Composés inorganiques

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Qu'est-ce qu'un produit chimique inorganique ?

Les produits chimiques inorganiques sont les plus abondants dans la nature et sont à la base de nombreuses industries vitales. Créés naturellement, synthétiquement et industriellement, les produits chimiques inorganiques sont responsables des domaines des semi-conducteurs, de la pigmentation, des revêtements et des surfactants, des carburants, de la médecine et de la fabrication de produits chimiques. Ils forment des acides, des bases et des matériaux inertes utiles, utilisés pour leurs attributs spécifiques tels que la conductivité, la catalyse et la chimie réactive.
Le terme "inorganique" désigne de manière générale les composés qui ne contiennent pas de carbone ni d'hydrogène. Si les matériaux tels que les minéraux et les métaux correspondent parfaitement à cette définition, il existe également de nombreux composés inorganiques dans lesquels un métalloïde ou un métal est lié au carbone. On parle alors de composés organométalliques.
Dans cet article, nous verrons comment les composés inorganiques se comparent aux composés organiques, quelques exemples de substances inorganiques importantes et les différentes applications et industries où ils sont produits et utilisés.
Dans cet article, vous apprendrez :
  • Les différences entre les substances organiques et inorganiques
  • Types de composés inorganiques
  • Exemples de composés et de substances inorganiques
  • Où la chimie inorganique est-elle utilisée ?
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Les différences entre les substances organiques et inorganiques

La façon la plus simple de décrire la différence entre les produits chimiques inorganiques et les produits chimiques organiques est de dire que la chimie organique couvre les composés basés sur des combinaisons de carbone et d'hydrogène, qui peuvent ou non contenir de l'oxygène. La chimie inorganique traite de toutes les autres parties du tableau périodique. Bien qu'un composé inorganique puisse contenir soit de l'hydrogène, soit du carbone, le fait de contenir les deux fait généralement de lui un composé organique. La chimie, tout comme la musique et l'astronomie, est truffée de nomenclatures historiques particulières. C'est le cas de la division entre les substances organiques et inorganiques, pour laquelle il n'existe pas de règle générale.
La raison pour laquelle il est si important de faire cette distinction est que la chimie organique traite d'un large éventail de composés, bien que le carbone ne soit qu'un seul atome. L'enveloppe extérieure du carbone comporte quatre électrons, mais il agit de telle sorte qu'il en "veut" huit dans sa "valence". Cela lui permet de former de multiples itérations de liaisons doubles ou triples, ou jusqu'à quatre liaisons simples. Dans le monde atomique, cela le rend extrêmement polyvalent. C'est pourquoi il existe plus de neuf millions de composés organiques connus.
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Les termes "organique" et "inorganique" peuvent évoquer des images de choses vivantes et non vivantes. Il est intéressant de noter que la chimie organique et la chimie inorganique étaient autrefois divisées par cette distinction, mais ce n'est plus le cas aujourd'hui. Si les composés organiques sont à l'origine de la vie, nombre d'entre eux ne sont pas impliqués dans les organismes vivants. En outre, de nombreux composés inorganiques sont essentiels à la vie. Par exemple, les organismes ne peuvent pas vivre sans eau, sel, acides, bases, vitamines, minéraux et autres composés inorganiques à l'œuvre dans notre corps. Le dioxyde de carbone est un composé inorganique libéré par le corps, malgré sa composition carbonique évidente.
La chimie inorganique diffère de la chimie organique sur un point particulièrement fondamental : Elle traite beaucoup moins de composés. La chimie inorganique couvre environ un demi-million de composés connus. Cependant, ces substances sont tellement essentielles à notre existence que ce domaine est d'une importance capitale. Que serions-nous sans la production de céramique, de béton, de ciment, de métal et de chaux ? Que serait l'état actuel de la technologie sans la production de silicium ? Que serait notre industrie chimique sans l'acide sulfurique, le chlore, l'ammoniac et la soude caustique ?

