Compușii binari sunt substanțe care sunt formate din două elemente chimice diferite. Acest termen este folosit pentru a desemna compoziția calitativă și cantitativă a compușilor anorganici.
Compușii chimici binari sunt considerați un obiect important în studiul naturii substanțelor. La descrierea acestora se folosesc următoarele concepte: polarizarea legăturilor, starea de oxidare, valența. Acești termeni chimici fac posibilă înțelegerea esenței formării unei legături chimice, a caracteristicilor structurale ale substanțelor anorganice.
Să luăm în considerare principalele clase de compuși binari, caracteristicile structurii și proprietățile lor chimice, unele domenii ale aplicației lor industriale.
Oxizi
Această clasă de substanțe anorganice este cea mai comună în natură. Dintre reprezentanții cunoscuți ai acestui grup de compuși, evidențiem:
- oxid de siliciu (nisip de râu);
- oxid de hidrogen (apă);
- dioxid de carbon;
- argilă (oxid de aluminiu);
- minereu de fier (oxizi de fier).
Astfel de compuși binari sunt substanțe complexe, care conțin neapărat oxigen, prezentând o stare de oxidare de -2.
Agregatstarea oxizilor
Compușii de cupru, calciu, fier sunt solide cristaline. Aceeași stare de agregare au oxizii unor nemetale, cum ar fi sulful hexavalent, fosforul pentavalent, siliciul. Lichidul în condiții normale este apa. Marea majoritate a compușilor cu oxigen ai nemetalelor sunt gaze.
Caracteristici ale educației
Mulți compuși binari de oxigen se formează în natură. De exemplu, în timpul arderii combustibilului, a respirației, a degradarii materiei organice, se formează dioxid de carbon (monoxid de carbon 4). În aer, conținutul său de volum este de aproximativ 0,03 la sută.
Compuși binari similari sunt produsele activității vulcanilor, precum și o parte integrantă a apei minerale. Dioxidul de carbon nu sprijină arderea, așa că acest compus chimic este folosit pentru stingerea incendiilor.
Compuși volatili de hidrogen
Astfel de compuși binari sunt un grup important de substanțe care conțin hidrogen. Dintre reprezentanții de importanță industrială remarcăm metanul, apa, hidrogenul sulfurat, amoniacul, precum și halogenurile de hidrogen.
O parte din compușii volatili de hidrogen este prezentă în apa din sol, în organismele vii, așa că putem vorbi despre rolul lor geochimic și biochimic.
Pentru a face compuși binari de acest tip, hidrogenul, care are o valență, este pus pe primul loc. Al doilea element este un nemetal cu o stare de oxidare negativă.
Pentru indexareîntr-un compus binar între valențe se determină cel mai mic multiplu comun. Numărul de atomi ai fiecărui element este determinat prin împărțirea acestuia la valența fiecărui element care formează compusul.
Clorhidrat
Luați în considerare formulele compușilor binari: acid clorhidric și amoniac. Aceste substanțe sunt importante pentru industria chimică modernă. HCl în condiții normale este un compus gazos, foarte solubil în apă. Dizolvarea acidului clorhidric gazos produce acid clorhidric, care este utilizat în multe procese chimice și lanțuri de producție.
Acest compus binar se găsește în sucul gastric al oamenilor și animalelor, este o barieră pentru microbii patogeni care intră în stomac cu alimente.
Dintre principalele domenii de aplicare ale acidului clorhidric, evidențiem producția de cloruri, sinteza produselor care conțin clor, decaparea metalelor, curățarea țevilor de oxizi și carbonați, producția de piele.
Amoniacul, având formula NH3, este un gaz incolor cu un miros înțepător specific. Solubilitatea sa nelimitată în apă face posibilă obținerea de amoniac, care este solicitat în medicină. În natură, acest compus binar se formează în timpul degradarii produselor organice, care conțin azot.
Clasificarea oxizilor
Un compus binar al unui metal care conține oxigen cu o valență de 1 sau 2 este principaluloxid. De exemplu, acest grup include oxizi ai metalelor alcaline și alcalino-pământoase.
Oxizii de nemetale, precum și metalele cu o valență mai mare de 4, sunt compuși acizi.
În funcție de proprietățile chimice ale reprezentanților acestei clase, sunt împărțiți în grupe care formează sare și grupuri care nu formează sare.
Printre reprezentanții tipici ai celui de-al doilea grup, remarcăm monoxidul de carbon (CO), oxidul de azot 1 (NO).
Formarea denumirilor sistematice de compuși
Printre sarcinile oferite absolvenților care susțin examenul de stat la chimie se numără și aceasta: „Realizează formulele moleculare ale posibililor compuși binari de oxigen ai sulfului (azot, fosfor)”. Pentru a face față sarcinii, este necesar să aveți o idee nu numai despre algoritm, ci și despre caracteristicile nomenclaturii acestei clase de substanțe anorganice.
La formarea numelui unui compus binar, indicați inițial elementul care se află în dreapta în formulă, adăugând sufixul „id”. Apoi, indicați numele primului element. Pentru compușii covalenti se adaugă prefixe prin care se poate stabili un raport cantitativ între părțile constitutive ale unui compus binar.
