Бинарни връзки са какво?

Бинарни съединения са вещества, които се образуват от два различни химически елемента. Този термин се използва за описание на качествения и количествен състав на неорганичните съединения.

Бинарните химични съединения се считат за важен обект в изследването на естеството на веществата. При описването им се използват следните понятия: поляризация на връзката, степен на окисляване, валентност. Тези химически термини дават възможност да се разбере същността на образуването на химическа връзка, структурните характеристики на неорганичните вещества.

Да разгледаме основните класове двоични съединения, характеристиките на тяхната химическа структура и свойства и някои области на тяхното промишлено приложение.

оксиди

Този клас неорганични вещества е най-често срещан в природата. Сред известните представители на тази група съединения, ние отличаваме:

• силициев оксид (речен пясък);
• водороден оксид (вода);
• Въглероден диоксид;
• глина (алуминиев оксид);
• железни оксиди (железни оксиди).

Такива бинарни връзки са сложни вещества, в състава на който е наличен кислород, показващ степен на окисление -2.

Агрегатно състояние на оксидите

Съединенията от мед, калций, желязо са кристални твърди вещества. Същото състояние на агрегатите има и окиси на някои неметали, например хексавалентна сяра, пентавалентен фосфор, силиций. Течността при нормални условия е вода. По-голямата част от кислородните съединения на неметалите са газове.

Характеристики на образованието

В природата се образуват многобройни кислородни съединения. Например, при изгаряне на гориво, дишане, разлагане на органични вещества се образува въглероден диоксид (въглероден окис 4). Във въздуха съдържанието му е около 0,03%.

Подобни двоични съединения са продукти на активността на вулканите, а също и компонент на минералната вода. Въглеродният диоксид не поддържа горенето, така че това химическо съединение се използва за гасене на пожари.

Летливи водородни съединения

Такива бинарни съединения са важна група от вещества, в които присъства водород. Сред представители от индустриално значение отбелязват метан, вода, сероводород, амоняк и също халогениран водород.

Част от летливите водородни съединения присъстват в почвените води, живите организми, за да можем да говорим за тяхната геохимична и биохимична роля.

За да се произведат двоични съединения от този вид, водородът има валентност. Вторият елемент е неметал, имащ отрицателно състояние на окисление.

За да се подредят индексите в бинарната връзка между валенциите, се определя най-малкото често срещано множество. Броят на атомите на всеки елемент се определя чрез разделянето му от валентността на всеки елемент, който е част от съединението.

Хлороводород

Помислете за формулите на двоичните съединения: хлороводород и амоняк. Тези вещества са важни за модерната химическа промишленост. НС1 при нормални условия е газообразно съединение, силно разтворимо във вода. След разтваряне на газа хлороводород се образува солна киселина, която се използва в много химични процеси и производствени вериги.

Това бинарно съединение се съдържа в стомашния сок на хората и животните, е пречка за патогени, които проникват с храна в стомаха.

Сред основните области на приложение на хлороводородна киселина се отличават производството на хлориди, синтезата на съдържащи хлор продукти, ецване на метали, пречистването на тръби от окиси и карбонати, производството на кожи.

Амоняк с формула NH₃, е безцветен газ със специфична остра миризма. Неговата неограничена разтворимост във вода дава възможност за получаване на амониев алкохол, претендиран в медицината. В природата това бинарно съединение се образува по време на разпадането на органични продукти, в които присъства азот.

Класификация на оксидите

Кислородсъдържащото бинарно съединение на метал с валентност 1 или 2 е основен оксид. Например, тази група включва оксиди на алкални и алкалоземни метали.

Окиси от неметални елементи, както и метали с валентност по-голяма от 4, са киселинни съединения.

В зависимост от химичните свойства на представителите от този клас се разделят на групи, образуващи сол и несъдържащи сол.

Сред типичните представители на втората група се споменават въглероден окис (CO), азотен оксид 1 (NO).

Формиране на систематични наименования на съединенията

Сред задачите, предлагани на завършилите, които преминават държавния изпит по химия, има следното: "Направете молекулни формули за възможни бинарни кислородни съединения на сярата (азот, фосфор)." За да се справим със задачата, е необходимо да имаме идея не само за алгоритъма, но и за характеристиките на номенклатурата на този клас неорганични вещества.

Когато създавате името на двоична връзка, първоначално посочете елемента, който е във формулата отдясно, като добавите суфикса "id". След това задайте името на първия елемент. За ковалентни съединения се прибавят прикрепяния, по които може да бъде установена количествена връзка между съставките на двойното съединение.

Например, SO₃ - серен триоксид, N₂О₄ - диазотид тетроксид, I₂CL₆ - хексахлорид на диода.

