炼铁的化学方程式(炼铁的化学方程式反应)

什么是无机化学?

无机化学是无机化合物的化学,是化学的一个重要分支。一般来说,无机化合物,相对于有机化合物,是指大多数不含C-H键的化合物。然而,碳氧化物、碳硫化物、氰化物、硫氰酸盐、碳酸和碳酸盐、碳硼烷、羰基金属等。都属于无机化学研究的范畴(其实“无机化学研究的物质”定义为“无机物”)。但是两者之间的界限并不严格,两者之间有很大的重叠。有机金属化学就是一个例子。

无机化学是对除碳氢化合物及其衍生物以外的所有元素及其化合物的性质和反应进行实验研究和理论解释的科学。它是化学最早的分支。

过去,无机物被认为是无生命的物质,如岩石、土壤、矿物、水等。有机物质是由活的动物和植物产生的,如蛋白质、油、淀粉、纤维素和尿素。1828年,德国化学家维勒用无机氰酸铵制成尿素,从而打破了有机物只能靠生命力产生的迷信,明确了这两种物质都是由化学力结合形成的。现在这两类物质是根据不同的研究领域来划分的(所以一些含有碳链和有机配体的物质往往被归为无机物)。化学还有其他子类。

虽然无机物的种类不到已知物质的10%,但已知的化学反应主要是无机的。这是因为虽然有机物的种类比无机物多,但涉及的元素却远比无机物少,导致物质的种类远比无机物少,最终导致有机反应远比无机反应少(很多无机反应甚至只发生在一个分子上,而没有有机反应普遍)。

炼铁的化学方程式(炼铁的化学方程式反应)

无机化学发展简史

原始人能够辨别自然界中存在的无机物的性质并加以利用。后来,他偶然发现天然物质可以被改变成不同性质的新物质,于是他模仿了它们。这是古代化学技术的开端。

比如,至少在公元前6000年,中国原始人就知道烧粘土制陶,逐渐发展到彩陶、白陶、釉陶、瓷器。公元前5000年左右,人类发现天然铜质地坚韧,用作器皿时不易损坏。之后,观察到铜矿石如孔雀石(碱式碳酸铜)通过与燃烧的木炭接触分解成氧化铜,然后还原成金属铜。经过反复观察和试验,终于掌握了木炭还原铜矿石的炼铜技术。后来又先后掌握了冶炼锡、锌、镍的技术。春秋战国时期,中国就掌握了用铁矿石冶铁,用铁炼钢的技术。公元前2世纪,中国发现铁可以与铜化合物溶液反应生成铜。这个反应成为后来生产铜的方法之一,也被称为“铜的湿法冶金”。

化合物方面,公元前17世纪殷商时期就知道盐(氯化钠)是调味品,苦盐(硫酸镁)有苦味。公元前5世纪就有上釉(聚硅酸盐)器皿。公元七世纪,中国就有用火硝(硝酸钾)、硫磺和木炭制成火药的记载。明代宋在1637年出版的《天工开物》中详细描述了中国古代手工业技术,包括数十种无机物如陶瓷、铜、钢、盐、芒硝、石灰、明矾、明矾等的生产过程。由此可见,在化学科学建立之前,人类已经掌握了大量的无机化学知识和技术。

古代炼金术是化学科学的先驱,炼金术是试图将朱砂(硫化汞)等药物变成黄金,并提炼长生不老药。中国炼金术始于公元前2世纪和3世纪的秦汉时期。中国炼金术士魏伯阳于公元142年撰写的《周易参同契》是世界上最古老的炼丹术书籍,公元360年左右葛洪撰写的《抱朴子》记录了60多种无机物及其多次变化。公元8世纪左右,欧洲的炼丹术兴起,之后逐渐演变为现代化学科学,而中国的炼丹术未能进一步演变。

金丹家族关于无机变化的知识主要来自实验。他们设计制造了加热炉、反应室、蒸馏器、研磨机等实验设备。虽然金丹家族所追求的目的是荒谬的,但其操作方法和积累的感性知识却成为了化学科学的前驱。

由于化学最初的研究大多是无机物,所以现代无机化学的建立标志着现代化学的创立。对现代化学的建立做出最大贡献的化学家有三位,分别是英国的波义耳、法国的拉瓦锡和英国的道尔顿。

波义耳做过很多化学实验,比如磷和氢的制备,金属在酸中的溶解,硫和氢的燃烧。他从实验结果解释了元素和化合物的区别,提出元素是不能与其他物质分离的物质。这些新概念和新观点把化学的科学研究引上了正确的道路,为现代化学的建立做出了卓越的贡献。

