المركبات الثنائية - ما هي؟

2024 مؤلف: Angel Austin | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 05:16

المركبات الثنائية هي مواد تتكون من عنصرين كيميائيين مختلفين. يستخدم هذا المصطلح للدلالة على التركيب النوعي والكمي للمركبات غير العضوية.

تعتبر المركبات الكيميائية الثنائية مادة مهمة في دراسة طبيعة المواد. عند وصفها ، يتم استخدام المفاهيم التالية: استقطاب السندات ، حالة الأكسدة ، التكافؤ. هذه المصطلحات الكيميائية تجعل من الممكن فهم جوهر تكوين الرابطة الكيميائية ، السمات الهيكلية للمواد غير العضوية.

دعونا ننظر في الفئات الرئيسية للمركبات الثنائية ، وخصائص تركيبها الكيميائي وخصائصها ، وبعض مجالات تطبيقها الصناعي.

أكاسيد

هذه الفئة من المواد غير العضوية هي الأكثر شيوعًا في الطبيعة. من بين الممثلين المعروفين لهذه المجموعة من المركبات ، نفرد:

• أكسيد السيليكون (رمل نهري) ؛
• أكسيد الهيدروجين (ماء) ؛
• ثاني أكسيد الكربون
• الطين (أكسيد الألومنيوم) ؛
• خام الحديد (أكاسيد الحديد).

هذه المركبات الثنائية هي مواد معقدة ، والتي تحتوي بالضرورة على الأكسجين ، وتظهر حالة أكسدة -2.

إجماليحالة الأكاسيد

مركبات النحاس والكالسيوم والحديد مواد صلبة بلورية. نفس حالة التجميع لها أكاسيد لبعض اللافلزات ، مثل الكبريت السداسي التكافؤ ، الفوسفور الخماسي ، السيليكون. السائل في الظروف العادية هو الماء. الغالبية العظمى من مركبات الأكسجين من غير المعادن هي غازات.

ميزات التعليم

يتكون العديد من مركبات الأكسجين الثنائية في الطبيعة. على سبيل المثال ، أثناء احتراق الوقود ، التنفس ، تحلل المواد العضوية ، يتكون ثاني أكسيد الكربون (أول أكسيد الكربون 4). في الهواء ، يبلغ حجم محتواها حوالي 0.03 بالمائة.

المركبات الثنائية المماثلة هي نتاج نشاط البركان ، وكذلك جزء لا يتجزأ من المياه المعدنية. ثاني أكسيد الكربون لا يدعم الاحتراق ، لذلك يستخدم هذا المركب الكيميائي لإطفاء الحرائق.

مركبات الهيدروجين المتطايرة

هذه المركبات الثنائية هي مجموعة مهمة من المواد التي تحتوي على الهيدروجين. من بين الممثلين ذوي الأهمية الصناعية نلاحظ الميثان والماء وكبريتيد الهيدروجين والأمونيا وكذلك هاليدات الهيدروجين.

جزء من مركبات الهيدروجين المتطايرة موجود في مياه التربة والكائنات الحية ، لذلك يمكننا التحدث عن دورها الجيوكيميائي والكيميائي الحيوي.

لصنع مركبات ثنائية من هذا النوع ، يتم وضع الهيدروجين ، الذي له تكافؤ ، في المقام الأول. العنصر الثاني غير فلز بحالة أكسدة سالبة

للفهرسةفي مركب ثنائي بين التكافؤ ، يتم تحديد المضاعف المشترك الأصغر. يتم تحديد عدد ذرات كل عنصر بقسمته على تكافؤ كل عنصر يتكون من المركب.

هيدروكلوريد

ضع في اعتبارك صيغ المركبات الثنائية: كلوريد الهيدروجين والأمونيا. هذه المواد مهمة للصناعة الكيميائية الحديثة. حمض الهيدروكلوريك في الظروف العادية هو مركب غازي ، قابل للذوبان في الماء بدرجة عالية. ينتج عن إذابة غاز كلوريد الهيدروجين حمض الهيدروكلوريك ، والذي يستخدم في العديد من العمليات الكيميائية وسلاسل الإنتاج.

يوجد هذا المركب الثنائي في العصارة المعدية للإنسان والحيوان ، وهو حاجز أمام الميكروبات المسببة للأمراض التي تدخل المعدة بالطعام.

من بين المجالات الرئيسية لتطبيق حمض الهيدروكلوريك ، نسلط الضوء على إنتاج الكلوريدات ، وتخليق المنتجات المحتوية على الكلور ، وتنقية المعادن ، وتنظيف الأنابيب من الأكاسيد والكربونات ، وإنتاج الجلود.

