1) metallogenic inorganic chemistry
成矿无机化学
2) Inorganic chemical composition
无机化学成分
3) inorganic synthesis chemistry
无机合成化学
4) ore-forming geochemical mechanism
成矿地球化学机理
5) Ore-forming geochemical process
成矿地球化学机制
6) phase equilibrium and inorganic synthesis
相化学平衡与无机合成
补充资料：无机化学
| 无机化学 inorganic chemistry 研究无机物质的组成、性质、结构及它们之间的相互关系，以及无机制备和无机反应的科学。无机物质指除去碳氢化合物及其衍生物之外的所有元素和化合物，但较简单的碳的化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳化物等仍属于无机物质。人工放射性元素的发现使放射性元素日益增多，研究范围也日益扩大，因此，专门研究放射性元素的学科放射化学已脱离无机化学而独立存在。 发展简史 古代最早发现能够被利用并加工成有用材料的物质主要是无机物。首先是用粘土烧制陶器和瓷器。其次是铜、锡、锌、镍的冶炼，并进一步掌握制造合金的技术。另一方面，人类从自然资源制备各种无机物，如硫黄、石灰、明矾、硼砂、砒霜、朱砂、芒硝等。不少无机物还被用来治病。 一般认为从1661年R.玻意耳发表他的名著《怀疑派化学家》开始，一直到1869年D.I.门捷列夫提出元素周期律，是无机化学从萌芽时期直到成熟的阶段，先后历时200多年。 玻意耳特别强调化学家不应以炼丹制药为目的，而应以研究物质本身的组成、性质和变化为其职责。他认为，元素是组成复杂物体和在分解复杂物体时，最后得到的最简单的物体。玻意耳第一次从化学观点正确地为化学元素下了唯物主义的定义。 A.- L.拉瓦锡采用天平作为研究物质化学变化的重要工具，解释了一种重要的化学现象——燃烧现象，认为燃烧是氧化反应，彻底推翻了燃素说。拉瓦锡在大量定量实验的基础上于1774年提出质量守恒定律，即在化学变化中，物质的总质量不变。1789年，他在《化学概要》一书中还提出第一个化学元素分类表和化学命名法。 由于拉瓦锡的提倡，天平开始在研究化合物组成和化学变化中普遍应用。1799年J.-L.普鲁斯特归纳了大量化合物组成的测定结果，提出了定比定律，即每个化合物各组分元素的重量皆有一定的比例。1803年，J.道尔顿总结了各种化学反应间的定量关系，结合J.B.里希特提出的当量定律（见化合量），建立了原子学说，提出一切元素都是由不能再分割和不能被毁灭的称为原子的微粒组成，同一元素的原子的性质都相同，不同元素的则不同。他还提出了原子量概念，制成第一张原子量表。原子学说 还引伸出倍比定律，即如果两种元素化合成几种不同的化合物，则在这些化合物中，与一定重量的甲元素化合的乙元素的重量必互成简单的整数比。 道尔顿的原子学说是无机化学发展中的一个里程碑，但这一学说解释不了J.-L.盖-吕萨克提出的气体反应体积简比定律，即参加化学反应的各气体体积间之比，以及与生成的气体体积之比，皆为简单整数比。A.阿伏伽德罗于1811年提出了分子假说：“同体积的气体在相同的温度和压力时，含有相同数目的分子。”他引入了分子概念，认为气体是由分子组成的，两种不同气体之间的反应实质上是两种气体分子之间的反应，再形成较复杂的分子，这一假说使盖吕萨克的观点变得容易理解。 到19世纪中叶 ，已知的元素已达60多种，门捷列夫研究了原子量与元素性质间的关系，于1869年提出元素周期律，指出元素的性质随着原子量的递增呈现周期性的变化。这个定律揭示了元素的自然系统分类，对于系统地研究无机化学起了指导作用。20世纪初，H.G.J.莫塞莱发现原子序数（核电荷数)是比原子量更基本的性质 ，以元素的原子序数为基础，使元素周期律的定义变得更为准确：“化学元素的性质随着元素原子序数的递增而呈现周期性的变化。” 