Kaj so binarne povezave?

Binarne spojine so snovi, ki jih tvorita dva različna kemijska elementa. Ta izraz se uporablja za opis kvalitativne in kvantitativne sestave anorganskih spojin.

Binarne kemične spojine štejejo za pomemben predmet pri preučevanju narave snovi. Pri opisovanju le-teh se uporabljajo naslednji pojmi: polarizacija vezi, stopnja oksidacije, valenca. Ti kemični izrazi omogočajo razumevanje bistva nastanka kemične vezi, strukturnih značilnosti anorganskih snovi.

Razmislimo o glavnih razredih binarnih spojin, značilnostih njihove kemijske strukture in lastnosti ter nekaterih področjih njihove industrijske uporabe.

Oksidi

Ta razred anorganskih snovi je najpogostejši v naravi. Med znanimi predstavniki te skupine spojin razlikujemo:

• silicijev oksid (rečni pesek);
• vodikov oksid (voda);
• Ogljikov dioksid;
• glina (aluminijev oksid);
• železovi oksidi (železovi oksidi).

Takšne binarne povezave so zapletene snovi, v sestavi katerega je prisoten kisik, ki kaže stopnjo oksidacije -2.

Skupno stanje oksidov

Spojine bakra, kalcija in železa so kristalne trdne snovi. V istem agregatnem stanju so oksidi nekaterih nekovin, na primer šestvalentni žveplo, pentavalentni fosfor, silicij. Tekočina v normalnih pogojih je voda. Velika večina kisikovih spojin iz nemetala je plin.

Značilnosti izobraževanja

V naravi nastajajo številne kisikove spojine. Na primer, pri gorenju goriva, dihanju, razpadanju organskih snovi, nastane ogljikov dioksid (ogljikov monoksid 4). V zraku je njegova vsebnost približno 0,03 odstotka.

Podobne binarne spojine so produkti dejavnosti vulkanov in tudi sestavni del mineralne vode. Ogljikov dioksid ne podpira izgorevanja, zato se ta kemična spojina uporablja za gašenje požarov.

Hlapne vodikove spojine

Take binarne spojine so pomembna skupina snovi, v katerih je vodik prisoten. Med predstavniki industrijskega pomena upoštevamo metan, vodo, vodikov sulfid, amoniak in tudi halogeniran vodik.

Del hlapnih vodikovih spojin je prisoten v talni vodi, živih organizmih, zato lahko govorimo o svoji geokemični in biokemijski vlogi.

Za izdelavo binarnih spojin te vrste pride prvi vodik, ki ima valenco. Drugi element je nekovinski, ki ima negativno stanje oksidacije.

Če želite razvrstiti indekse v binarni povezavi med valencami, se določi najmanjši skupni večkratnik. Število atomov vsakega elementa se določi tako, da ga delimo z valenco vsakega elementa, ki je del spojine.

Vodikov klorid

Razmislite o formulah binarnih spojin: vodikov klorid in amoniak. Te snovi, ki so pomembne za sodobno kemično industrijo. HCl v normalnih pogojih je plinasta spojina, zelo topna v vodi. Po raztapljanju plina vodikovega klorida se tvori klorovodikova kislina, ki se uporablja v številnih kemijskih procesih in proizvodnih verigah.

Ta binarna spojina je v želodčnem soku ljudi in živali, ovira za patogene, ki prodrejo v hrano v želodec.

Med glavnimi področji uporabe klorovodikove kisline razlikujemo proizvodnjo kloridov, sintezo izdelkov, ki vsebujejo klor, jedkanje kovin, čiščenje cevi iz oksidov in karbonatov, proizvodnjo usnja.

Amoniak s formulo NH₃, je brezbarven plin s specifičnim ostrim vonjem. Njena neomejena topnost v vodi omogoča pridobivanje alkohola iz amonijaka, ki se zahteva v medicini. V naravi se ta binarna spojina tvori med razpadom organskih proizvodov, v katerih je dušik prisoten.

Razvrstitev oksidov

Binarna spojina, ki vsebuje kisik, iz kovine, katere valenca je 1 ali 2, je osnovni oksid. Na primer, ta skupina vključuje okside alkalnih in zemeljskoalkalijskih kovin.

Oksidi nekovin, kot tudi kovine z valenco nad 4, so kisle spojine.

Odvisno od kemijskih lastnosti predstavnikov tega razreda so razdeljeni v skupine, ki tvorijo sol in ne-soli.

Med tipičnimi predstavniki druge skupine omenjamo ogljikov monoksid (CO), dušikov oksid 1 (NO).

Oblikovanje sistemskih imen spojin

Med nalogami, ki jih ponujajo diplomantom, ki opravijo državni izpit iz kemije, je to: "Izdelajte molekularne formule za možne binarne kisikove spojine žvepla (dušik, fosfor)." Da bi se spopadli z nalogo, je treba imeti idejo ne samo o algoritmu, ampak tudi o značilnostih nomenklature tega razreda anorganskih snovi.

Ko oblikujete ime binarne povezave, najprej navedite element, ki je v formuli na desni in dodajte pripono "id". Nato navedite ime prvega elementa. Za kovalentne spojine dodamo priponke, na katerih je mogoče določiti količinsko razmerje med sestavinami binarne spojine.

