Binære forbindelser er stoffer som dannes av to forskjellige kjemiske elementer. Dette begrepet brukes for å betegne den kvalitative og kvantitative sammensetningen av uorganiske forbindelser.
Binære kjemiske forbindelser anses som et viktig objekt i studiet av stoffers natur. Når du beskriver dem, brukes følgende konsepter: bindingspolarisering, oksidasjonstilstand, valens. Disse kjemiske termene gjør det mulig å forstå essensen av dannelsen av en kjemisk binding, de strukturelle egenskapene til uorganiske stoffer.
La oss vurdere hovedklassene av binære forbindelser, egenskapene til deres kjemiske struktur og egenskaper, noen områder av deres industrielle anvendelse.
Oxides
Denne klassen av uorganiske stoffer er den vanligste i naturen. Blant de kjente representantene for denne gruppen av forbindelser trekker vi frem:
- silisiumoksid (elvesand);
- hydrogenoksid (vann);
- karbondioksid;
- leire (aluminiumoksid);
- jernmalm (jernoksider).
Slike binære forbindelser er komplekse stoffer, som nødvendigvis inneholder oksygen, og har en oksidasjonstilstand på -2.
Aggregerttilstand av oksider
Forbindelser av kobber, kalsium, jern er krystallinske faste stoffer. Den samme aggregeringstilstanden har oksider av noen ikke-metaller, for eksempel seksverdig svovel, femverdig fosfor, silisium. Væsken under normale forhold er vann. De aller fleste oksygenforbindelser av ikke-metaller er gasser.
Funksjoner ved utdanning
Mange binære oksygenforbindelser dannes i naturen. For eksempel, under forbrenning av drivstoff, respirasjon, forfall av organisk materiale, dannes karbondioksid (karbonmonoksid 4). I luft er voluminnholdet omtrent 0,03 prosent.
Lignende binære forbindelser er produkter av vulkanaktivitet, så vel som en integrert del av mineralvann. Karbondioksid støtter ikke forbrenning, så denne kjemiske forbindelsen brukes til å slukke branner.
Flyktige hydrogenforbindelser
Slike binære forbindelser er en viktig gruppe stoffer som inneholder hydrogen. Blant representantene av industriell betydning, merker vi metan, vann, hydrogensulfid, ammoniakk, samt hydrogenhalogenider.
En del av flyktige hydrogenforbindelser finnes i jordvann, levende organismer, så vi kan snakke om deres geokjemiske og biokjemiske rolle.
For å lage binære forbindelser av denne typen settes hydrogen, som har en valens, i første rekke. Det andre grunnstoffet er et ikke-metall med negativ oksidasjonstilstand.
For indekseringi en binær forbindelse mellom valenser bestemmes det minste felles multiplum. Antall atomer til hvert grunnstoff bestemmes ved å dele det med valensen til hvert grunnstoff som utgjør forbindelsen.
Hydroklorid
Tenk på formlene for binære forbindelser: hydrogenklorid og ammoniakk. Det er disse stoffene som er viktige for den moderne kjemiske industrien. HCl under normale forhold er en gassformig forbindelse, svært løselig i vann. Oppløsning av hydrogenkloridgass produserer s altsyre, som brukes i mange kjemiske prosesser og produksjonskjeder.
Denne binære forbindelsen finnes i magesaften til mennesker og dyr, den er en barriere for patogene mikrober som kommer inn i magen med mat.
Blant hovedområdene for bruk av s altsyre fremhever vi produksjon av klorider, syntese av klorholdige produkter, beising av metaller, rensing av rør fra oksider og karbonater, lærproduksjon.
Ammoniakk, med formelen NH3, er en fargeløs gass med en spesifikk skarp lukt. Dens ubegrensede løselighet i vann gjør det mulig å skaffe ammoniakk, som er etterspurt i medisin. I naturen dannes denne binære forbindelsen under nedbrytning av organiske produkter, som inneholder nitrogen.
Klassifisering av oksider
En oksygenholdig binær forbindelse av et metall med en valens på 1 eller 2 er den viktigsteoksid. For eksempel inkluderer denne gruppen oksider av alkali- og jordalkalimetaller.
Oksider av ikke-metaller, samt metaller med en valens større enn 4, er sure forbindelser.
Avhengig av de kjemiske egenskapene til representantene for denne klassen er delt inn i s altdannende og ikke-s altdannende grupper.
Blant de typiske representantene for den andre gruppen, merker vi karbonmonoksid (CO), nitrogenoksid 1 (NO).
Danning av systematiske navn på forbindelser
Blant oppgavene som tilbys til nyutdannede som tar statseksamen i kjemi, er det dette: "Lag molekylformlene til mulige binære oksygenforbindelser av svovel (nitrogen, fosfor)". For å takle oppgaven er det nødvendig å ha en ide ikke bare om algoritmen, men også om egenskapene til nomenklaturen til denne klassen av uorganiske stoffer.
Når du danner navnet på en binær forbindelse, angir du først elementet som er plassert til høyre i formelen, og legg til suffikset "id". Deretter angir du navnet på det første elementet. For kovalente forbindelser tilsettes prefikser som gjør det mulig å etablere et kvantitativt forhold mellom bestanddelene i en binær forbindelse
For eksempel, SO3 er svoveltrioksid, N2O4 er dinitrogen tetroxide, I2CL6 – diode hexachloride.
