Bezwładność chemiczna

Czym jest bezwładność chemiczna?

Bezwładność chemiczna jest właściwością, która ma substancję lub materiał, który wytrzyma degradację spowodowaną przez środki zewnętrzne. W tym sensie jego właściwości fizyczne, a zwłaszcza chemikalia, pozostają niezmienione. Nie ma przerw linków ani tworzenia nowych.

Teraz bezwładność chemiczna jest względna. Niektóre substancje lub materiały są bardziej obojętne niż inne, co jest spowodowane naturą i siłą ich interakcji. Jak w zasadzie może skontrastować zjawiska zmian, niezbędne do ewolucji w różnych produktach.

Złoty podgląd. Złoto to korozja bardziej odporna metal

Dlatego jednak bezwładne, że jest to substancja lub materiał, zawsze będzie stan, w którym stanie się reaktywny. Na przykład złoto jest najszlachetniejszym z metali i jest uważane za obojętne. Jest jednak atakowany i rozpuszczony przez wodę królewską, rozwiązanie, do którego jest bardzo reaktywna.

Być może, i do tej pory jedynym elementem chemicznym, który wykazał bezwzględną bezwładność chemiczną, jest neon. Żaden związek nie jest znany, nawet w warunkach ultrapresji, takich jak te w jądrach planet lub księżyców.

Charakterystyka bezwładności chemicznej

Brak utleniania

Aby materiał lub substancja była w zasadzie, w zasadzie nie powinna reagować z otaczającym powietrzem. Oznacza to, że nie ma tendencji do tworzenia powiązań z cząsteczkami tlenu lub azotu otaczającego jego powierzchnię. Innymi słowy: nie utleniaj ekspozycji na powietrze.

Żywność i wszystkie omawiane substancje organiczne mają tendencję do utleniania. Mówi się zatem, że nie są obojętne.

Brak utleniania bezwładności chemicznej powinien być utrzymywany w temperaturach wyższych niż 100 ° C. Im wyższa temperatura, substancje lub materiały zaczną szybciej utleniać się, reagując z tlenem lub azotem powietrza w celu utworzenia odpowiednio tlenków lub nituro.

Oporność kwasu lub alkalia

Inną cechą obecną w bezwładności chemicznej jest odporność na kwasy lub zasady. Oznacza to, że obojętna substancja lub materiał powinien odpierać atak kwasów, bez tendencji do degradacji przez akceptację jonów H⁺ lub bardzo mocne elektrofilki; lub atak baz, bez poniżania z powodu jonów OH^-.

Może ci służyć: kwas okołokromowy (HBRO4): właściwości, ryzyko i zastosowania

Ponownie jest to względne, ponieważ istnieją różne rodzaje kwasów i zasad. Niektóre obojętne substancje mogą być bardzo odporne na, powiedzmy, kwas siarkowy, ale są one degradowane zamiast dolnej kropli kwasu fluorhorydowego. Tak jest w przypadku szklanych butelek, gdy reagują z HF.

Stabilność elektroniczna

Powyższe cechy mają związek ze stabilnością termodynamiczną pochodzącą z charakteru interakcji międzycząsteczkowych, oprócz innych czynników. Z drugiej strony bezwładność chemiczna jest również dostrzegana w elektronicznych cechach tych samych atomów.

Im bardziej stabilna elektroniczna konfiguracja atomu, tym niższa jego tendencja do wygrywania lub utraty elektronów. Dlatego będzie wykazywać większą bezwładność chemiczną. Tak jest w przypadku gazów szlachetnych, które będą widoczne w następnej sekcji.

Bioinaktyczność

W medycynie substancja lub materiał jest obojętna, jeśli brakuje jej bioaktywności. Oznacza to, że może być zlokalizowany w organizmie bez asymilowania podczas jego metabolizmu. Ta funkcja jest bardzo pożądana w protezach kości lub w rekonstrukcji tkankowej.

Odporność na promieniowanie

Wreszcie, substancje lub materiały obojętne powinny być również odporne na promieniowanie, być ultrafioletem lub jądrowe.

Przykłady bezwładności chemicznej

Szkło

Szkło jest względnie obojętnym materiałem

Wśród przykładów materiałów wykazujących bezwładność chemiczną mamy szkło. Gdyby nie byli obojętni, nie służyliby do opracowania pojemników lub pojemników, ponieważ reagowaliby na ich treść. W zależności od ich składu, takiego jak borokrzemiany, mogą stać się bardzo odporne na korozję i temperaturę.

Jednak, jak wspomniano na początku, szkło nie jest odporne na wszystkie substancje: reaguje z HF, nawet rozcieńczonymi, gorącymi alkaliami, takimi jak NaOH i H₃PO₄ Bardzo skoncentrowane i gorące.

Może ci służyć: piroliza

Tworzywa sztuczne

Gdyby patelnia Teflona nie była obojętna, zepsułaby wszystkie pokarmy, które w niej ugotowaliśmy. Źródło: MDevicente, CC0, Via Wikimedia Commons

Tworzywa sztuczne spełniają również funkcje podobne do szkła, ale jest o wiele bardziej wszechstronnych (nie łamie tak łatwo). Niektóre tworzywa sztuczne, takie jak teflon (politetrafluoroetylen), kinar (fluor polik winylidenu) i telenowy (polidiccyklopentadien), są wyjątkowo odporne na atak kwasów i korozji.

