Kemisk tröghet

Vad är kemisk tröghet?

Kemisk tröghet är den egenskap som har ett ämne eller material för att motstå nedbrytningen orsakad av externa medel. I denna mening förblir dess fysiska egenskaper och, särskilt kemikalier, förblir oförändrade. Det finns inga länkbrytningar eller bildning av nya.

Nu är kemisk tröghet relativ. Vissa ämnen eller material är mer inerta än andra, vilket beror på arten och styrkan i deras interaktioner. Som i princip kunde kontrastera förändringsfenomenen, oumbärliga för att materien ska utvecklas i olika produkter.

En guldpek. Guld är korrosion mer motståndskraftig metall

Det är därför, men inert att det är ett ämne eller material, kommer det alltid att finnas ett tillstånd under vilket det blir reaktivt. Till exempel är guld det ädlaste av metaller och anses inerta. Emellertid attackeras och upplöstes av kungligt vatten, en lösning som den är mycket reaktiv.

Kanske, och hittills, är det enda kemiska elementet som har visat en absolut kemisk tröghet neonen. Ingen förening är känd, inte ens under ultrapressurförhållanden, såsom de i kärnorna på planeterna eller månarna.

Egenskaper för kemisk tröghet

Brist på oxidation

För att ett material eller ett ämne ska vara inert bör det i princip inte reagera med den omgivande luften. Detta innebär att det inte tenderar att bilda kopplingar till syre- eller kvävemolekyler som omger ytan. Med andra ord: Oxidera inte luftens exponering.

Mat och alla ifrågasatta organiska ämnen tenderar att oxidera. Det sägs därför att de inte är inerta.

Brist på oxidation vid kemisk tröghet bör upprätthållas vid temperaturer högre än 100 ºC. Ju högre temperatur, ämnena eller materialen börjar oxidera snabbare och reagera med syre eller kväve i luften för att bilda oxider respektive nituro.

Syramotstånd eller alkalier

En annan funktion som finns i kemisk tröghet är resistensen mot syror eller baser. Detta innebär att ett inert ämne eller material bör motstå attacken av syror, utan en tendens att försämras genom att acceptera hjoner⁺ eller mycket starka elektrofiler; eller attacken av baserna, utan nedbrytning på grund av OH -jonerna^-.

Det kan tjäna dig: perbrominsyra (HBRO4): Egenskaper, risker och användningar

Återigen är detta relativt, eftersom det finns olika typer av syror och baser. Vissa inerta ämnen kan vara mycket resistenta mot, till exempel, svavelsyra, men de försämras istället för den nedre droppen fluorhoridsyra. Så är fallet med glasflaskor när de reagerar med HF.

Elektronisk stabilitet

Ovanstående egenskaper har att göra med den termodynamiska stabiliteten härrörande från arten av intermolekylära interaktioner, utöver andra faktorer. Å andra sidan är kemisk tröghet också skymt i de elektroniska egenskaperna hos samma atomer.

Ju mer stabilt den elektroniska konfigurationen av en atom, desto lägre är dess tendens att vinna eller förlora elektroner. Därför kommer det att uppvisa större kemisk tröghet. Detta är fallet med ädla gaser, som kommer att ses i nästa avsnitt.

Bioinaktivitet

I medicin är ett ämne eller material inert om det saknar bioaktivitet. Det vill säga det kan vara beläget i en organisme utan att bli assimilerad under dess ämnesomsättning. Denna funktion är mycket önskvärd i benproteser eller i vävnadsrekonstruktion.

Strålningsmotstånd

Slutligen bör inerta ämnen eller material också vara resistenta mot strålning, vara ultraviolett eller kärnkraft.

Exempel på kemisk tröghet

Glas

Glas är ett relativt inert material

Bland exemplen på material som uppvisar kemisk tröghet har vi glaset. Om de inte var inerta skulle de inte tjäna för utarbetande av containrar eller containrar, eftersom de skulle reagera med sitt innehåll. Beroende på deras sammansättning, såsom borosilikater, kan de bli mycket motståndskraftiga mot korrosion och temperatur.

Som nämnts i början är glas emellertid inte immun mot alla ämnen: det reagerar med HF, till och med utspädd, heta alkalier, såsom NaOH och h₃Po₄ Mycket koncentrerad och het.

Kan tjäna dig: pyrolys

Plast

Om Teflons panna inte var inert, skulle den förstöra alla livsmedel vi lagade i den. Källa: Mdevicente, CC0, via Wikimedia Commons

Plast uppfyller också funktioner som liknar glaset, men det finns många fler mångsidiga (de bryter inte så lätt). Vissa plast, såsom teflon (polytetrafluoroetylen), Kynar (polyvinylidenfluorid) och telen (polydikcyklopentadien) är extremt resistenta mot attacken av syror och korrosion.

