תרכובות בינאריות הן חומרים שנוצרו על ידי שני יסודות כימיים שונים. מונח זה משמש לייחוס הרכב איכותי וכמותי של תרכובות אנאורגניות.
כימיקלים בינאריים נחשבים חשובים.חפץ בחקר מהות החומרים. כאשר מתארים אותם, המושגים הבאים משמשים: קיטוב האג"ח, מידת החמצון, הערכיות. מונחים כימיים אלה מאפשרים לך להבין את המהות של היווצרות של קשרים כימיים, תכונות מבניות של חומרים אנאורגניים.
תן לנו לשקול את המעמדות העיקריים של תרכובות בינאריות, המאפיינים של המבנה הכימי שלהם תכונות, כמה תחומים של היישום התעשייתי שלהם.
סוג זה של חומרים אנאורגניים הוא הנפוץ ביותר בטבע. בין הנציגים הידועים של קבוצת המרכיבים הזאת אנו בודדים:
תרכובות בינאריות כאלה הן חומרים מורכבים בהם חמצן קיים בהכרח, ומציגים מצב חמצון של -2.
תרכובות של נחושת, סידן, ברזל הןמוצקים גבישיים. תחמוצות של כמה nonmetals, למשל גופרית hexavalent, זרחן pentavalent, סיליקון, יש מצב מצרפי אותו. נוזלי בתנאים רגילים הוא מים. הרוב המכריע של תרכובות חמצן של שאינם מתכות הם גזים.
נוצרות תרכובות חמצן בינאריות רבותבטבע. לדוגמא, במהלך בעירת הדלק, נשימה, ריקבון של חומרים אורגניים, נוצר פחמן דו חמצני (פחמן חד חמצני 4). באוויר, תכולתו הנפחית היא כ -0.03 אחוזים.
תרכובות בינאריות דומות הן מוצריםפעילות הרי געש, כמו גם חלק בלתי נפרד ממים מינרליים. פחמן דו חמצני אינו תומך בעירה, ולכן תרכובת כימית זו משמשת לכיבוי שריפות.
תרכובות בינאריות כאלה הן קבוצה חשובהחומרים המכילים מימן. בין נציגי החשיבות התעשייתית, אנו מציינים מתאן, מים, מימן גופרתי, אמוניה, כמו גם מימן הלידים.
חלק מתרכובות מימן נדיפות קיים במי אדמה, באורגניזמים חיים, כך שנוכל לדבר על תפקידן הגיאוכימי והביוכימי.
כדי לחבר תרכובות בינאריות מסוג זה, מימן, שיש לו ערכיות, ממוקם מלכתחילה. היסוד השני הוא לא מתכת עם מצב חמצון שלילי.
לסידור מדדים בהצטרפות בינאריתהמכפיל הפחות נפוץ נקבע בין הערכיות. מספר האטומים של כל יסוד נקבע על ידי חלוקתו לפי הערכיות של כל יסוד בתרכובת.
שקול את הנוסחאות לתרכובות בינאריות:מימן כלורי ואמוניה. החומרים הללו הם החשובים לתעשייה הכימית המודרנית. HCl בתנאים רגילים הוא תרכובת גזית שמסיסה מאוד במים. לאחר המסת גז מימן כלורי נוצרת חומצה הידרוכלורית המשמשת בתהליכים כימיים רבים ושרשראות תעשייתיות.
תרכובת בינארית זו מצויה במיץ הקיבה של בני אדם ובעלי חיים, היא מהווה מחסום לחיידקים פתוגניים החודרים לקיבה עם אוכל.
בין תחומי היישום העיקריים של חומצה הידרוכלורית, אנו מדגישים את ייצור הכלורידים, סינתזת מוצרים המכילים כלור, תחריט מתכות, ניקוי צינורות מתחמוצות ופחמתי, וייצור עור.
