضوية (Inorganic Chemistry).

وبكلمات بسيطة، تعد مركبات الكيمياء غير العضوية عكس تلك الموجود في الكيمياء العضوية. أما بالنسبة للمواد التي لا تحتوي على رابطة كربون وهيدروجين هي عبارة عن المعادن والأملاح والمواد الكيميائية وما إلى ذلك.

علما أنه على هذا الكوكب، من المعروف وجود حوالي 100000 عدد من المركبات غير العضوية المختلفة، حيث أن مركبات الكيمياء غير العضوية يتم دراسة سلوكها، بالإضافة إلى ذلك يتم دراسة خصائصها العامة وخصائصها الفيزيائية والكيميائية أيضًا. تأتي عناصر الجدول الدوري باستثناء عنصري الكربون والهيدروجين في قوائم المركبات غير العضوية.

العديد من العناصر مهمة من الناحية التكنولوجية مثل عنصر التيتانيوم وعنصر الحديد وعنصر النيكل وعنصر النحاس، يتم استخدامها في الكثير من الصناعات، وعلى سبيل المثال، أولا فإنها تستخدم هيكليًا وكهربائيًا، وثانيًا، تشكل المعادن الانتقالية العديد من السبائك المفيدة، سواء مع بعضها البعض أو مع عناصر معدنية أخرى.

موضوعات ذات صلة في الكيمياء غير العضوية

• الكيمياء العضوية الفلزية (Organometallic Chemistry).

• العناصر الانتقالية (Transition Elements).

• أرقام التنسيق (Coordination Number).

• كتلة الفلك الفرعي (P-Block Elements).

• نظرية المجال البلوري (CFT).

• نظرية التكافؤ بوند (Valence Bond Theory).

تعريف الكيمياء

الكيمياء هي عبارة عن دراسة المواد والتي تتكون منها المادة، حيث تعتبر الكيمياء عملية تجريبية وبشكل كبير؛ وذلك لأنه يمكننا دراسة عمليات الاختزال فقط إذا قمنا بعملية خلط للمواد معًا تمامًا.

ولحسن الحظ، فإننا لا تحتاج إلى المخاطرة بصحتنا وسلامتنا لفهم الكيمياء بشكل أفضل، وذلك لأن العديد من العلماء الشجعان والمثابرين قد قاموا بفعل ذلك بالفعل، ومن المعروف أنه هناك أكثر من مائة عنصر يدخل في تشكيل مادة عالمنا وكوننا، حيث تتحد هذه العناصر ليصنعوا آلاف وآلاف من المركبات المتنوعة والمختلفة.

يتم تكوين المركب الكيميائي من ذرات عناصر مختلفة ترتبط ببعضها البعض عن طريق رابطة كيميائية، وبعض الروابط قد تكون قوية لدرجة أن المركب يعمل كما لو أنه قد كان مادة واحدة، كما وتشكل الذرات المرتبطة جزيئات عديدة وتتصل هذه الجزيئات معًا لتعمل على تكوين المركب.

أما بالنسبة للصيغة الكيميائية، فهي عبارة عن تدوين يقوم باستخدامه العلماء، وذلك لإظهار عدد ونوع الذرات الموجودة في الجزيء، ويتم ذلك باستخدام الرموز الذرية و الأرقام، حيث أن الصيغة الكيميائية هي عبارة عن تمثيل بسيط، يتجسد على شكل كتابة، لجزيء ثلاثي الأبعاد موجود، كما أن الصيغة الكيميائية تقوم بعملية وصف لمادة ما، ووصولا إلى الذرات الدقيقة التي تتكون منها، كما أنه هناك ثلاثة أنواع أساسية ورئيسية من الصيغ الكيميائية، وتتمثل على شكل الصيغة التجريبية، الصيغة الجزيئية والصيغة البنائية.

تصنيف المركبات غير العضوية

المركبات العضوية المصنفة تحت الكيمياء غير العضوية هي عبارة عن التالي:

• المركبات الأولى عبارة عن الأحماض، حيث أن الأحماض هي عبارة عن تلك المركبات والتي تذوب في الماء وتعمل على أنتاج أيونات الهيدروجين  H+، كما أنه هناك بعض الأمثلة والتي تتضمن الأحماض حمض الهيدروكلوريك وحمض الستريك وحمض الكبريتيك والخل، وغير ذلك الكثير، ويظهر التفاعل التالي أحد الأمثلة على التفاعلات الحمضية:

حمض الهيدروكلوريك + الماء ← H+ + -Cl

• المركبات الثانية هي عبارة عن القواعد، حيث تعد القاعدة عبارة عن نوع من المواد أو المركبات التي تنتج أيونات الهيدروكسيل OH^– عند حفظه في الماء، كما وتنتج القواعد مثل هيدروكسيد البوتاسيوم وهيدروكسيد الكالسيوم والأمونيا وهيدروكسيد الصوديوم أيونات الهيدروكسيل  -OH عند إذابتها في الماء، وتتم كما في التفاعل التالي:

H2O + هيدروكسيد البوتاسيوم  ← OH- + K

• النوع الثالث من المركبات هو عبارة عن الأملاح، وقد تكون على علم بكلمة “ملح” والمقصود بها، حيث أن المواد التي يتم الحصول عليها نتيجة التفاعل بين الحمض والقاعدة تسمى الأملاح، كما أنه بالنسبة لملح الطعام هيدروكسيد الصوديوم يعد أحد الأمثلة الشائعة للأملاح.

• النوع الرابع من المركبات هو عبارة عن الأكاسيد، حيث أن المركبات والتي تتكون من ذرة أكسجين واحدة تسمى أكاسيد، مثل أكسيد الكالسيوم.

لماذا تعد الكيمياء غير العضوية مهمة؟

يتم البحث عن وتطوير المحفزات والطلاءات والوقود والمواد الخافضة للتوتر السطحي والألياف والموصلات الفائقة والعقاقير والعديد من التقنيات المهمة باستخدام الكيمياء غير العضوية، حيث أنه في الكيمياء غير العضوية، تتضمن التفاعلات الكيميائية الهامة تفاعلات الإزاحة المزدوجة وتفاعلات القواعد والأحماض وتفاعلات الأكسدة والاختزال.

ما هو نطاق الكيمياء غير العضوية؟

تعد الكيمياء غير العضوية عبارة عن دراسة التركيب والسلوك والمركب غير العضوي أو المعدني العضوي، حيث وتستخدم الكيمياء غير العضوية في كل قطاع من القطاعات الصناعية الكيميائية المختلفة تقريبًا، بما في ذلك قطاعات التحفيز (والمقصود بها استخدام العوامل المساعدة) وعلوم المواد والدهانات والأصباغ والمواد الخافضة للتوتر السطحي والطلاء والأدوية والوقود والبلاستيك وغيرها العديد.

ما هي الأنواع الأربعة للمركبات غير العضوية؟

يبحث هذا العلم في الفئات الأربع للمركبات غير العضوية الضرورية للحياة: الماء والأملاح والأحماض والقواعد.