Hvis en binær forbindelse inneholder et kjemisk grunnstoff som er i stand til å vise forskjellige oksidasjonstilstander, er oksidasjonstilstanden angitt i parentes etter navnet på forbindelsen.
For eksempel to jernforbindelseravvike i navn: FeCL3 - jernoksid (3), FeCL2 - jernoksid (2).
For hydrider, spesielt ikke-metalliske elementer, bruk trivielle navn. Så, H2O er vann, HCL er hydrogenklorid, HI er hydrogenjodid, HF er flussyre.
Cations
Positive ioner av de elementene som er i stand til å danne bare ett stabilt ion, gis de samme navnene som selve symbolene. Disse inkluderer alle representanter for den første og andre gruppen av det periodiske systemet til Mendeleev.
Natrium- og magnesiumkationer ser for eksempel slik ut: Na+, Mg2+. Overgangselementer er i stand til å danne flere typer kationer, så navnet må angi valensen som vises i hvert enkelt tilfelle.
Anions
Enkle (monatomiske) og komplekse (polyatomiske) anioner bruker suffikset -id.
Suffikset -am er en vanlig oksoanion av et bestemt element. For oxoanion av et grunnstoff som er i formelen med en lavere oksidasjonstilstand, brukes suffikset -it. Prefikset hypo- brukes for minimum oksidasjonstilstand, og per- brukes for maksimumsverdi. For eksempel er ionet O2- et oksidion, og O- er et peroksid.
Det finnes forskjellige trivielle navn på hydrider. For eksempel, N2H4 kalles hydrazin, og PH3 kalles fosfin.
Svovelholdige oksoanioner har følgende navn:
- SO42- - sulfate;
- S2O32- - thiosulfate;
- NCS- - tiocyanat.
S alter
Mange avsluttende tester i kjemi tilbyr følgende oppgave: "Lag formler for binære forbindelser av metaller." Hvis slike forbindelser inneholder anioner av klor, brom, jod, kalles slike forbindelser halogenider og tilhører klassen s alter. Ved formulering av disse binære forbindelsene plasseres metallet først, etterfulgt av det tilsvarende halogenidionet.
For å bestemme antall atomer til hvert grunnstoff, finn det minste multiplumet mellom valensene, når du deler, få indekser.
Slike forbindelser har høye smelte- og kokepunkter, god løselighet i vann, under normale forhold er de faste stoffer. For eksempel er natrium- og kaliumklorider en del av sjøvann.
Bords alt har blitt brukt av mennesker siden antikken. Foreløpig er bruken av denne binære forbindelsen ikke begrenset til å spise. Elektrolyse av en vandig løsning av natriumklorid produserer natriummetall og klorgass. Disse produktene brukes i ulike produksjonsprosesser som natriumhydroksid, hydrogenklorid.
Betydning av binære forbindelser
Denne gruppen inkluderer et stort antall stoffer, så vi kan med sikkerhet si om omfanget av deres bruk i ulike felt av menneskelig aktivitet. Ammoniakk brukes i kjemisk industri som enforløper i fremstilling av salpetersyre, produksjon av mineralgjødsel. Det er denne binære forbindelsen som brukes i fin organisk syntese og har vært brukt i kjøling i lang tid.
På grunn av den unike hardheten til wolframkarbid, har denne forbindelsen funnet anvendelse i produksjonen av en rekke skjæreverktøy. Den kjemiske tregheten til denne binære forbindelsen gjør at den kan brukes i aggressive miljøer: laboratorieutstyr, ovner.
"Lattergass" (nitrogenoksid 1) blandet med oksygen brukes i medisin for generell anestesi.
Alle binære forbindelser har en kovalent eller ionisk natur av den kjemiske bindingen, et molekylært, ionisk eller atomært krystallgitter.
Konklusjon
Når du utarbeider formler for binære forbindelser, er det nødvendig å følge en viss handlingsalgoritme. Elementet som viser en positiv oksidasjonstilstand (har en lavere elektrisk negativitetsverdi) skrives først. Når du bestemmer verdien av oksidasjonstilstanden til det andre elementet, trekkes nummeret på gruppen der det er lokalisert fra åtte. Hvis tallene som oppnås avviker fra hverandre, bestemmes det minste felles multiplum, og deretter beregnes indeksene.
I tillegg til oksider inkluderer disse forbindelsene karbider, silicider, peroksider, hydrider. Aluminium og kalsiumkarbider brukes til laboratorieproduksjon av metan og acetylen, peroksider brukes i kjemisk industri som sterke oksidasjonsmidler.
Et halogenid som hydrogenfluorid(fluorsyre), brukt i elektroteknikk for lodding. Blant de viktigste binære forbindelsene, uten hvilke det er vanskelig å forestille seg eksistensen av levende organismer, er vann i ledelsen. De strukturelle egenskapene til denne uorganiske forbindelsen studeres i detalj i skolekjemikurset. Det er på eksemplet hennes at gutta får en ide om rekkefølgen av handlinger når de kompilerer formler for binære forbindelser.
Avslutningsvis bemerker vi at det er vanskelig å finne en slik sfære av moderne industri, et område av menneskeliv, uansett hvor forskjellige binære forbindelser brukes.