אמוניה בעלת הנוסחה NH3, הוא גז חסר צבע עםריח חריף ספציפי. המסיסות הבלתי מוגבלת שלו במים מאפשרת להשיג אמוניה, המבוקשת ברפואה. בטבע, תרכובת בינארית זו נוצרת במהלך ריקבון של מוצרים אורגניים המכילים חנקן.
תרכובת בינארית המכילה חמצן של מתכת בעלת ערך של 1 או 2 היא התחמוצת הבסיסית. לדוגמה, קבוצה זו כוללת תחמוצות של מתכות אלקליות ואלקליין.
תחמוצות של מתכות, כמו גם מתכות בעלות ערך של יותר מ -4, הן תרכובות חומציות.
בהתאם לתכונות הכימיות, נציגי מחלקה זו מחולקים לקבוצות יוצרות מלח ולא יוצרות מלח.
בין הנציגים האופייניים לקבוצה השנייה, אנו מציינים פחמן חד חמצני (CO), תחמוצת החנקן 1 (NO).
בין המשימות המוצעות לבוגרים העובריםבבחינת המדינה בכימיה, יש גם את זה: "מרכיב את הנוסחאות המולקולריות של תרכובות חמצן בינאריות אפשריות של גופרית (חנקן, זרחן)." על מנת להתמודד עם המשימה, יש צורך ברעיון לא רק לגבי האלגוריתם, אלא גם לגבי התכונות של המינוח של סוג זה של חומרים אנאורגניים.
בעת יצירת שם הבינאריתרכובות, מציין בתחילה את האלמנט שנמצא בצד ימין בנוסחה, ומוסיף את הסיומת "id". לאחר מכן, ציין את שם האלמנט הראשון. לתרכובות קוולנטיות מתווספות קידומות שבאמצעותם ניתן לקבוע יחס כמותי בין החלקים המרכיבים של תרכובת בינארית.
למשל SO3 - דו תחמוצת גופרית, N2אודות4 - דיטרוגן טטרוקסיד, אני2CL6 - דיודה הקסכלוריד.
אם יסוד כימי קיים בתרכובת בינארית שיכולה להציג מצבי חמצון שונים, מצב החמצון מסומן בסוגריים אחרי שם התרכובת.
לדוגמא, שתי תרכובות ברזל שונות בשמן: FeCL3 - תחמוצת ברזל (3), FeCL2 - תחמוצת ברזל (2).
עבור הידרידים, בפרט אלמנטים שאינם מתכתיים, הם משתמשים בשמות סתמיים. אז, ח2O - מים, HCL - מימן כלורי, HI - מימן יודיד, HF - חומצה הידרופלואורית.
יונים חיוביים של אותם אלמנטים שמסוגלים ליצור רק יון יציב אחד, לתת את אותם שמות כמו הסמלים עצמם. אלה כוללים את כל נציגי הקבוצה הראשונה והשנייה של המערכת התקופתית של מנדלייב.
לדוגמא, לקטיונים של נתרן ומגנזיום יש את הצורה: Na+, מג2+... יסודות מעבר מסוגלים ליצור כמה סוגים של קטיונים, ולכן השם חייב לציין את הערכיות המתבטאת בכל מקרה.
עבור אניונים פשוטים (מונואטומיים) ומורכבים (פוליאטומיים), נעשה שימוש בסיומת –id.
שומן נרחב של פלוניאלמנט הוא סיומת -אם. עבור oxoanion של אלמנט עם מצב חמצון נמוך יותר בנוסחה, נעשה שימוש בסיומת –it. עבור מצב חמצון מינימלי, משתמשים בקידומת היפו, ולערך המקסימלי, per-. לדוגמא, יון O2- הוא יון תחמוצת, ו- O- - חמצן.
ישנם גם שמות טריוויאליים שונים עבור הידרידים. לדוגמא, N2X4 נקרא הידרזין, ו- PH3 נקרא פוספין.