Types de composés inorganiques

En général, il existe quatre groupes de types de composés inorganiques. Ils sont divisés en bases, acides, sels et eau.
Notez qu'il s'agit là des catégories les plus larges de composés inorganiques. Il existe également de nombreuses substances, y compris des substances monatomiques, qui entrent dans la catégorie des composés inorganiques.
Les bases sont complexes et impliquent des atomes de métal liés à un certain nombre de groupes hydroxyles. Les bases ont un pH supérieur à 7. Lorsqu'elles se dissolvent dans l'eau, la solution est dite "alcaline" et elles peuvent être utilisées pour neutraliser les acides. En réagissant avec les acides, les sous-produits sont le sel et l'eau. Leur dissociation dans l'eau crée deux ions distincts : généralement un cation métallique tel que NH4+ et un anion tel que OH-. L'hydroxyde de sodium et l'oxyde de cuivre en sont des exemples.

Ils sont constitués d'un atome d'hydrogène et d'un radical acide. Les acides ont un pH inférieur à 7. Ils peuvent également se former avec de l'oxygène à la place de l'hydrogène, un composé connu sous le nom d'oxoacide. Quelques exemples d'oxoacides sont HNO3 et H2SO3, connus respectivement sous le nom d'acide nitrique et d'acide sulfureux. Les acides ordinaires sont HCl et HF, connus respectivement sous le nom d'acide chlorhydrique et d'acide fluorhydrique.
Les sels sont constitués d'un résidu d'acide et d'un métal. Ils peuvent être divisés en six classes différentes : sels moyens, acides, basiques, doubles, mixtes et complexes. Les sels moyens se dissocient uniquement en un cation métallique et un anion radical acide. Les sels acides donnent les mêmes résultats plus un cation hydrogène. Les sels basiques se dissocient en cations métalliques et en anions de radicaux hydroxyles et acides. Les sels doubles se dissocient en deux cations et un anion, tandis que les sels mixtes donnent un cation et deux anions. Les sels complexes donnent des résultats complexes en solution.

Le composé le plus abondant sur terre est un composé inorganique. L'eau est merveilleusement étrange, au point d'être une anomalie scientifique : elle se dilate au lieu de se contracter lorsqu'elle gèle, elle peut rester liquide au-dessous du point de congélation puis se "surfusionner" lorsqu'elle est perturbée, et elle présente cinq phases en tant que liquide et 14 phases en tant que solide. L'eau possède également d'étranges propriétés mécaniques quantiques, que les scientifiques cherchent continuellement à mieux comprendre.

