Els compostos binaris són substàncies que estan formades per dos elements químics diferents. Aquest terme s'utilitza per designar la composició qualitativa i quantitativa dels compostos inorgànics.
Els compostos químics binaris es consideren un objecte important en l'estudi de la naturalesa de les substàncies. A l'hora de descriure'ls s'utilitzen els conceptes següents: polarització de l'enllaç, estat d'oxidació, valència. Aquests termes químics permeten entendre l'essència de la formació d'un enllaç químic, les característiques estructurals de les substàncies inorgàniques.
Considerem les principals classes de compostos binaris, les característiques de la seva estructura i propietats químiques, algunes àrees de la seva aplicació industrial.
Òxids
Aquesta classe de substàncies inorgàniques és la més comuna a la natura. Entre els coneguts representants d'aquest grup de compostos destaquem:
- òxid de silici (sorra de riu);
- òxid d'hidrogen (aigua);
- diòxid de carboni;
- argila (òxid d'alumini);
- mineral de ferro (òxids de ferro).
Aquests compostos binaris són substàncies complexes, que necessàriament contenen oxigen i presenten un estat d'oxidació de -2.
Agregatestat dels òxids
Els compostos de coure, calci i ferro són sòlids cristal·lins. El mateix estat d'agregació tenen òxids d'alguns no metalls, com el sofre hexavalent, el fòsfor pentavalent, el silici. El líquid en condicions normals és l'aigua. La gran majoria dels compostos d'oxigen dels no metalls són gasos.
Característiques de l'educació
A la natura es formen molts compostos binaris d'oxigen. Per exemple, durant la combustió del combustible, la respiració, la descomposició de la matèria orgànica, es forma diòxid de carboni (monòxid de carboni 4). A l'aire, el seu contingut de volum és d'uns 0,03 per cent.
Els compostos binaris similars són els productes de l'activitat del volcà, així com una part integral de l'aigua mineral. El diòxid de carboni no admet la combustió, de manera que aquest compost químic s'utilitza per extingir incendis.
Compostos d'hidrogen volàtil
Aquests compostos binaris són un grup important de substàncies que contenen hidrogen. Entre els representants d'importància industrial, destaquem el metà, l'aigua, el sulfur d'hidrogen, l'amoníac, així com els halogenurs d'hidrogen.
Una part dels compostos volàtils d'hidrogen està present a l'aigua del sòl, als organismes vius, de manera que podem parlar del seu paper geoquímic i bioquímic.
Per fer compostos binaris d'aquest tipus, es posa en primer lloc l'hidrogen, que té valència. El segon element és un no metall amb un estat d'oxidació negatiu.
Per a la indexacióen un compost binari entre valències, es determina el mínim comú múltiple. El nombre d'àtoms de cada element es determina dividint-lo per la valència de cada element que forma el compost.
Clorhidrato
Considereu les fórmules dels compostos binaris: clorur d'hidrogen i amoníac. Són aquestes substàncies les que són importants per a la indústria química moderna. L'HCl en condicions normals és un compost gasós, altament soluble en aigua. La dissolució de gas de clorur d'hidrogen produeix àcid clorhídric, que s'utilitza en molts processos químics i cadenes de producció.
Aquest compost binari es troba al suc gàstric dels humans i dels animals, és una barrera per als microbis patògens que entren a l'estómac amb els aliments.
Entre les principals àrees d'aplicació de l'àcid clorhídric destaquem la producció de clorurs, la síntesi de productes que contenen clor, el decapat de metalls, la neteja de canonades d'òxids i carbonats, la producció de cuir.
L'amoníac, que té la fórmula NH3, és un gas incolor amb una olor acre específica. La seva solubilitat il·limitada en aigua permet obtenir amoníac, que és demanat en medicina. A la natura, aquest compost binari es forma durant la descomposició dels productes orgànics, que contenen nitrogen.
Classificació dels òxids
Un compost binari que conté oxigen d'un metall amb una valència d'1 o 2 és el principalòxid. Per exemple, aquest grup inclou òxids de metalls alcalins i alcalinotèrres.
Els òxids de no metalls, així com els metalls amb una valència superior a 4, són compostos àcids.
Depenent de les propietats químiques dels representants d'aquesta classe es divideixen en grups de formació de sal i grups que no formen sal.
Entre els representants típics del segon grup, destaquem el monòxid de carboni (CO), l'òxid nítric 1 (NO).
Formació de noms sistemàtics de compostos
Entre les tasques que s'ofereixen als graduats que es presenten a l'examen estatal de química, hi ha aquesta: "Elaborar les fórmules moleculars de possibles compostos binaris d'oxigen de sofre (nitrogen, fòsfor)". Per fer front a la tasca, cal tenir una idea no només sobre l'algorisme, sinó també sobre les característiques de la nomenclatura d'aquesta classe de substàncies inorgàniques.
En formar el nom d'un compost binari, indiqueu inicialment l'element que es troba a la dreta de la fórmula, afegint el sufix "id". A continuació, indiqueu el nom del primer element. Per als compostos covalents, s'afegeixen prefixos, amb els quals és possible establir una relació quantitativa entre les parts constituents d'un compost binari.
Per exemple, SO3 és triòxid de sofre, N2O4 és dinitrogen tetròxid, I2CL6 – díode hexaclorur.
