W ośmiu rozdziałach tej części książki przedstawiono podstawy chemii nieorganicznej.

Pierwsze cztery rozdziały dotyczą struktury atomów, wiązań w cząsteczkach i ciałach stałych oraz roli symetrii w chemii. W rozdziale 1. wprowadzamy struktury atomów w ramach teorii kwantowej i opisujemy ważne okresowe zmiany ich właściwości. W rozdziale 2. rozwijamy struktury cząsteczek na podstawie coraz bardziej zaawansowanych modeli wiązań kowalencyjnych oraz badamy, w jaki sposób energetyka reakcji stanowi podstawę zrozumienia katalizy.

W rozdziale 3. pokazujemy, w jaki sposób systematyczna analiza symetrii cząsteczek może być wykorzystana do omówienia wiązań i struktury cząsteczek oraz pomóc w interpretacji danych uzyskanych niektórymi technikami opisanymi w rozdziale 8. W rozdziale 4. opisujemy wiązania jonowe, struktury i właściwości typowych ciał stałych, rolę defektów w materiałach oraz właściwości elektronowe ciał stałych.

Kolejne dwa rozdziały skupiają się na dwóch głównych typach reakcji. W rozdziale 5. wyjaśniamy, w jaki sposób właściwości kwasowo-zasadowe są definiowane, mierzone i stosowane w szerokim obszarze chemii. W rozdziale 6. opisujemy utlenianie i redukcję oraz pokazujemy, w jaki sposób dane elektrochemiczne mogą być wykorzystywane do przewidywania i wyjaśniania wyników reakcji, w których elektrony są przenoszone między cząsteczkami. W rozdziale 7. opisujemy związki koordynacyjne pierwiastków. Omawiamy wiązania, strukturę i reakcje kompleksów oraz pokazujemy, w jaki sposób rozważania dotyczące symetrii mogą umożliwić głębsze zrozumienie tej ważnej klasy związków. Rozdział 8. dotyczy narzędzi w chemii nieorganicznej. Opisujemy wiele metod instrumentalnych, które są wykorzystywane do identyfikacji oraz określania struktury i składu związków nieorganicznych.

Chemia nieorganiczna szybko rozwija się na swoich granicach, zwłaszcza tam, gdzie badania mają wpływ na inne dyscypliny, takie jak nauki przyrodnicze, fizyka materii skondensowanej, materiałoznawstwo i chemia środowiska. Te szybko rozwijające się dziedziny reprezentują również wiele obszarów chemii nieorganicznej, w których nowe rodzaje związków są wykorzystywane w katalizie, elektronice i farmaceutyce. Celem tej części książki jest zademonstrowanie dynamicznego charakteru współczesnej chemii nieorganicznej przez wykorzystanie materiału wprowadzającego i opisowego z tomów 1. i 2.

Rozdziały te rozpoczynają się od omówienia w rozdziale 24. chemii materiałów, koncentrując się na związkach w stanie stałym, ich syntezie, strukturze oraz właściwościach elektronowych, magnetycznych i optycznych. Ważne zastosowania tych materiałów stałych obejmują optoelektronikę, wytwarzanie i magazynowanie energii odnawialnej oraz katalizę heterogeniczną z wykorzystaniem materiałów porowatych. Uwzględniono tu również chemię nanomateriałów – obszar, który rozwinął się ogromnie w ciągu ostatniej dekady.

W rozdziale 25. podkreślamy ważną rolę, jaką chemia nieorganiczna odgrywa w promowaniu zrównoważonych środowiskowo technologii w przemyśle. Pionierzy zielonej chemii dążą do wykorzystania wielu właściwości różnych pierwiastków i ich związków w celu poprawy efektywności energetycznej, zmniejszenia ilości odpadów i zminimalizowania zużycia materiałów niebezpiecznych.

Ostatnie dwa rozdziały koncentrują się na związkach między chemią nieorganiczną a żywymi organizmami. W rozdziale 26. omówiono naturalne role różnych pierwiastków w układach biologicznych oraz różne i niezwykle subtelne sposoby, w jakie każdy z nich jest wykorzystywany.

Ewolucja wybrała najbardziej odpowiedni pierwiastek do każdego zastosowania, czy to transportu, sygnalizacji, wykrywania, katalizy czy układów półprzewodnikowych, i wytworzyła cząsteczki i materiały o wyjątkowej strukturze i unikatowych właściwościach. Metaloenzymy są wysoce aktywnymi i selektywnymi katalizatorami i ważne jest, aby ustalić ich sposoby działania i uzyskać w nie wgląd, aby pomóc w projektowaniu nowych katalizatorów dla technologii. Wreszcie, w rozdziale 27. opisano, w jaki sposób nauki medyczne wykorzystują „obce” pierwiastki, takie jak platyna, złoto, lit, arsen i syntetyczny technet, do diagnozowania i leczenia chorób.

Jest profesorem pedagogiki chemii w Monash University w Australii i profesorem honorowym w University of Nottingham w Wielkiej Brytanii. Tina opublikowała prace na tematy krytycznego myślenia, uczenia się opartego na kontekście i problemach, rozwoju umiejętności rozwiązywania problemów, uczenia się w miejscu pracy i szans na zatrudnienie, a także jest współautorką kilku podręczników z zakresu chemii nieorganicznej i rozwoju umiejętności. Otrzymała nagrodę HE Teaching Award od Royal Society of Chemistry, Tertiary Education Award i Nyholm Prize, the Royal Australian Chemical Institute’s Fensham Medal, a także jest National Teaching Fellow i Senior Fellow of the Higher Education Academy.

Jest profesorem chemii w University of Oxford i Fellow of St John’s College w Oksfordzie. W 2008 roku został wybrany na członka Royal Society of London. Jego zainteresowania obejmują elektrochemię, energię odnawialną, wodór, enzymologię i biologiczną chemię nieorganiczną. Kieruje grupą badawczą zajmującą się elektrokatalizą enzymatyczną. Zanim w 1993 roku dołączył do Wydziału Chemii w Oksfordzie, był profesorem nadzwyczajnym w University of California w Irvine.

Wypełnij formularz i pobierz darmowego e-booka

Odwiedź nasze Social Media