Exemples de composés et de substances inorganiques

Voici quelques composés inorganiques courants et leur utilisation :
L ' ammoniac est utilisé comme engrais pour l'entretien des pelouses, des plantes et des cultures, ainsi que dans les nettoyants industriels et ménagers. nettoyants industriels et ménagers.L '
En soi, il est fragile et se brise facilement, mais l'antimoine est utilisé dans les soudures, les peintures, les céramiques, les tôles, les tuyaux, les roulements, l'étain, les batteries au plomb et les moulages. L'oxyde d'antimoine sert souvent de retardateur de feu dans les textiles et les composites.
L'arsenic chromaté au cuivre (ACC) n'est plus utilisé dans la fabrication de bois traité sous pression pour les habitations, mais les consommateurs industriels l'utilisent encore. Les composés d'arsenic entrent également dans la composition de certains pesticides.
En raison de sa résistance à la chaleur, l'amiante a longtemps été utilisé comme retardateur de flammes. Il est également utilisé dans les plaquettes de frein, les emballages, etc.
Les composés de baryum entrent dans la composition des boues de forage utilisées par le secteur du gaz et du pétrole pour lubrifier les foreuses, ainsi que des briques, du verre, du caoutchouc, de la peinture et de la céramique. D'autres utilisations primaires comprennent des applications médicales telles que le sulfate de baryum utilisé comme colorant de contraste qui délimite le tractus gastro-intestinal supérieur (GI) sur les radiographies et révèle toute anomalie.
Les composés contenant du béryllium sont présents dans les réacteurs nucléaires, les matériaux de construction spatiaux, les appareils à rayons X, les instruments, les miroirs, les ordinateurs, les bridges dentaires et les équipements sportifs.
Les borates sont utiles dans la production du verre, ainsi que dans le tannage du cuir. On les trouve également dans les savons, les carburants de haute performance, les pesticides et les retardateurs de flamme.
Le cadmium est utilisé dans les piles, les pigments métalliques, les plastiques, etc.
Le chlore est l'un des désinfectants les plus utilisés. Il sert également d'agent de blanchiment pour le papier et les tissus.
Il s'agit d'un nutriment essentiel utilisé pour la finition du chrome, la préservation du bois, le tannage du cuir et la fabrication de l'acier.
Les isotopes radioactifs du cobalt sont utilisés en médecine, tandis que le cobalt lui-même entre pour une large part dans la composition de matériaux structurels, d'aimants, d'outils de coupe, de céramiques et de peintures.
Utilisé pour recouvrir les pièces de monnaie modernes, le cuivre permet également de fabriquer du laiton et du bronze lorsqu'il est allié à d'autres métaux. Les composés du cuivre permettent de fabriquer des pesticides, de traiter l'eau et d'agir comme conservateur.
Bien que mortel, le cyanure a des utilisations pratiques telles que la métallurgie, la production de produits chimiques organiques, la fabrication de plastiques, l'exploitation minière et la galvanoplastie.
Le fluor fait partie de nombreux composés. Les produits chimiques, l'acier, les plastiques, les colorants, les produits dentaires et bien d'autres choses encore dépendent des fluorures.
Cette substance corrosive est utilisée pour le décapage, le tannage, la fabrication de produits et la dissolution. L'acide chlorhydrique est le résultat de la combinaison du chlorure d'hydrogène et de l'eau.
Ce liquide bleu pâle est volatil et explosif, et se trouve généralement sous forme diluée.
Ce composé forme de l'acide fluorhydrique lorsqu'il se dissout dans l'eau, qui est utilisé comme corrosif dans la gravure du verre.
Ce gaz odorant résulte de la dégradation des protéines et peut être détecté à partir des égouts et des raffineries.
L'iode est un désinfectant, un nutriment essentiel généralement ajouté au sel et un isotope radioactif.
Le plomb est utilisé en médecine pour protéger les organes des rayons X nocifs, et il est également utilisé dans les munitions, les piles, les métaux, etc.
Le manganèse est un nutriment essentiel et peut servir d'additif dans l'essence. On le trouve dans des aliments comme les céréales et le thé.
Le mercure forme rapidement des sels avec d'autres éléments tels que l'oxygène et le soufre.
Peut-être plus connue pour son rôle dans les thermomètres, la forme métallique du mercure contribue également à la production de chlore gazeux et de soude caustique. Il est également utilisé dans les piles et les crèmes pour la peau.
Utilisé pour le nickelage, cet élément permet également de colorer les céramiques et de fabriquer des piles.
Bien qu'il soit toxique pour nous, le radon est utile pour prédire les tremblements de terre et rechercher du pétrole.
Le sélénium est surtout consommé par l'industrie électronique, bien qu'il soit utile dans l'alimentation, dans le verre et dans les pigments, les plastiques, les encres et le caoutchouc.
Ce composé est utile pour isoler l'électricité lorsqu'un isolant gazeux est nécessaire.
Il s'agit d'un autre nom pour le dioxyde de silicium, et il existe de nombreuses formes différentes. La silice est largement utilisée dans les peintures, le caoutchouc et les composites, ainsi que comme support inerte dans les produits pharmaceutiques.
L'argent est utilisé pour les ornements, les bijoux, l'argenterie, les plombages dentaires, l'électronique, le développement de photographies, la désinfection de l'eau et comme aide au sevrage tabagique.
Les composés de strontium sont utiles dans la fabrication de produits pyrotechniques, de pigments pour la peinture, d'éclairages fluorescents, de médicaments et de produits en verre et en céramique.
Ce gaz piquant est produit lors des éruptions volcaniques et de la combustion de combustibles fossiles.
Divisées en fibres de verre, laine minérale et fibres céramiques réfractaires, ces fibres sont utilisées pour l'isolation. Les fibres céramiques réfractaires sont utilisées pour l'isolation des fours car l'amiante est cancérigène et n'est plus aussi largement utilisé.
L'électronique dans le monde des semi-conducteurs, y compris les fermetures et les interrupteurs, repose sur le thallium. Certains verres médicaux utilisent également du thallium.
Le thorium est utilisé dans les manchons des lanternes à gaz, les métaux aérospatiaux, les réactions nucléaires et les céramiques.
L'étain est extrêmement répandu. Il entre dans la composition des boîtes de conserve et sert à fabriquer des plastiques, des tuyaux, des peintures, des pesticides et bien d'autres choses encore.
C'est ce composé que les fabricants utilisent pour fabriquer le titane métallique. En outre, il forme des pigments de peinture blanche et divers autres produits et substances chimiques.
Le tungstène a de nombreuses utilisations : ampoules électriques, électrodes pour le soudage, clubs de golf, poids de pêche, aiguilles pour tourne-disques, balles, tubes à rayons X, outils, roues de gyroscope, et bien plus encore.
L'isotope 235U de l'uranium est à l'origine de la production d'énergie dans les réacteurs nucléaires et les armes.
Certains types d'acier utilisent le vanadium, que l'on trouve le plus souvent dans les roulements à billes, les ressorts et d'autres pièces automobiles. Aux États-Unis, la majeure partie du vanadium extrait est destinée à la production d'acier.
Le zinc prévient la rouille sur les voitures et les machines, dans les alliages, le caoutchouc, les conservateurs pour le bois, les pommades, les teintures et les peintures.
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Où la chimie inorganique est-elle utilisée ?

