OPIS
Chemia nieorganiczna zapewnia liczne funkcje edukacyjne, które pomogą Ci opanować ten obszerny przedmiot. Ponadto książka została zaprojektowana tak, abyś mógł przeglądać rozdziały chronologicznie lub zagłębić się w tekst odpowiedni do etapu Twojej edukacji. Materiał zawarty w tej książce został logicznie i systematycznie podzielony na trzy odrębne tomy:
W tomie 1., Fundamenty, przedstawiono podstawowe zasady chemii nieorganicznej. W tomie 2., Pierwiastki i ich związki, podzielono przedstawione treści na „podstawy” i „szczegóły”, umożliwiając łatwe wyciągnięcie kluczowych zasad leżących u podstaw reakcji przed ich dogłębnym zbadaniem. W tomie 3. Poszerzanie horyzontów, wprowadzono zajmujące interdyscyplinarne najnowsze badania z chemii nieorganicznej.
TOM 1 FUNDAMENTY
W ośmiu rozdziałach tej części książki przedstawiono podstawy chemii nieorganicznej.
Pierwsze cztery rozdziały dotyczą struktury atomów, wiązań w cząsteczkach i ciałach stałych oraz roli symetrii w chemii. W rozdziale 1. wprowadzamy struktury atomów w ramach teorii kwantowej i opisujemy ważne okresowe zmiany ich właściwości. W rozdziale 2. rozwijamy struktury cząsteczek na podstawie coraz bardziej zaawansowanych modeli wiązań kowalencyjnych oraz badamy, w jaki sposób energetyka reakcji stanowi podstawę zrozumienia katalizy.
W rozdziale 3. pokazujemy, w jaki sposób systematyczna analiza symetrii cząsteczek może być wykorzystana do omówienia wiązań i struktury cząsteczek oraz pomóc w interpretacji danych uzyskanych niektórymi technikami opisanymi w rozdziale 8. W rozdziale 4. opisujemy wiązania jonowe, struktury i właściwości typowych ciał stałych, rolę defektów w materiałach oraz właściwości elektronowe ciał stałych.
Kolejne dwa rozdziały skupiają się na dwóch głównych typach reakcji. W rozdziale 5. wyjaśniamy, w jaki sposób właściwości kwasowo-zasadowe są definiowane, mierzone i stosowane w szerokim obszarze chemii. W rozdziale 6. opisujemy utlenianie i redukcję oraz pokazujemy, w jaki sposób dane elektrochemiczne mogą być wykorzystywane do przewidywania i wyjaśniania wyników reakcji, w których elektrony są przenoszone między cząsteczkami. W rozdziale 7. opisujemy związki koordynacyjne pierwiastków. Omawiamy wiązania, strukturę i reakcje kompleksów oraz pokazujemy, w jaki sposób rozważania dotyczące symetrii mogą umożliwić głębsze zrozumienie tej ważnej klasy związków. Rozdział 8. dotyczy narzędzi w chemii nieorganicznej. Opisujemy wiele metod instrumentalnych, które są wykorzystywane do identyfikacji oraz określania struktury i składu związków nieorganicznych.
TOM 2 PIERWIASTKI I ICH ZWIĄZKI
W tej części książki opisano właściwości fizyczne i chemiczne pierwiastków zawartych w układzie okresowym. Ta „opisowa chemia” pierwiastków ukazuje bogaty zbiór schematów, z których wiele można zracjonalizować i wyjaśnić przez zastosowanie koncepcji omówionych w tomie 1.
W pierwszym rozdziale tej części książki, rozdziale 9., podsumowujemy trendy i prawidłowości we właściwościach pierwiastków i ich związków w kontekście układu okresowego i zasad opisanych w Części 1. Trendy opisane w tym rozdziale zostały zilustrowane w kolejnych rozdziałach. Rozdział 10. dotyczy chemii wyjątkowego pierwiastka, jakim jest wodór. W kolejnych ośmiu rozdziałach (rozdziałach 11–18) systematycznie omawiane są grupy pierwiastków bloku s i p układu okresowego. Pierwiastki należące do tych grup ukazują różnorodność, złożoność i fascynującą naturę chemii nieorganicznej.
Właściwości chemiczne pierwiastków bloku d są tak zróżnicowane i obszerne, że poświęcono im kolejne cztery rozdziały tej części. W rozdziale 19. dokonano przeglądu chemii opisowej trzech szeregów pierwiastków bloku d. W rozdziale 20. opisano, w jaki sposób struktura elektronowa wpływa na właściwości chemiczne i fizyczne kompleksów metali bloku d, a w rozdziale 21. przedstawiono ich reakcje w roztworze. Rozdział 22. dotyczy związków metaloorganicznych bloku d o znaczeniu przemysłowym. Nasza podróż po układzie okresowym dobiega końca w rozdziale 23., w którym opisano ważne i niezwykłe właściwości pierwiastków bloku f.
Wszystkie rozdziały zawierają Ramki, które rzucają światło na ekscytującą, współczesną chemię i zastosowania pierwiastków z omawianej grupy.