الأمونيا ، التي لها الصيغة NH₃، هي غاز عديم اللون له رائحة نفاذة محددة. تسمح قابليته غير المحدودة للذوبان في الماء بالحصول على الأمونيا المطلوبة في الطب. في الطبيعة ، يتكون هذا المركب الثنائي أثناء تحلل المنتجات العضوية التي تحتوي على النيتروجين.

تصنيف الأكاسيد

المركب الثنائي المحتوي على الأكسجين من معدن له تكافؤ 1 أو 2 هو المركب الرئيسيأكسيد. على سبيل المثال ، تتضمن هذه المجموعة أكاسيد الفلزات القلوية والقلوية الأرضية.

أكاسيد اللافلزات ، وكذلك المعادن التي يزيد تكافؤها عن 4 ، هي مركبات حمضية.

اعتمادًا على الخصائص الكيميائية لممثلي هذه الفئة ينقسمون إلى مجموعات مكونة للملح وغير ملحية.

من بين الممثلين النموذجيين للمجموعة الثانية ، نلاحظ أول أكسيد الكربون (CO) ، وأكسيد النيتريك 1 (NO).

تشكيل أسماء منهجية للمركبات

من بين المهام التي يتم تقديمها للخريجين الذين يخضعون لامتحان الدولة في الكيمياء ، هناك ما يلي: "عمل الصيغ الجزيئية لمركبات الأكسجين الثنائية المحتملة للكبريت (النيتروجين والفوسفور)". من أجل التعامل مع المهمة ، من الضروري أن يكون لديك فكرة ليس فقط حول الخوارزمية ، ولكن أيضًا حول ميزات تسمية هذه الفئة من المواد غير العضوية.

عند تكوين اسم مركب ثنائي ، أشر مبدئيًا إلى العنصر الموجود على اليمين في الصيغة ، مضيفًا اللاحقة "id". بعد ذلك ، حدد اسم العنصر الأول. بالنسبة للمركبات التساهمية ، تتم إضافة البادئات ، والتي من خلالها يمكن إنشاء نسبة كمية بين الأجزاء المكونة للمركب الثنائي.

على سبيل المثال ، SO₃هو ثالث أكسيد الكبريت ، N₂O₄هو ثنائي النيتروجين رباعي أكسيد ، أنا₂CL₆- سداسي كلوريد الصمام الثنائي.

إذا كان المركب الثنائي يحتوي على عنصر كيميائي قادر على إظهار حالات أكسدة مختلفة ، يشار إلى حالة الأكسدة بين قوسين بعد اسم المركب.

على سبيل المثال ، مركبان من الحديدتختلف في الاسم: FeCL₃- أكسيد الحديد (3) ، FeCL₂- أكسيد الحديد (2).

للهيدريدات ، ولا سيما العناصر غير المعدنية ، استخدم أسماء تافهة. لذلك ، H₂O هو الماء ، HCL هو كلوريد الهيدروجين ، HI هو يوديد الهيدروجين ، HF هو حمض الهيدروفلوريك.

كاتيونات

يتم إعطاء الأيونات الموجبة لتلك العناصر القادرة على تكوين أيون ثابت واحد فقط نفس أسماء الرموز نفسها. يشمل هؤلاء جميع ممثلي المجموعتين الأولى والثانية من نظام مندليف الدوري.

على سبيل المثال ، كاتيونات الصوديوم والمغنيسيوم تبدو مثل: Na⁺، Mg^{2 +}. العناصر الانتقالية قادرة على تكوين عدة أنواع من الكاتيونات ، لذلك يجب أن يشير الاسم إلى التكافؤ الذي يظهر في كل حالة على حدة.

الأنيونات

الأنيونات البسيطة (أحادية الذرة) والمعقدة (متعددة الذرات) تستخدم اللاحقة -id.

اللاحقة -am هي تعبير شائع لعنصر معين. بالنسبة إلى oxoanion لعنصر موجود في الصيغة بحالة أكسدة منخفضة ، يتم استخدام اللاحقة -it. البادئة hypo- تستخدم للحد الأدنى من حالة الأكسدة ، و- تستخدم للقيمة القصوى. على سبيل المثال ، الأيون O^2-هو أيون أكسيد ، و O^-عبارة عن بيروكسيد.