Ако в бинарното съединение присъства химически елемент, способен да проявява различна степен на окисление, състоянието на окисление е посочено в скоби след името на съединението.

Например две железни съединения се различават по име: FeCL₃ - железен оксид (3), FeCl₂ Железен оксид (2).

За хидриди, по-специално неметални елементи, се използват тривиални имена. Така, H₂О - вода, HCL - хлороводород, HI - водороден йодид, HF - флуороводородна киселина.

катиони

Положителните йони на тези елементи, които са способни да образуват само един стабилен йон, дават същите имена като самите символи. Те включват всички представители на първата и втората групи от периодичните издания системата на Менделеев.

Например натриеви и магнезиеви катиони имат формата: Na⁺, Mg²⁺. Преходните елементи са способни да образуват няколко вида катиони, поради което в името е необходимо да се посочи валентността, проявявана във всеки отделен случай.

аниони

За прости (моноатомични) и сложни (полиатомични) аниони се използва суфиксът.

Обикновен елемент на конкретен елемент е наставката -am. За оксоаниона на елемента във формулата с по-ниско състояние на окисление се използва наставката -it. За минималното състояние на окисление префиксът е хипо-, а за максималната стойност - за-. Например, йонът О^2- е оксиден йон и О^- - пероксид.

Има и различни тривиални имена за хидриди. Например, N₂Н₄ означен като хидразин, и РН₃ наречен фосфин.

Оксаоните, съдържащи сяра, имат следните имена:

• SO4^2- - сулфат;
• S₂О₃^2- - тиосулфат;
• NCS^- - тиоцианат.

соли

В много окончателни тестове в областта на химията се предлага следната задача: "Изготвяне на формули за метални двоични съединения". Ако такива съединения съдържат аниони на хлор, бром, йод, такива съединения се наричат ​​халогениди, те се класифицират като соли. Когато композираме формулите на тези двоични съединения, металът се поставя първо, след това съответният халиден йон.

За да се определи броят на атомите на всеки елемент, се установява най-малкия множител между валентностите и в разделянето се получават индекси.

Такива съединения имат висока точка на топене и точка на кипене, добра разтворимост във вода, при нормални условия те са твърди. Например натриеви и калиеви хлориди са част от морската вода.

Хората от готварска сол използват от древни времена. Понастоящем използването на това бинарно съединение не се ограничава до хранене. Електролизата на воден разтвор на натриев хлорид произвежда метален натрий и газообразен хлор. Тези продукти се използват в различни производствени процеси, например за производството на натриев хидроксид, хлороводород.

Стойността на двоичните съединения

Тази група включва огромен брой вещества, така че можем да кажем с увереност мащабът на тяхното използване в различни области на човешката дейност. Амонякът в химическата промишленост се използва като прекурсор в производството на азотна киселина, производството на минерални торове. Това бинарно съединение се използва в фина органична синтеза, за дълго време, използвано в хладилните инсталации.

Благодарение на уникалната твърдост на волфрамовия карбид, това съединение намира приложение в производството на различни режещи инструменти. Химическата инертност на това бинарно съединение дава възможност да се използва в агресивни среди: лабораторно оборудване, пещи.

"Jolly Gas" (азотен оксид 1) в смес с кислород се използва в медицината за обща анестезия.

Всички бинарни съединения имат ковалентен или йонен характер на химическа връзка, молекулярна, йонна или атомна кристална решетка.

заключение

При съставянето на бинарни съставни формули, трябва да следвате определен алгоритъм от действия. Първо, записва се елемент, който показва положително състояние на окисляване (има по-малка стойност на електрическа негативност). При определяне на стойността на степента на окисляване, вторият елемент от осемте изважда номера на групата, в която се намира. Ако получените номера се различават, определя се най-малкото често срещано множество, тогава се изчисляват индексите.

В допълнение към оксидите, тези съединения включват карбиди, силициди, пероксиди, хидриди. Алуминиеви и калциеви карбиди се използват за лабораторно производство на метан и ацетилен, пероксидите се използват в химическата промишленост като силни окислители.

Халогенид като флуороводород (флуороводородна киселина) се използва в електротехниката за запояване. Сред най-важните бинарни съединения, без които е трудно да си представим съществуването на живи организми, води водата. Структурните особености на това неорганично съединение са изучени подробно в училищния курс по химия. Тя е на нейния пример, че момчетата получават идеята за последователността на действията при съставянето на формулите на двоичните съединения.

В заключение, отбелязваме, че е трудно да се намери такава сфера на съвременната индустрия, областта на човешкия живот, където се използват различни бинарни съединения.