TOM 3 POSZERZANIE HORYZONTÓW: POSTĘPY I ZASTOSOWANIA
Chemia nieorganiczna szybko rozwija się na swoich granicach, zwłaszcza tam, gdzie badania mają wpływ na inne dyscypliny, takie jak nauki przyrodnicze, fizyka materii skondensowanej, materiałoznawstwo i chemia środowiska. Te szybko rozwijające się dziedziny reprezentują również wiele obszarów chemii nieorganicznej, w których nowe rodzaje związków są wykorzystywane w katalizie, elektronice i farmaceutyce. Celem tej części książki jest zademonstrowanie dynamicznego charakteru współczesnej chemii nieorganicznej przez wykorzystanie materiału wprowadzającego i opisowego z tomów 1. i 2.
Rozdziały te rozpoczynają się od omówienia w rozdziale 24. chemii materiałów, koncentrując się na związkach w stanie stałym, ich syntezie, strukturze oraz właściwościach elektronowych, magnetycznych i optycznych. Ważne zastosowania tych materiałów stałych obejmują optoelektronikę, wytwarzanie i magazynowanie energii odnawialnej oraz katalizę heterogeniczną z wykorzystaniem materiałów porowatych. Uwzględniono tu również chemię nanomateriałów – obszar, który rozwinął się ogromnie w ciągu ostatniej dekady.
W rozdziale 25. podkreślamy ważną rolę, jaką chemia nieorganiczna odgrywa w promowaniu zrównoważonych środowiskowo technologii w przemyśle. Pionierzy zielonej chemii dążą do wykorzystania wielu właściwości różnych pierwiastków i ich związków w celu poprawy efektywności energetycznej, zmniejszenia ilości odpadów i zminimalizowania zużycia materiałów niebezpiecznych.
Ostatnie dwa rozdziały koncentrują się na związkach między chemią nieorganiczną a żywymi organizmami. W rozdziale 26. omówiono naturalne role różnych pierwiastków w układach biologicznych oraz różne i niezwykle subtelne sposoby, w jakie każdy z nich jest wykorzystywany.
Ewolucja wybrała najbardziej odpowiedni pierwiastek do każdego zastosowania, czy to transportu, sygnalizacji, wykrywania, katalizy czy układów półprzewodnikowych, i wytworzyła cząsteczki i materiały o wyjątkowej strukturze i unikatowych właściwościach. Metaloenzymy są wysoce aktywnymi i selektywnymi katalizatorami i ważne jest, aby ustalić ich sposoby działania i uzyskać w nie wgląd, aby pomóc w projektowaniu nowych katalizatorów dla technologii. Wreszcie, w rozdziale 27. opisano, w jaki sposób nauki medyczne wykorzystują „obce” pierwiastki, takie jak platyna, złoto, lit, arsen i syntetyczny technet, do diagnozowania i leczenia chorób.
Kluczowe punkty
Kluczowe punkty przedstawiają główne przesłania zawarte w podrozdziale. Pomogą one skupić się na głównych ideach przedstawionych w tekście.
Ramki kontekstowe
Ramki kontekstowe pokazują różnorodność chemii nieorganicznej i jej szerokie zastosowania, na przykład w zaawansowanych materiałach, procesach przemysłowych, chemii środowiska i życiu codziennym.
Dobre rady
W niektórych obszarach chemii nieorganicznej powszechnie stosowana nomenklatura może być myląca lub archaiczna. Aby rozwiązać ten problem, zamieściliśmy krótkie notatki dotyczące dobrych rad, które pomogą Ci uniknąć popełniania typowych błędów.
Literatura dodatkowa
W każdym rozdziale zestawiono źródła literaturowe, w których można znaleźć dalsze informacje. Staraliśmy się zapewnić łatwą dostępność tych źródeł i wskazaliśmy, jakiego rodzaju informacji dostarczy każde z nich.
Dodatki
Na końcu książki znajdują się obszerne Dodatki, w tym obszerna sekcja danych oraz informacje dotyczące teorii grup i spektroskopii.
Krótkie podsumowanie
Krótkie podsumowanie pokazuje, jak używać równań lub pojęć wprowadzonych w tekście głównym i pomaga zrozumieć, jak prawidłowo posługiwać się danymi.
Praktyczne przykłady i Sprawdź, czy umiesz
Liczne praktyczne Przykłady zapewniają bardziej szczegółową ilustrację zastosowania omawianego materiału. Każdy z nich ukazuje ważny aspekt omawianego tematu lub zapewnia praktykę w postaci obliczeń i zadań. Po każdym Przykładzie następuje Sprawdź czy umiesz, które ma pomóc monitorować postępy nauki.
Zadania
Na końcu każdego rozdziału znajduje się wiele krótkich Zadań. Odpowiedzi można znaleźć w Internecie.
Zadania seminaryjne
Zadania seminaryjne są bardziej wymagające pod względem treści i stylu niż Zadania i często opierają się na artykule naukowym lub innym dodatkowym źródle informacji. Zadania seminaryjne zazwyczaj wymagają pewnej dyskusji i może nie być w nich jednej poprawnej odpowiedzi. Można ich używać jako zadań typu eseju lub do dyskusji w czasie zajęć.
Zasoby online
Zasoby internetowe dołączone do tej książki zawierają szereg przydatnych materiałów do nauczania i uczenia się, które wzbogacają drukowaną książkę i są bezpłatne.
schowek
zaloguj/ zarejestruj
NAPISZ SWOJĄ RECENZJĘ
