Što su binarnim vezama?

Binarni spojevi su tvari koje tvore dva različita kemijska elementa. Ovaj pojam se koristi za opisivanje kvalitativnog i kvantitativnog sastava anorganskih spojeva.

Binarni kemijski spojevi smatraju se važnim predmetom u proučavanju prirode tvari. Kada ih opisuju, koriste se sljedeći pojmovi: polarizacija veze, stupanj oksidacije, valencija. Ovi kemijski pojmovi omogućuju razumijevanje suštine stvaranja kemijske veze, strukturnih obilježja anorganskih tvari.

Razmotrimo glavne klase binarnih spojeva, svojstva njihove kemijske strukture i svojstava, te neka područja njihove industrijske primjene.

oksidi

Ova klasa anorganskih tvari najčešća je u prirodi. Među poznatim predstavnicima ove skupine spojeva razlikujemo:

• silicijev oksid (riječni pijesak);
• vodikov oksid (voda);
• Ugljični dioksid;
• glina (aluminij oksid);
• željezni oksidi (željezni oksidi).

Takve su binarne veze kompleksnih tvari, u sastavu koji je prisutan kisikom, koji pokazuje stupanj oksidacije -2.

Agregatno stanje oksida

Spojevi bakra, kalcija i željeza su kristalne čvrste tvari. Isto agregatno stanje ima okside nekih nemetala, primjerice heksavalentni sumpor, pentavalentni fosfor, silikon. Tekuća pod normalnim uvjetima je voda. Velika većina spojeva kisika ne-metala su plinovi.

Značajke obrazovanja

Mnogi binarni spojevi kisika nastaju u prirodi. Na primjer, kada se gori gorivo, disanje, propadanje organskih tvari, nastaje ugljični dioksid (ugljični monoksid 4). U zraku je sadržaj volumena oko 0,03 posto.

Slični binarni spojevi su proizvodi aktivnosti vulkana, kao i komponenta mineralne vode. Ugljični dioksid ne podržava izgaranje, pa se ovaj kemijski spoj koristi za gašenje požara.

Hlapljivi spojevi vodika

Takvi binarni spojevi važna su skupina tvari u kojima je prisutan vodik. Među predstavnicima industrijske važnosti zapažamo metan, vodu, vodikov sulfid, amonijak i također halogenirani vodik.

Dio hlapljivih vodikovih spojeva prisutan je u tlu vode, živim organizmima, pa možemo govoriti o njihovoj geokemijskoj i biokemijskoj ulozi.

Kako bi se stvorili binarnim spojevima ove vrste, najprije dolazi vodik, koji ima valenciju. Drugi element je nemetal koji ima negativno stanje oksidacije.

Kako bi organizirali indekse u binarnom spoju između valencija, određuje se najmanje zajednički višekratnik. Broj atoma svakog elementa određuje se dijeljenjem valencije svakog elementa koji je dio spoja.

Vodikov klorid

Razmotrite formule binarnih spojeva: klorovodik i amonijak. Te su tvari važne za suvremenu kemijsku industriju. HCl pod normalnim uvjetima je plinoviti spoj, visoko topljiv u vodi. Nakon otapanja plinovitog klorida nastaje klorovodična kiselina koja se koristi u mnogim kemijskim procesima i proizvodnim lancima.

Ovaj binarni spoj sadržan je u želučanom soku ljudi i životinja, predstavlja prepreku za patogene koji prodiru s hranom u želudac.

Među glavnim područjima primjene klorovodične kiseline razlikujemo proizvodnju klorida, sintezu proizvoda koji sadrže klor, jetkanje metala, pročišćavanje cijevi od oksida i karbonata, proizvodnja kože.

Amonijak koji ima formulu NH₃, je bezbojni plin s određenim oštrim mirisom. Njegova neograničena topljivost u vodi omogućuje dobivanje alkohola amonijaka, koji se tvrdi u medicini. U prirodi, ovaj binarni spoj nastaje tijekom propadanja organskih proizvoda, u kojima je prisutan dušik.

Razvrstavanje oksida

Binarni spoj koji sadrži kisik metala koji ima valenciju 1 ili 2 je bazični oksid. Na primjer, ova skupina uključuje okside alkalnih i zemno alkalijskih metala.

Oksidi ne-metala, kao i metali valencije veće od 4, su kiseli spojevi.

Ovisno o kemijskim svojstvima predstavnika ove klase podijeljeni su u grupe za formiranje soli i ne-soli.

Među tipičnim predstavnicima druge skupine spominju se ugljični monoksid (CO), dušikov oksid 1 (NO).

Formiranje sustavnih imena spojeva

Među zadacima koji se nude diplomanata koji polože državni ispit u kemiji, postoji: "Napravite molekularne formule za moguće binarne spojeve kisika sumpora (dušika, fosfora)". Da bismo se borili sa zadatkom, potrebno je imati ideju ne samo o algoritmu, nego io značajkama nomenklature ove klase anorganskih tvari.

Prilikom oblikovanja naziva binarne veze, početno označite element koji je u formuli na desnoj strani, dodajući sufiks "id". Zatim navedite naziv prvog elementa. Za kovalentne spojeve se dodaju privici, uz koje se može odrediti kvantitativni odnos između sastojaka binarnog spoja.

Na primjer, SO₃ - sumpor trioksid, N₂O₄ diazotid tetroksid, I₂CL₆ - heksaklorid diode.