לשחלות המכילות גופרית יש את השמות הבאים:
בדיקות אחרונות בכימיה רבות מציעותהמשימה הבאה: "הכינו נוסחאות לתרכובות מתכת בינאריות." אם תרכובות כאלה מכילות אניונים של כלור, ברום, יוד, תרכובות כאלה נקראות הלידים ושייכות לסוג המלחים. כאשר משרטטים את הנוסחאות של תרכובות בינאריות אלה, מתכת היא הראשונה, ואז יון ההליד המתאים.
כדי לקבוע את מספר האטומים של כל אלמנט, נמצא הכפיל הקטן ביותר בין הוולנסים, וכאשר מתחלקים מתקבלים מדדים.
לתרכובות אלו נקודת התכה גבוההומסיסות טובה, רותחת במים, בתנאים רגילים הם מוצקים. לדוגמא, נתרן ואשלגן כלורידים נמצאים במי ים.
אנשים משתמשים במלח שולחן עוד מימי קדם.נכון לעכשיו, השימוש בתרכובת בינארית זו אינו מוגבל לצריכת מזון. אלקטרוליזה של תמיסה מימית של נתרן כלורי מייצרת נתרן מתכתי וגז כלור. מוצרים אלה משמשים בתהליכים תעשייתיים שונים, למשל, לייצור נתרן הידרוקסיד, מימן כלורי.
קבוצה זו כוללת מספר עצוםולכן אנו יכולים לדבר בביטחון על היקף השימוש בהם בתחומים שונים של פעילות אנושית. אמוניה בתעשייה הכימית משמשת כמבשר לייצור חומצה חנקתית, בייצור דשנים מינרליים. תרכובת בינארית זו משמשת בסינתזה אורגנית משובחת, ומשמשת זמן רב ביחידות קירור.
בשל הקשיות הייחודית של טונגסטן קרביד,תרכובת זו מצאה יישום בייצור כלי חיתוך שונים. האינרטיות הכימית של תרכובת בינארית זו מאפשרת להשתמש בה בסביבות אגרסיביות: ציוד מעבדה, תנורים.
"גז צחוק" (תחמוצת החנקן 1) מעורבב עם חמצן משמש ברפואה להרדמה כללית.
לכל התרכובות הבינאריות יש קשר כימי קוולנטי או יוני, סריג גביש מולקולרי, יוני או אטומי.
בעת עריכת נוסחאות לתרכובות בינאריותיש צורך לבצע רצף מסוים של פעולות. ראשית, נרשם אלמנט המציג מצב חמצון חיובי (בעל ערך שלילי חשמלי נמוך יותר). בעת קביעת ערך מצב החמצון של האלמנט השני, מספר הקבוצה בו הוא נמצא מופחת משמונה. אם המספרים שהתקבלו נבדלים זה מזה, נקבע המכפיל הנפוץ ביותר, ואז מחושבים המדדים.
בנוסף לתחמוצות, תרכובות אלה כוללותקרבידים, סיליקידים, פרוקסידים, הידרידים. אלומיניום וסידן קרבידים משמשים לייצור במעבדה של מתאן ואצטילן; פרוקסידים משמשים בתעשייה הכימית כמחמצנים חזקים.
הליד כגון מימן פלואוריד (הידרופלואוריחומצה), משמש בהנדסת חשמל להלחמה. בין התרכובות הבינאריות החשובות ביותר, שבלעדיהן קשה לדמיין את קיומם של אורגניזמים חיים, מים מובילים. המאפיינים המבניים של תרכובת אנאורגנית זו נלמדים בפירוט בקורס כימיה בבית הספר. זה על הדוגמה שלה שהחבר'ה מקבלים מושג על רצף הפעולות כשמתכננים נוסחאות לתרכובות בינאריות.
לסיכום, נציין כי קשה למצוא תחום כזה של התעשייה המודרנית, אזור של חיי אדם, בכל מקום שבו משתמשים בתרכובות בינאריות שונות.