هناك العديد من الأسماء التافهة للهيدريدات. على سبيل المثال ، N₂H₄يسمى الهيدرازين ، و PH₃يسمى الفوسفين.

oxoanions المحتوية على الكبريت لها الأسماء التالية:

• SO4^2-- كبريتات ؛
• S₂O₃^2-- ثيوسلفات ؛
• NCS^-- ثيوسيانات.

أملاح

تقدم العديد من الاختبارات النهائية في الكيمياء المهمة التالية: "عمل صيغ للمركبات الثنائية للمعادن." إذا كانت هذه المركبات تحتوي على أنيونات الكلور والبروم واليود ، فإن هذه المركبات تسمى هاليدات وتنتمي إلى فئة الأملاح. عند صياغة هذه المركبات الثنائية ، يتم وضع المعدن أولاً ، متبوعًا بأيون الهاليد المقابل.

لتحديد عدد ذرات كل عنصر ، ابحث عن أصغر مضاعف بين التكافؤات ، عند القسمة ، احصل على المؤشرات.

هذه المركبات لها نقاط انصهار وغليان عالية ، وقابلية جيدة للذوبان في الماء ، وفي الظروف العادية تكون صلبة. على سبيل المثال ، كلوريد الصوديوم والبوتاسيوم جزء من مياه البحر.

يستخدم ملح الطعام من قبل الناس منذ العصور القديمة. حاليًا ، لا يقتصر استخدام هذا المركب الثنائي على الأكل. ينتج التحليل الكهربائي لمحلول مائي من كلوريد الصوديوم معدن الصوديوم وغاز الكلور. تستخدم هذه المنتجات في عمليات التصنيع المختلفة مثل هيدروكسيد الصوديوم وكلوريد الهيدروجين.

معنى المركبات الثنائية

تضم هذه المجموعة عددًا هائلاً من المواد ، لذلك يمكننا أن نقول بثقة عن حجم استخدامها في مختلف مجالات النشاط البشري. تستخدم الأمونيا في الصناعة الكيميائية كمنتجمقدمة في تصنيع حامض النيتريك ، إنتاج الأسمدة المعدنية. إنه هذا المركب الثنائي الذي يستخدم في التخليق العضوي الدقيق وقد استخدم في التبريد لفترة طويلة.

نظرًا للصلابة الفريدة لكربيد التنجستن ، فقد وجد هذا المركب تطبيقًا في تصنيع مجموعة متنوعة من أدوات القطع. يسمح الخمول الكيميائي لهذا المركب الثنائي باستخدامه في البيئات العدوانية: معدات المختبرات ، الأفران.

يستخدم "غاز الضحك" (أكسيد النيتريك 1) الممزوج بالأكسجين في طب التخدير العام.

جميع المركبات الثنائية لها طبيعة تساهمية أو أيونية للرابطة الكيميائية ، وهي شبكة بلورية جزيئية أو أيونية أو ذرية.

الخلاصة

عند وضع الصيغ للمركبات الثنائية ، من الضروري اتباع خوارزمية معينة من الإجراءات. يتم كتابة العنصر الذي يُظهر حالة أكسدة موجبة (له قيمة سلبية كهربائية أقل) أولاً. عند تحديد قيمة حالة الأكسدة للعنصر الثاني ، يتم طرح رقم المجموعة التي يقع فيها من ثمانية. إذا كانت الأرقام التي تم الحصول عليها تختلف عن بعضها البعض ، يتم تحديد المضاعف المشترك الأصغر ، ثم يتم حساب المؤشرات.

بالإضافة إلى الأكاسيد ، تشتمل هذه المركبات على الكربيدات ، ومبيدات السيليكون ، والبيروكسيدات ، والهيدرات. تستخدم كربيدات الألومنيوم والكالسيوم في الإنتاج المختبري للميثان والأسيتيلين ، وتستخدم البيروكسيدات في الصناعة الكيميائية كمؤكسدات قوية.

هاليد مثل فلوريد الهيدروجين(حمض الهيدروفلوريك) ، المستخدم في الهندسة الكهربائية للحام. من بين أهم المركبات الثنائية ، والتي بدونها يصعب تخيل وجود الكائنات الحية ، الماء في المقدمة. تمت دراسة السمات الهيكلية لهذا المركب غير العضوي بالتفصيل في دورة الكيمياء المدرسية. في مثالها ، حصل الرجال على فكرة عن تسلسل الإجراءات عند تجميع الصيغ للمركبات الثنائية.

في الختام ، نلاحظ أنه من الصعب العثور على مثل هذا المجال من الصناعة الحديثة ، مجال حياة الإنسان ، حيث يتم استخدام المركبات الثنائية المختلفة.