19世纪末到20世纪初，一系列科学上的重大发现 ，使无机化学步入现代领域。1896年H.贝可勒尔发现铀的放射性；1897年J.J.汤姆孙发现电子 ；1898年M.居里和P.居里发现钋和镭的放射性；20世纪初E.卢瑟福和N.玻尔提出原子是由原子核和电子组成的原子结构模型；1916年W.科塞尔提出电价键理论，G.N.路易斯提出共价键理论，共同圆满地解释了元素的原子价和化合物的结构等问题 ；1924年L.-V.德布罗意提出电子等物质微粒具有波粒二象性；1926年E.薛定谔建立微粒运动的波动方程 ；1927年W.H.海特勒和F.W.伦敦应用量子力学处理氢分子，证明在氢分子中的两个氢核间，电子几率密度有显著的集中，从而发展了现代化学键理论。现代物理实验方法如光谱、质谱、色谱、磁共振、X射线衍射、中子衍射、电子衍射等的应用使无机物研究由宏观深入到微观结构。 现代无机化学已经摆脱了研究简单的酸、碱、盐，开辟了复杂和新型化合物的组成、性质、结构、合成和应用研究领域。配位化学已经成为无机化学的重要分支学科，在元素周期表中，过渡元素占了很大比例，这些元素的一个共同特点是容易形成配位化合物。配位键是一种特殊的化学键，在发展化学键理论方面起了重要作用。在实际应用方面，配位化合物在制备和提纯核燃料、稀有元素和稀土元素的分离上取得良好的效果。为了消除电镀工业中氰化物的污染，正研究用无毒的配位化合物代替。很多配位化合物还是石油化工和高分子合成中高效率和有高选择性的催化剂，例如齐格勒纳塔催化剂。 一些结构和成键方式都很新型的化合物正在不断地涌现。其中有：①夹心化合物。是由片状配位体以大π键把金属原子夹在中间形成的化合物，例如二茂铁，学名是二环戊二烯合铁，化学式(C5H5)2Fe。已在火箭燃料、航天器上得到应用。②穴状化合物。属于巨环多齿配体的有机金属化合物，包括冠醚金属化合物。③簇状化合物。又称原子簇金属化合物。其特征是分子中存在金属键，它既能保持细粒金属的性质，又具有单核金属配位化合物的性质，还兼有均相催化和多相催化作用，可成为活性高和选择性好的催化剂。 分支学科 无机化学与其他学科结合，形成不少新的领域，例如：①生物无机化学。是无机化学和生物化学形成的边缘学科。现在，已知与动、植物生命活动有密切关系的化学元素达到30多种，其中的19种为金属。在许多生物过程中，金属起着核心作用，例如动物体中输送氧气要靠血红蛋白中的铁，植物的光合作用依靠含有镁原子的叶绿素，吸收太阳能将二氧化碳和水转变为氧气和糖。已知的金属酶有数百种，它们的功能都与金属元素和生物体内物质的反应有关。②有机金属化学。有机金属化合物是金属元素与有机化合物中的碳原子成键的化合物 ，例如格利雅试剂RMgX（R为烷基）。这类化合物广泛用作有机合成试剂、催化剂，用于医药、农药和材料工业。③无机固体化学。是化学和物理学相结合的边缘科学。主要研究无机材料的固相制备反应以及在晶体生长、固体腐蚀、氧化、电化学过程中缺陷的杂质对固体中原子、电子和晶格运动的影响。 应用和展望 材料发展是人类文化进步和生产水平的重要标志，是科学技术的先导，但材料科学的发展必须依从于其他科学技术的发展，无机化学便是其中一门重要的学科。例如，对于许多电子器件来说，高纯和超纯的物质具有特殊的性能，但要求杂质含量只有十亿分之几，核反应堆材料的要求也是如此，这就是无机制备的任务。今天，无机化学家已为尖端科学提供了大量的具有特殊功能的超纯材料、磁性材料、发光材料、耐高温材料、超导材料、激光材料、火箭燃料、无机聚合物等等。无机材料的发展方向还有：第二相颗粒弥散复合材料，可提高高温强度；梯度功能复合材料的一面是可作为结构用的金属材料，再逐层地掺入无机化合物，使另一面具有很高的耐热功能；纳米材料是指材料的晶粒和晶界等显微构造都能达到纳米级的水平，从微米级到纳米级的进步，不仅是制备工艺上的跃进，也将为材料科学的理论发展以新的推进。 |
说明：补充资料仅用于学习参考，请勿用于其它任何用途。
参考词条