Ako je binarni spoj prisutan kemijski element koji može pokazati različite stupnjeve oksidacije, stanje oksidacije je naznačeno u zagradama nakon naziva spoja.

Na primjer, dva željeznih spojeva razlikuju se po imenu: FeCL₃ - željezni oksid (3), FeCL₂ Željezni oksid (2).

Za hidride, naročito ne-metalne elemente, koriste se trivijalna imena. Tako, H₂O - voda, HCL - klorovodik, HI - vodikov jodid, HF - fluorovodična kiselina.

kationi

Pozitivni ioni onih elemenata koji su sposobni formirati samo jedan stabilni ion, daju istim nazivima kao i sami simboli. To uključuje sve predstavnike prve i druge skupine periodike Mendelejev sustav.

Na primjer, kationi natrija i magnezija imaju oblik: Na⁺, mg²⁺. Prijelazni elementi su sposobni formirati nekoliko vrsta kationa, stoga u ime potrebno je naznačiti valenciju koja se manifestira u svakom pojedinom slučaju.

anioni

Za jednostavne (monoatomske) i složene (poliatomske) anione koristi se sufiks-id.

Zajednički oksoanion određenog elementa je sufiks -am. Za oksoanion elementa u formuli sa nižim oksidacijskim stanjem upotrijebljen je sufiks -it. Za minimalno stanje oksidacije, prefiks je hipo- i za maksimalnu vrijednost - po-. Na primjer, ion O^2- je oksidni ion, i O^- - peroksid.

Postoje i razna trivijalna imena za hidride. Na primjer, N₂H₄ koji se nazivaju hidrazin i PH₃ fosfina.

Oksonojevi koji sadrže sumpor imaju sljedeća imena:

• SO4^2- - sulfat;
• S₂O₃^2- - tiosulfata;
• NCS^- - tiocijanat.

soli

U mnogim konačnim testovima u kemiji predlaže se sljedeći zadatak: "Sastavite formule za binarne spojeve metala". Ako takvi spojevi sadrže anione klora, broma, joda, takvi spojevi se nazivaju halidi, oni su klasificirani kao soli. Prilikom sastavljanja formula tih binarnih spojeva, metal se najprije stavlja, a zatim odgovarajući halogenidni ion.

Da bi se odredio broj atoma svakog elementa, pronađen je najmanji višekratnik između valencija, a u podjeli se dobivaju indeksi.

Takvi spojevi imaju visoku točku topljenja i vrelište, dobra topljivost u vodi, u normalnim uvjetima su krute tvari. Na primjer, natrij i kalij kloridi dio su morske vode.

Kuhanje soli ljudi koriste od davnih vremena. Trenutno, uporaba ovog binarnog spoja nije ograničena na prehranu. Elektroliza vodene otopine natrij klorida proizvodi metalni natrij i plinoviti klor. Ti se proizvodi koriste u raznim proizvodnim procesima, na primjer, za proizvodnju natrij hidroksida, klorovodika.

Vrijednost binarnih spojeva

Ova grupa uključuje veliki broj tvari, tako da možemo sa sigurnošću reći razmjere njihove uporabe u različitim područjima ljudske aktivnosti. Amonijak u kemijskoj industriji koristi se kao prekursor u proizvodnji dušične kiseline, proizvodnji mineralnih gnojiva. To je ovaj binarni spoj korišten u finoj organskoj sintezi, koji se dugo koristi u rashladnim postrojenjima.

Zbog jedinstvene tvrdoće volfram karbida, ovaj spoj je pronašao primjenu u proizvodnji raznih alata za rezanje. Kemijska inertnost ovog binarnog spoja omogućuje uporabu u agresivnim medijima: laboratorijska oprema, peći.

"Jolly Gas" (dušični oksid 1) u smjesi s kisikom koristi se u medicini za opću anesteziju.

Svi binarni spojevi imaju kovalentni ili ionski karakter kemijske veze, molekularne, ionske ili atomske kristalne rešetke.

zaključak

Prilikom formuliranja binarnih formula spojeva potrebno je slijediti određeni algoritam akcija. Prvo, zabilježen je element koji pokazuje pozitivno stanje oksidacije (ima manju vrijednost električne negativnosti). Prilikom određivanja vrijednosti stupnja oksidacije, drugi element od osam otuđuje broj skupine u kojoj se nalazi. Ako se dobiveni brojevi razlikuju, utvrđuje se najmanje zajednički višekratnik, tada se izračunavaju indeksi.

Uz okside, ovi spojevi uključuju karbide, silicide, perokside, hidride. Aluminij i kalcijev karbidi koriste se za laboratorijsku proizvodnju metana i acetilena, peroksidi se u kemijskoj industriji koriste kao jaki oksidansi.

U elektrotehnici se koristi halid kao što je fluorovodik (fluorovodična kiselina) za lemljenje. Među najznačajnijim binarnim spojevima, bez kojih je teško zamisliti postojanje živih organizama, voda vodi. Strukturne značajke ovog anorganskog spoja detaljno su proučavane u školskom smjeru kemije. Na njenom je primjeru da dečki dobiju ideju o nizu akcija pri sastavljanju formula binarnih spojeva.

Zaključno, napominjemo da je teško naći takvu sferu moderne industrije, polja ljudskog života, gdje god se koriste razni binarni spojevi.