I composti binari sono sostanze formate da due diversi elementi chimici. Questo termine è usato per indicare la composizione qualitativa e quantitativa dei composti inorganici.
I composti chimici binari sono considerati un oggetto importante nello studio della natura delle sostanze. Nel descriverli, vengono utilizzati i seguenti concetti: polarizzazione del legame, stato di ossidazione, valenza. Questi termini chimici consentono di comprendere l'essenza della formazione di un legame chimico, le caratteristiche strutturali delle sostanze inorganiche.
Consideriamo le principali classi di composti binari, le caratteristiche della loro struttura chimica e delle loro proprietà, alcune aree di applicazione industriale.
Ossidi
Questa classe di sostanze inorganiche è la più comune in natura. Tra i noti rappresentanti di questo gruppo di composti, segnaliamo:
- ossido di silicio (sabbia di fiume);
- ossido di idrogeno (acqua);
- anidride carbonica;
- argilla (ossido di alluminio);
- minerale di ferro (ossidi di ferro).
Tali composti binari sono sostanze complesse, che contengono necessariamente ossigeno, esibendo uno stato di ossidazione di -2.
Aggregatistato degli ossidi
I composti di rame, calcio e ferro sono solidi cristallini. Nello stesso stato di aggregazione si hanno ossidi di alcuni non metalli, come zolfo esavalente, fosforo pentavalente, silicio. Il liquido in condizioni normali è acqua. La stragrande maggioranza dei composti di ossigeno dei non metalli sono gas.
Caratteristiche dell'istruzione
In natura si formano molti composti binari dell'ossigeno. Ad esempio, durante la combustione del carburante, la respirazione, il decadimento della materia organica, si forma anidride carbonica (monossido di carbonio 4). Nell'aria, il suo contenuto di volume è di circa 0,03 percento.
Composti binari simili sono i prodotti dell'attività vulcanica, nonché parte integrante dell'acqua minerale. L'anidride carbonica non supporta la combustione, quindi questo composto chimico viene utilizzato per estinguere gli incendi.
Composti di idrogeno volatili
Tali composti binari sono un importante gruppo di sostanze contenenti idrogeno. Tra i rappresentanti di importanza industriale si segnalano metano, acqua, acido solfidrico, ammoniaca e alogenuri di idrogeno.
Parte dei composti volatili dell'idrogeno è presente nell'acqua del suolo, negli organismi viventi, quindi possiamo parlare del loro ruolo geochimico e biochimico.
Per creare composti binari di questo tipo, l'idrogeno, che ha una valenza, viene messo al primo posto. Il secondo elemento è un non metallo con uno stato di ossidazione negativo.
Per l'indicizzazionein un composto binario tra valenze si determina il minimo comune multiplo. Il numero di atomi di ogni elemento è determinato dividendo per la valenza di ogni elemento che compone il composto.
Idrocloruro
Considera le formule dei composti binari: acido cloridrico e ammoniaca. Sono queste sostanze che sono importanti per la moderna industria chimica. L'HCl in condizioni normali è un composto gassoso, altamente solubile in acqua. La dissoluzione del gas acido cloridrico produce acido cloridrico, che viene utilizzato in molti processi chimici e catene di produzione.
Questo composto binario si trova nel succo gastrico di esseri umani e animali, è una barriera ai microbi patogeni che entrano nello stomaco con il cibo.
Tra i principali ambiti di applicazione dell'acido cloridrico, segnaliamo la produzione di cloruri, la sintesi di prodotti contenenti cloro, il decapaggio dei metalli, la pulizia dei tubi da ossidi e carbonati, la produzione di pellami.
L'ammoniaca, avente la formula NH3, è un gas incolore con un odore pungente specifico. La sua solubilità illimitata in acqua consente di ottenere l'ammoniaca, richiesta in medicina. In natura, questo composto binario si forma durante il decadimento dei prodotti organici, che contengono azoto.
Classificazione degli ossidi
Un composto binario contenente ossigeno di un metallo avente una valenza di 1 o 2 è il principaleossido. Ad esempio, questo gruppo include ossidi di metalli alcalini e alcalino terrosi.
Gli ossidi di non metalli, così come i metalli con una valenza maggiore di 4, sono composti acidi.
A seconda delle proprietà chimiche dei rappresentanti di questa classe sono divisi in gruppi salini e non salini.
Tra i rappresentanti tipici del secondo gruppo si segnalano monossido di carbonio (CO), monossido di azoto 1 (NO).
Formazione di nomi sistematici di composti
Tra i compiti offerti ai laureati che sostengono l'esame di stato in chimica, c'è questo: "Realizzare le formule molecolari di possibili composti binari dell'ossigeno dello zolfo (azoto, fosforo)". Per far fronte al compito, è necessario avere un'idea non solo dell'algoritmo, ma anche delle caratteristiche della nomenclatura di questa classe di sostanze inorganiche.
Quando formi il nome di un composto binario, indica inizialmente l'elemento che si trova a destra nella formula, aggiungendo il suffisso "id". Successivamente, indica il nome del primo elemento. Per i composti covalenti vengono aggiunti dei prefissi, con i quali è possibile stabilire un rapporto quantitativo tra le parti costituenti di un composto binario.