Étant donné que les composés inorganiques ont des utilisations très répandues - catalyseurs chimiques, peintures, pesticides, bijoux, médicaments, carburants et bien d'autres choses encore - ils sont utilisés dans un très grand nombre d'industries. Qu'il s'agisse de la fabrication de puces électroniques ou de l'extraction de matières premières, la chimie inorganique est cruciale pour de nombreux processus.
Les chimistes inorganiques peuvent travailler pour le gouvernement, dans l'industrie, dans les institutions universitaires et dans le secteur privé. Souvent, le travail est similaire à celui d'un physicien ou d'un spécialiste des matériaux - l'objectif principal est d'étudier le domaine moléculaire des attributs physiques et du comportement des substances. Parmi les industries qui emploient des chimistes inorganiques, on peut citer les suivantes :
La contamination est une menace constante pour le monde naturel. Les chercheurs en sciences inorganiques sont constamment sollicités pour explorer les effets des produits chimiques et des additifs sur l'environnement. Il s'agit notamment d'étudier la chimie dans l'atmosphère, dans l'eau et dans le sol. Souvent, les scientifiques inorganiques doivent discerner les produits chimiques naturellement présents dans un environnement avant qu'il ne soit contaminé.
Le silicium et d'autres composés inorganiques constituent la base des circuits électroniques et, compte tenu de l'augmentation exponentielle du rôle de la technologie dans le monde d'aujourd'hui, cette exigence est de plus en plus forte. Les chimistes inorganiques sont nécessaires pour le processus d'infusion d'oligo-éléments dans les surfaces minces des semi-conducteurs, ainsi que pour les capteurs des appareils médicaux
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Il s'agit d'un domaine très vaste qui compte un très grand nombre de fabricants. Les fibres comprennent les textiles, les microfibres, les polymères, le papier, la fibre de carbone, le polyéthylène, etc. Les plastiques sont utilisés dans tous les domaines, de l'électronique grand public aux engins spatiaux.
La plupart des matériaux sont traités avec de la peinture, des pigments ou des revêtements de surface. Les pigments inorganiques sont généralement fabriqués à partir d'oxydes ou de sels métalliques. Ils sont utilisés pour donner de la couleur aux plastiques, aux tissus, aux aliments, à la peinture et à de nombreux autres matériaux.
Essentiellement, toutes les matières qui ne sont pas produites par l'agriculture ou la science doivent être extraites de la terre. Qu'il s'agisse de minerai de fer, d'uranium, de calcaire, de pétrole ou de gaz naturel, l'industrie minière a constamment besoin de chimistes inorganiques pour assurer le bon déroulement des opérations.

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  • https://www.shmoop.com/biomolecules/organic-inorganic-molecules.html
  • http://library.open.oregonstate.edu/aandp/chapter/2-4-inorganic-compounds-essential-to-human-functioning/
  • https://www.marquard-bahls.com/en/news-info/glossary/detail/term/inorganic-chemicals.html
  • http://www.neatorama.com/2008/08/22/5-really-weird-things-about-water/
  • https://www.atsdr.cdc.gov/substances/toxchemicallisting.asp?sysid=37
  • https://www.acs.org/content/acs/en/careers/college-to-career/areas-of-chemistry/inorganic-chemistry.html
  • https://www.brenntag.com/en-us/brenntag-north-america/contact/