Na primer, SO₃ - žveplov trioksid, N₂O₄ - diazotid tetroksid, I₂CL₆ - heksaklorid diode.

Če je v binarni spojini prisoten kemični element, ki lahko kaže različne stopnje oksidacije, je stanje oksidacije navedeno v oklepajih po imenu spojine.

Na primer, dva železove spojine se razlikujejo po imenu: FeCL₃ - železov oksid (3), FeCL₂ Železov oksid (2).

Za hidride, zlasti nekovinske elemente, se uporabljajo trivialna imena. Tako, H₂O - voda, HCl - vodikov klorid, HI - vodikov jodid, HF - fluorovodikova kislina.

Kationi

Pozitivni ioni tistih elementov, ki lahko tvorijo le en stabilen ion, dajo enaka imena kot sami simboli. Ti vključujejo vse predstavnike prve in druge skupine periodičnih sistem Mendeleev.

Na primer, kationi natrija in magnezija imajo obliko: Na⁺, Mg²⁺. Prehodni elementi so sposobni oblikovati več vrst kationov, zato je v imenu treba navesti valenco, ki se kaže v vsakem posameznem primeru.

Anioni

Pri enostavnih (monoatomskih) in kompleksnih (poliatomskih) anionih se uporablja priponka -id.

Skupni oksoanion določenega elementa je pripono -am. Za oksoanijo elementa v formuli z nižjim oksidacijskim stanjem uporabimo pripono -it. Pri minimalnem oksidacijskem stanju je predpono hipo- in maksimalna vrednost - na -. Na primer, ion O^2- je oksidni ion in O^- - peroksid.

Obstajajo tudi različna trivialna imena za hidride. Na primer, N₂H₄ ki se imenuje hidrazin in PH₃ imenovanega fosfina.

Oksoanije, ki vsebujejo žveplo, imajo naslednja imena:

• Tako4^2- - sulfat;
• S₂O₃^2- - tiosulfat;
• NCS^- - tiocianat.

Sol

Pri mnogih končnih preskusih v kemiji je predlagana naslednja naloga: "Sestavite formule za kovinske binarne spojine". Če takšne spojine vsebujejo anioni klora, broma in joda, se takšne spojine imenujejo halidi, ki jih imenujemo soli. Ko sestavljamo formule teh binarnih spojin, se najprej doda kovina, nato ustrezen halidni ion.

Za določitev števila atomov vsakega elementa najdemo najmanjše množico med valencami in v delitvi dobimo indekse.

Takšne spojine imajo visoko tališče in vrelišče, dobro topnost v vodi, pod normalnimi pogoji so trdne snovi. Na primer, natrijev in kalijev klorid sta del morske vode.

Ljudje iz kuharske soli že od davnih časov uporabljajo. Trenutno uporaba te binarne spojine ni omejena na prehranjevanje. Elektroliza vodne raztopine natrijevega klorida proizvaja kovinski natrijev in plinasti klor. Ti izdelki se uporabljajo v različnih proizvodnih postopkih, na primer za proizvodnjo natrijevega hidroksida, vodikovega klorida.

Vrednost binarnih spojin

Ta skupina vključuje veliko število snovi, zato z zaupanjem lahko rečemo, da je njihova uporaba na različnih področjih človeške dejavnosti. Amonijak v kemični industriji se uporablja kot predhodnik pri proizvodnji dušikove kisline, pri proizvodnji mineralnih gnojil. To binarno spojino se uporablja v fini organski sintezi, ki se že dolgo uporablja v hladilnih obratih.

Zaradi edinstvene trdote volframovega karbida je ta spojina našla uporabo pri izdelavi različnih orodij za rezanje. Kemijska inertnost te binarne spojine omogoča uporabo v agresivnih medijih: laboratorijska oprema, peči.

"Jolly Gas" (dušikov oksid 1) v mešanici s kisikom se uporablja v medicini za splošno anestezijo.

Vse binarne spojine imajo kovalentni ali ionski značaj kemijske vezi, molekularne, ionske ali atomske kristalne rešetke.

Zaključek

Pri oblikovanju binarnih sestavljenih formul je potrebno upoštevati določen algoritem ukrepov. Najprej se zabeleži element, ki kaže pozitivno oksidacijsko stanje (ima manjšo vrednost električne negativnosti). Pri določanju vrednosti stopnje oksidacije drugi osem element odšteje število skupine, v kateri se nahaja. Če se dobljene številke razlikujejo, se določi najmanjši skupni večkrat, potem se izračunajo indeksi.

Te spojine poleg oksidov vključujejo karbide, silicide, perokside, hidride. Aluminij in kalcijevi karbidi se uporabljajo za laboratorijsko proizvodnjo metana in acetilena, v kemični industriji se kot peroksidi uporabljajo močni oksidanti.

Halogenid, kot je vodikov fluorid (fluorovodična kislina), se uporablja v elektrotehniki za spajkanje. Med najpomembnejšimi binarnimi spojinami, brez katerih je težko predstavljati obstoj živih organizmov, vodijo voda. Strukturne značilnosti te anorganske spojine so podrobno preučene v šolskem tečaju kemije. Njen primer je, da fantje pri pripravi formul binarnih spojin dobijo idejo o zaporedju dejanj.

Na koncu ugotavljamo, da je težko najti takšno področje sodobne industrije, področja človeškega življenja, kjer se uporabljajo različne binarne spojine.