Keramik

Zirkoniens kemiska tröghet gör det möjligt att användas för tandproteser. Källa: Bin Im Garten via Wikipedia.

Den inerta keramiken går ett steg längre än plast. De är avsedda för applikationer där höga temperaturer dominerar, ganska vanligt inom bil- och rymdindustrin; eller i biokemiska system, som i läkemedelsindustrin och i implementeringen av benproteser.

Bland några av dessa keramiker med stor kemisk tröghet har vi: aluminiumoxid (till₂ANTINGEN₃, Närvarande i Corindon och Sapphire), silikaterna (specialiserat glas), kiselkarbid (Sic, Hard and Tenacious) och Zirconia (Zio₂).

Inerta gaser

När vi lämnar de inerta materialen åt sidan har vi nu inerta ämnen. Inerta gaser är inte särskilt reaktiva, så deras närvaro i luften innebär inte någon risk för reaktion under normala förhållanden.

Bland dessa gaser har vi CO₂, Co och n₂. Kväve är den mest inerta av alla dessa gaser; Och ändå kan han reagera varmt med några metaller för att bilda nituro, m₃N_n, varelse n Valencia eller metalloxidationstillstånd.

Kompaniet₂ Det är relativt inert; Förutom när det möter alkaliska lösningar, där det förvandlas till karbonater eller i närvaro av kolanhydraiska enzymer.

För sin del förblir CO inert vid rumstemperatur; Men vid höga temperaturer reagerar det med kol, vattenånga, metalloxider, olefiner, bland andra föreningar.

Kan tjäna dig: kemisk balans: förklaring, faktorer, typer, exempel

Sådana reaktioner kan fortsätta i närvaro av metallkatalysatorer. Likaså kan CO, även utan att bryta dess kovalenta bindningar, koordinera neutrala metallatomer.

Ädla metaller

Noble Metals är de mest resistenta mot korrosion och attack av syror och alkalier. Var och en, vid höga temperaturer, eller i dammformat, kommer att reagera med syre eller fluorid. Därför är den kemiska trögheten för dessa element ganska relativ.

Bland de ädla metallerna har vi: Guld (AU), Ruthenio (RU), Platinum (PT), Paladio (PD), Osmio (OS) och Iridido (IR). Av dem alla är guld det ädlaste och är till och med i ett metalliskt tillstånd i jordskorpan.

ädelgaser

Och slutligen, i den högsta sätet för kemisk tröghet, har vi ädla gaser: helium (He), Neon (NE), Argon (AR), Crypton (KR), Xenon (XE) och Radon (RN). Alla är extremt inerta. Många föreningar av xenon har emellertid syntetiserats, inklusive salter kända som Perxenatos, med Xeo -anjonen₆^4-.

Neonljus motsvarar de mest inerta kemiska elementen i naturen

Dess kemiska tröghet beror på att deras atomer innehåller sina energi- och orbitalskikt helt fulla av elektroner. Från argonet är det möjligt att de under ultrapressioner kommer att komma åt elektroner med tomma orbital- eller fler energiklagor (till exempel 3D och 4s); sak som är omöjligt för helium eller neon.

Av ädla gaser exakt helium och neon är de mest inerta. Helium kan bilda föreningar med natrium till mycket höga tryck (Hena).

Samtidigt är ingen förening känd alls, att vara ännu mer inert än Helium själv på grund av sin större effektiva kärnbelastning, som starkt avvisar alla atom som försöker närma sig neonatomer.

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Shiver & Atkins. (2008). Inorgán kemiICA. (Fjärde upplagan). MC Graw Hill.
3. Wikipedia. (2020). Kemiskt inert. Hämtad från: i.Wikipedia.org
4. Doktor. Doug Stewart. (2020). Definition av inert. Återhämtat sig från: Chemicool.com
5. Elsevier b.V. (2020). Kemisk inerthet. Vetenskaplig. Hämtad från: Scientedirect.com
6. Clara Moskowitz. (20 mars 2018). En ädla gasöverraskning: Helium kan bilda konstiga föreningar. Återhämtat sig från: Scientific American.com
7. Koorstek. (2020). Kemiska egenskaper hos teknisk keramik. Återhämtat sig från: Coorstek.com
8. Osborne Industries. (2020). De 3 mest syrabeständiga plasten. Återhämtat sig från: Osborneindustries.com