Ceramika

Bezwładność chemiczna cyrkonu pozwala jej stosować do protez dentystycznych. Źródło: Bin Im Garten przez Wikipedia.

Ceramika obojętna idzie o krok dalej niż tworzywa sztuczne. Są one przeznaczone do zastosowań, w których dominują wysokie temperatury, dość zwykle w branży motoryzacyjnej i lotniczej; lub w systemach biochemicznych, podobnie jak w branży farmaceutycznej i wdrażaniu protezy kości.

Wśród niektórych z tych ceramiki z wielką bezwładnością chemiczną mamy: tlen₂ALBO₃, Obecne w Corindon i Sapphire), krzemiany (specjalistyczne szkło), węgliku krzemu (SIC, twarde i wytrwałe) i cyrkon (Zio₂).

Gazy obojętne

Odsuwając obojętne materiały na bok, mamy teraz obojętne substancje. Gazy obojętne nie są bardzo reaktywne, więc ich obecność w powietrzu nie oznacza żadnego ryzyka reakcji w normalnych warunkach.

Wśród tych gazów mamy CO₂, CO i N₂. Azot jest najbardziej obojętny ze wszystkich tych gazów; A jednak jest w stanie zareagować na gorąco z niektórymi metaliami, tworząc Nituros, m₃N_N, istnienie N Walencja lub stan utleniania metalu.

Co₂ Jest stosunkowo obojętny; z wyjątkiem sytuacji, gdy spełnia roztwory alkaliczne, w których jest przekształcany w węglany lub w obecności węgla bezwodracy.

Ze swojej strony CO pozostaje obojętne w temperaturze pokojowej; Ale w wysokich temperaturach reaguje z węglem, parą wodną, ​​tlenkami metali, olefinami, między innymi.

Może ci służyć: Bilans chemiczny: wyjaśnienie, czynniki, typy, przykłady

Takie reakcje mogą trwać w obecności katalizatorów metali. Podobnie, CO, nawet bez łamania kowalencyjnych wiązań, jest w stanie koordynować neutralne atomy metalu.

Metale szlachetne

Metale szlachetne są najbardziej odporne na korozję i atak kwasów i alkaliów. Każdy, w wysokich temperaturach lub w formacie pyłu, będzie reagował z tlenem lub fluorem. Dlatego bezwładność chemiczna tych pierwiastków jest dość względna.

Wśród metali szlachetnych mamy: Gold (AU), Rutomenio (Ru), Platinum (PT), Paladio (PD), Osmio (OS) i Iridido (IR). Spośród nich złoto jest najszlachetniejszym, a nawet w stanie metalicznym w skórce Ziemi.

Gazy szlachetne

I wreszcie, na najwyższym siedzeniu bezwładności chemicznej, mamy gazowe gazowe: hel (He), neon (NE), Argon (AR), Crypton (KR), Xenon (XE) i Radon (RN). Wszystkie są wyjątkowo obojętne. Jednak zsyntetyzowano wiele związków ksenonu, w tym sole zwane perxenatos, z anionem Xeo₆^4-.

Neonowe światła odpowiadają najbardziej obojętnym chemicznym elementom natury

Jego bezwładność chemiczna wynika, że ​​ich atomy zawierają ich energię i warstwy orbitalne całkowicie pełne elektronów. Z argonu możliwe jest, że w ramach ultrapresji uzyskają dostęp do elektronów za pomocą pustych warstw orbitalnych lub więcej warstw energii (na przykład 3D i 4s); rzecz, która jest niemożliwa dla helu lub neonu.

Z gazów szlachetnych dokładnie hel i neon są najbardziej obojętne. Hel jest w stanie tworzyć związki z sodem do bardzo wysokich ciśnień (hena).

Tymczasem żaden związek nie jest znany, jest jeszcze bardziej bezwładny niż sam hel z powodu jego większego skutecznego obciążenia jądrowego, który silnie odpycha każdy atom, który próbuje zbliżyć się do atomów neonów.

Bibliografia

1. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Chemia. (8 wyd.). Cengage Learning.
2. Shiver & Atkins. (2008). Inorgán ChemistryICA. (Czwarta edycja). MC Graw Hill.
3. Wikipedia. (2020). Chemicznie obojętny. Źródło: w:.Wikipedia.org
4. Dr. Doug Stewart. (2020). Definicja obojętnego. Odzyskane z: Chemicool.com
5. Elsevier b.V. (2020). Bezwładność chemiczna. Scientedirect. Pobrano z: Scientedirect.com
6. Clara Moskowitz. (20 marca 2018 r.). Szlachetna niespodzianka gazowa: hel może tworzyć dziwne związki. Odzyskane od: Scientific American.com
7. Coorstek. (2020). Właściwości chemiczne ceramiki technicznej. Odzyskane z: Coorstek.com
8. Osborne Industries. (2020). 3 najbardziej kwasowe tworzywa sztuczne. Odzyskane z: Osborneindustries.com