De exemplu, SO3 este trioxid de sulf, N2O4 este diazot tetroxid, I2CL6 – diodă hexaclorura.
Dacă un compus binar conține un element chimic capabil să prezinte diferite stări de oxidare, starea de oxidare este indicată în paranteze după numele compusului.
De exemplu, doi compuși de fierdiferă prin nume: FeCL3 - oxid de fier (3), FeCL2 - oxid de fier (2).
Pentru hidruri, în special elemente nemetalice, folosiți denumiri banale. Deci, H2O este apă, HCL este acid clorhidric, HI este hidrogen iodur, HF este acid fluorhidric.
Cations
Ionii pozitivi ai acelor elemente care sunt capabili să formeze un singur ion stabil primesc aceleași nume ca și simbolurile în sine. Acestea includ toți reprezentanții primei și ai celei de-a doua grupe ale sistemului periodic al lui Mendeleev.
De exemplu, cationii de sodiu și magneziu arată astfel: Na+, Mg2+. Elementele de tranziție sunt capabile să formeze mai multe tipuri de cationi, așa că numele trebuie să indice valența care apare în fiecare caz individual.
Anioni
Anionii simpli (monatomi) și complecși (poliatomici) folosesc sufixul -id.
Sufixul -am este un oxoanion comun al unui anumit element. Pentru oxoanionul unui element care se află în formula cu o stare de oxidare inferioară, se folosește sufixul -it. Prefixul hypo- este folosit pentru starea de oxidare minimă, iar per- este folosit pentru valoarea maximă. De exemplu, ionul O2- este un ion de oxid, iar O- este un peroxid.
Există diverse nume triviale pentru hidruri. De exemplu, N2H4 se numește hidrazină, iar PH3 se numește fosfină.
Oxoanionii care conțin sulf au următoarele denumiri:
- SO42- - sulfat;
- S2O32- - tiosulfat;
- NCS- - tiocianat.
Săruri
Multe teste finale în chimie oferă următoarea sarcină: „Faceți formule pentru compuși binari ai metalelor”. Dacă astfel de compuși conțin anioni de clor, brom, iod, astfel de compuși se numesc halogenuri și aparțin clasei sărurilor. La formularea acestor compuși binari, metalul este plasat primul, urmat de ionul halogenură corespunzător.
Pentru a determina numărul de atomi ai fiecărui element, găsiți cel mai mic multiplu dintre valențe, la împărțire, obțineți indici.
Astfel de compuși au puncte de topire și de fierbere ridicate, solubilitate bună în apă, în condiții normale sunt solide. De exemplu, clorurile de sodiu și potasiu fac parte din apa de mare.
Sarea de masă a fost folosită de oameni din cele mai vechi timpuri. În prezent, utilizarea acestui compus binar nu se limitează la mâncare. Electroliza unei soluții apoase de clorură de sodiu produce sodiu metalic și clor gazos. Aceste produse sunt utilizate în diferite procese de fabricație, cum ar fi hidroxid de sodiu, acid clorhidric.
Semnificația compușilor binari
Acest grup include un număr foarte mare de substanțe, așa că putem spune cu încredere despre amploarea utilizării lor în diverse domenii ale activității umane. Amoniacul este folosit în industria chimică ca aprecursor în fabricarea acidului azotic, producția de îngrășăminte minerale. Acest compus binar este folosit în sinteza organică fină și a fost folosit în refrigerare de mult timp.
Datorită durității unice a carburii de tungsten, acest compus și-a găsit aplicație în fabricarea unei varietăți de scule de tăiere. Inerția chimică a acestui compus binar îi permite să fie utilizat în medii agresive: echipamente de laborator, cuptoare.
„gazul de râs” (oxid nitric 1) amestecat cu oxigen este utilizat în medicină pentru anestezie generală.
Toți compușii binari au o natură covalentă sau ionică a legăturii chimice, o rețea cristalină moleculară, ionică sau atomică.
Concluzie
Când se elaborează formule pentru compuși binari, este necesar să se urmeze un anumit algoritm de acțiuni. Elementul care prezintă o stare de oxidare pozitivă (are o valoare negativă electrică mai mică) este scris mai întâi. La determinarea valorii stării de oxidare a celui de-al doilea element, numărul grupului în care se află se scade din opt. Dacă numerele obținute diferă între ele, se determină cel mai mic multiplu comun, atunci se calculează indicii.
Pe lângă oxizi, acești compuși includ carburi, siliciuri, peroxizi, hidruri. Carburele de aluminiu și calciu sunt folosite pentru producția de laborator de metan și acetilenă, peroxizii sunt folosiți în industria chimică ca oxidanți puternici.
O halogenură ca hidrogenul fluorhidric(acid fluorhidric), utilizat în inginerie electrică pentru lipire. Printre cei mai importanți compuși binari, fără de care este greu de imaginat existența organismelor vii, apa este în frunte. Caracteristicile structurale ale acestui compus anorganic sunt studiate în detaliu la cursul de chimie școlară. Din exemplul ei, băieții își fac o idee despre succesiunea de acțiuni atunci când compilează formule pentru compuși binari.
În concluzie, observăm că este greu de găsit o astfel de sferă a industriei moderne, o zonă a vieții umane, oriunde se folosesc diverși compuși binari.