Si un compost binari conté un element químic capaç de presentar diferents estats d'oxidació, l'estat d'oxidació s'indica entre parèntesis després del nom del compost.
Per exemple, dos compostos de ferrodifereixen pel nom: FeCL3 - òxid de ferro (3), FeCL2 - òxid de ferro (2).
Per als hidrurs, en particular els elements no metàl·lics, utilitzeu noms trivials. Així, H2O és aigua, HCL és clorur d'hidrogen, HI és iodur d'hidrogen, HF és àcid fluorhídric.
Cations
Els ions positius d'aquells elements que són capaços de formar només un ió estable reben els mateixos noms que els símbols. Aquests inclouen tots els representants del primer i segon grups del sistema periòdic de Mendeleiev.
Per exemple, els cations de sodi i magnesi tenen l'aspecte següent: Na+, Mg2+. Els elements de transició són capaços de formar diversos tipus de cations, de manera que el nom ha d'indicar la valència que apareix en cada cas individual.
Anions
Anions simples (monatòmics) i complexos (poliatòmics) fan servir el sufix -id.
El sufix -am és un oxoanió comú d'un determinat element. Per a l'oxoanió d'un element que es troba en la fórmula amb un estat d'oxidació inferior, s'utilitza el sufix -it. El prefix hipo- s'utilitza per a l'estat d'oxidació mínim, i per- s'utilitza per al valor màxim. Per exemple, l'ió O2- és un ió òxid i O- és un peròxid.
Hi ha diversos noms trivials per als hidrurs. Per exemple, N2H4 s'anomena hidrazina i PH3 s'anomena fosfina.
Els
oxoanions que contenen sofre tenen els noms següents:
- SO42- - sulfat;
- S2O32- - tiosulfat;
- NCS- - tiocianat.
S alts
Moltes proves finals de química ofereixen la següent tasca: "Fer fórmules per a compostos binaris de metalls". Si aquests compostos contenen anions de clor, brom, iode, aquests compostos s'anomenen halogenurs i pertanyen a la classe de les sals. Quan es formulen aquests compostos binaris, el metall es col·loca primer, seguit de l'ió halogenur corresponent.
Per determinar el nombre d'àtoms de cada element, trobeu el múltiple més petit entre les valències, en dividir, obteniu índexs.
Aquests compostos tenen alts punts de fusió i ebullició, bona solubilitat en aigua, en condicions normals són sòlids. Per exemple, els clorurs de sodi i de potassi formen part de l'aigua de mar.
La gent fa servir la sal de taula des de l'antiguitat. Actualment, l'ús d'aquest compost binari no es limita a menjar. L'electròlisi d'una solució aquosa de clorur de sodi produeix sodi metàl·lic i clor gasós. Aquests productes s'utilitzen en diversos processos de fabricació, com ara hidròxid de sodi, clorur d'hidrogen.
Significat dels compostos binaris
Aquest grup inclou un gran nombre de substàncies, per la qual cosa podem afirmar amb confiança sobre l'escala del seu ús en diversos camps de l'activitat humana. L'amoníac s'utilitza a la indústria química com aprecursor en la fabricació d'àcid nítric, la producció de fertilitzants minerals. Aquest compost binari s'utilitza en la síntesi orgànica fina i s'ha utilitzat en refrigeració durant molt de temps.
A causa de la duresa única del carbur de tungstè, aquest compost ha trobat aplicació en la fabricació d'una varietat d'eines de tall. La inercia química d'aquest compost binari permet utilitzar-lo en entorns agressius: equips de laboratori, forns.
El "gas de la risa" (òxid nítric 1) barrejat amb oxigen s'utilitza en medicina per a l'anestèsia general.
Tots els compostos binaris tenen una naturalesa covalent o iònica de l'enllaç químic, una xarxa cristal·lina molecular, iònica o atòmica.
Conclusió
Quan s'elaboren fórmules per a compostos binaris, cal seguir un determinat algorisme d'accions. Primer s'escriu l'element que presenta un estat d'oxidació positiu (té un valor de negativitat elèctrica inferior). Quan es determina el valor de l'estat d'oxidació del segon element, es resta de vuit el nombre del grup en què es troba. Si els nombres obtinguts difereixen entre si, es determina el mínim comú múltiple i es calculen els índexs.
A més dels òxids, aquests compostos inclouen carburs, siliciurs, peròxids i hidrurs. Els carburs d'alumini i de calci s'utilitzen per a la producció de laboratori de metà i acetilè, els peròxids s'utilitzen a la indústria química com a oxidants forts.
Un halogenur com el fluorur d'hidrogen(àcid fluorhídric), utilitzat en enginyeria elèctrica per soldar. Entre els compostos binaris més importants, sense els quals és difícil imaginar l'existència d'organismes vius, l'aigua està al capdavant. Les característiques estructurals d'aquest compost inorgànic s'estudien amb detall a l'assignatura de química escolar. És en el seu exemple que els nois es fan una idea de la seqüència d'accions en compilar fórmules per a compostos binaris.
En conclusió, observem que és difícil trobar una esfera de la indústria moderna, una àrea de la vida humana, allà on s'utilitzin diversos compostos binaris.