利用拉瓦锡平衡作为研究物质变化的重要工具,在空 gas中进行了硫、磷燃烧和锡、汞加热的定量实验,确立了物质燃烧是氧化的正确概念,推翻了盛行百年的燃素说。拉瓦锡在大量定量实验的基础上,于1774年提出了质量守恒定律,即在化学变化中,一种物质的质量不变。1789年,他在《化学纲要》一书中提出了第一个化学元素分类表和新的化学命名法,用正确的定量观点描述了当时的化学知识,奠定了现代化学的基础。由于拉瓦锡的倡导,音阶开始被广泛用于研究化合物的组成和变化。

1799年,法国化学家普鲁斯特总结了化合物组成的测定结果,提出了定比定律,即每种化合物的各组成元素的重量有一定的比例。结合质量守恒定律,道尔顿在1803年提出了原子论,宣称所有元素都是由不能被分割和毁灭的叫做原子的粒子组成的。从这个理论推导出倍数比例定律,即如果两种元素组合成几种不同的化合物,在这些化合物中,元素B的重量与元素A的一定重量相结合,彼此之间就会变成简单的整数比。定量实验结果充分证实了这一推论。原子理论建立后,化学这门科学开始宣告成立。

在19世纪30年代,已知的元素有60多种。俄罗斯化学家门捷列夫研究了这些元素的性质,于1869年提出了元素周期律:元素的性质随着原子量的增加而周期性变化。这个规律揭示了化学元素的自然系统分类。元素周期表按周期排列化学元素,按周期律分组,在无机化学的研究和应用中起着极其重要的作用。

自然界有109种元素,其中94种存在于自然界,15种是人造的。大多数代表化学元素的符号都是拉丁名称的缩写。有些中文名是中国自古就知道的元素,如金、铝、铜、铁、锡、硫、砷、磷等。有些是从外文音译过来的,如钠、锰、铀、氦等。还有创新的,比如氢(轻气)、溴(臭水)、铂(白金,也是外国名字的音译)。

周期律对化学的发展起着重要的推动作用。根据周期律,门捷列夫预言了当时尚未发现的元素的存在和性质。周期律还指导着对元素及其化合物性质的系统研究,成为现代物质结构理论发展的基础。系统无机化学一般是指通过周期分类对元素及其化合物的性质、结构和反应的描述和讨论。

19世纪末的一系列发现开创了现代无机化学;x射线是伦琴在1895年发现的;1896年,贝克雷尔发现了铀的放射性;汤姆逊在1897年发现了电子;1898年,居里夫妇发现了钋和镭的放射性。20世纪初,卢瑟福和玻尔提出了原子由原子核和电子组成的结构模型,改变了道尔顿认为原子不可分的原子论。

1916年,考塞尔提出了价键理论,刘易斯提出了共价键理论,成功地解释了元素的原子价和化合物的结构。1924年,德布罗意提出电子等物质的粒子具有波粒二象性的理论;1926年,薛定谔建立了粒子运动的波动方程;次年,海和伦敦将量子力学应用于氢分子,证明了氢分子中两个氢核之间存在显著的电子几率密度集中,从而提出了化学键的现代观点。

此后,经过几个方面的工作,发展成为价键理论、分子轨道理论和化学键配位场理论。这三个基本理论是现代无机化学的理论基础。

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全国大学无机化学排名

派明

学校名称

星级

开设该专业的学校数量

一个

南京大学

5★

150

2

南开大学

5★

150

吉林大学

5★

150

复旦大学

5★

150

厦门大学

5★

150

北京大学

5★

150

中山大学

5★

150

东北师范大学

5★

150

美国关税委员会(United States Tariff Commission)

4★

150

10

浙江大学

4★

150

11

清华大学

4★

150

12

苏州大学

4★

150

13

山东大学

4★

150

14

大连理工大学

4★

150

15

天津大学

4★

150

16

郑州大学

4★

150

17

西北大学

4★

150

18

兰州大学

4★

150

19

华东理工大学

4★

150

20

北京化工大学

4★

150

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无机化学专业的研究方向

化学的一个分支,研究元素、单质和无机化合物的起源、制备、结构、性质、变化和应用。对于矿产资源的综合利用,现代技术中无机原料和功能材料的生产和研究具有重要意义。目前,无机化学正处于蓬勃发展的新时期,许多边缘领域迅速崛起,研究范围不断扩大。形成了无机合成、高产元素化学、配位化学、有机金属化学、无机固体化学、生物无机化学、同位素化学等领域。

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无机化学就业前景如何?

无机化学专业的研究生应熟悉材料科学、生命科学、信息科学和能源科学,具有拓宽和推动学科发展的能力。近年来,随着人们对环境科学的日益关注,无机化学的应用越来越广泛,就业机会也越来越多。毕业生主要在高等院校、科研部门、工矿企业、政府机关、贸易部门等相关专业单位从事教学、科研、生产和检验管理工作;也可在环保、化工、医药、外贸、海关、卫生、质检、轻工、普教等相关单位从事应用研发、生产技术管理和产品营销工作。

炼铁的化学方程式(炼铁的化学方程式反应)

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