Ad esempio, SO3 è triossido di zolfo, N2O4 è diazoto tetraossido, I2CL6 – diodo esacloruro.
Se un composto binario contiene un elemento chimico in grado di mostrare diversi stati di ossidazione, lo stato di ossidazione è indicato tra parentesi dopo il nome del composto.
Ad esempio, due composti di ferrodifferiscono nel nome: FeCL3 - ossido di ferro (3), FeCL2 - ossido di ferro (2).
Per gli idruri, in particolare gli elementi non metallici, usa nomi banali. Quindi, H2O è acqua, HCL è acido cloridrico, HI è acido ioduro, HF è acido fluoridrico.
Cazioni
Agli ioni positivi di quegli elementi che sono in grado di formare un solo ione stabile vengono dati gli stessi nomi dei simboli stessi. Questi includono tutti i rappresentanti del primo e del secondo gruppo del sistema periodico di Mendeleev.
Ad esempio, i cationi di sodio e magnesio sono simili a: Na+, Mg2+. Gli elementi di transizione sono in grado di formare diversi tipi di cationi, quindi il nome deve indicare la valenza che compare in ogni singolo caso.
Anioni
Anioni semplici (monoatomici) e complessi (poliatomici) usano il suffisso -id.
Il suffisso -am è un oxoanion comune di un certo elemento. Per l'ossoanione di un elemento che si trova nella formula con uno stato di ossidazione inferiore, viene utilizzato il suffisso -it. Il prefisso hypo- viene utilizzato per lo stato di ossidazione minimo e per- viene utilizzato per il valore massimo. Ad esempio, lo ione O2- è uno ione ossido e O- è un perossido.
Ci sono vari nomi banali per gli idruri. Ad esempio, N2H4 si chiama idrazina e PH3 si chiama fosfina.
Gli oxoanioni contenenti zolfo hanno i seguenti nomi:
- SO42- - solfato;
- S2O32- - tiosolfato;
- NCS- - tiocianato.
Sali
Molti test finali in chimica offrono il seguente compito: "Crea formule per composti binari di metalli". Se tali composti contengono anioni di cloro, bromo, iodio, tali composti sono chiamati alogenuri e appartengono alla classe dei sali. Quando si formulano questi composti binari, il metallo viene posizionato per primo, seguito dal corrispondente ione alogenuro.
Per determinare il numero di atomi di ciascun elemento, trova il multiplo più piccolo tra le valenze, quando dividi, ottieni gli indici.
Tali composti hanno alti punti di fusione e di ebollizione, buona solubilità in acqua, in condizioni normali sono solidi. Ad esempio, i cloruri di sodio e potassio fanno parte dell'acqua di mare.
Il sale da tavola è stato usato dalle persone fin dai tempi antichi. Attualmente, l'uso di questo composto binario non si limita al mangiare. L'elettrolisi di una soluzione acquosa di cloruro di sodio produce sodio metallico e cloro gassoso. Questi prodotti sono utilizzati in vari processi di produzione come idrossido di sodio, acido cloridrico.
Significato dei composti binari
Questo gruppo include un numero enorme di sostanze, quindi possiamo affermare con sicurezza la portata del loro utilizzo in vari campi dell'attività umana. L'ammoniaca è usata nell'industria chimica come aprecursore nella produzione di acido nitrico, la produzione di fertilizzanti minerali. È questo composto binario che viene utilizzato nella sintesi organica fine ed è stato utilizzato nella refrigerazione per molto tempo.
A causa della durezza unica del carburo di tungsteno, questo composto ha trovato applicazione nella produzione di una varietà di utensili da taglio. L'inerzia chimica di questo composto binario ne consente l'utilizzo in ambienti aggressivi: apparecchiature di laboratorio, forni.
Il "gas esilarante" (ossido nitrico 1) miscelato con ossigeno è usato in medicina per l'anestesia generale.
Tutti i composti binari hanno una natura covalente o ionica del legame chimico, un reticolo cristallino molecolare, ionico o atomico.
Conclusione
Quando si elaborano formule per composti binari, è necessario seguire un certo algoritmo di azioni. L'elemento che mostra uno stato di ossidazione positivo (ha un valore di negatività elettrica inferiore) viene scritto per primo. Quando si determina il valore dello stato di ossidazione del secondo elemento, il numero del gruppo in cui si trova viene sottratto da otto. Se i numeri ottenuti differiscono tra loro, viene determinato il minimo comune multiplo, quindi vengono calcolati gli indici.
Oltre agli ossidi, questi composti includono carburi, siliciuri, perossidi, idruri. I carburi di alluminio e di calcio sono usati per la produzione in laboratorio di metano e acetilene, i perossidi sono usati nell'industria chimica come forti ossidanti.
Un alogenuro come acido fluoridrico(acido fluoridrico), utilizzato in ingegneria elettrica per la saldatura. Tra i composti binari più importanti, senza i quali è difficile immaginare l'esistenza di organismi viventi, l'acqua è in testa. Le caratteristiche strutturali di questo composto inorganico sono approfondite nel corso di chimica della scuola. È sul suo esempio che i ragazzi hanno un'idea della sequenza di azioni durante la compilazione di formule per i composti binari.
In conclusione, notiamo che è difficile trovare una tale sfera dell'industria moderna, un'area della vita umana, ovunque vengano utilizzati vari composti binari.
