Что такое бинарное неорганическое соединение

Бинарные соединения

Бина́рные соедине́ния — химические вещества, образованные, как правило, двумя химическими элементами. Термин «бинарные соединения» обычно не применяется в отношении основных и кислотных оксидов. При этом несолеобразующие оксиды включают в бинарные соединения. Многоэлементные вещества, в формульной единице которых одна из составляющих содержит не связанные между собой атомы нескольких элементов, а также одноэлементные или многоэлементные группы атомов (кроме гидроксидов и солей), рассматривают как бинарные соединения.

Бинарные соединения, несмотря на кажущуюся простоту их химического состава, представляют собой следующий после простых веществ принципиально важный объект изучения природы вещества. С химической точки зрения, этот класс веществ обладает и качественно иными характеристиками, с которыми не приходится сталкиваться при изучении простых веществ. Во-первых, помимо внешних факторов, влияющих на состояние и свойства вещества (температура и давление), здесь появляется и внутренний фактор — состав, и связанная с ним проблема постоянства и переменности состава, имеющая фундаментальное значение в химии. Во-вторых, при описании бинарных соединений впервые формируются такие базисные понятия, как валентность, степень окисления, поляризация химической связи. Здесь, в отличие от простых веществ, появляются гетерополярная составляющая химической связи и все эффекты, связанные с разностью электроотрицательностей компонентов.

Исключительно важную роль играют бинарные соединения с классификационной точки зрения. Многие из них относятся и к так называемым характеристическим соединениям, отражающим типичные степени окисления и их сравнительную стабильность. К таким соединениям относятся прежде всего оксиды, летучие водородные соединения, а также галогениды.

Содержание

Номенклатура

Бинарные соединения — это собирательная группа веществ, которые имеют различное химическое строение. Поэтому их номенклатура может варьироваться в зависимости от генетической принадлежности.

Названия простых бинарных веществ, как правило, образуются добавлением к названию более электроотрицательного элемента суффикса -ид. При необходимости к названиям элементов добавляют кратные приставки или указывают в скобках степень окисления электроположительного элемента без пробела:

В сложных бинарных соединениях суффикс -ид добавляется к названиям элементов, находящихся в низших степенях окисления:

Многие широко известные бинарные соединения носят тривиальные названия, среди них уже приведенный выше фосген, вода H₂O аммиак NH₃, веселящий газ N₂O и другие.

Свойства

Группа бинарных соединений включает в себя очень большое число веществ, и, естественно, все эти вещества различаются по физическим свойствам. Среди бинарных соединений есть представляющие собой при нормальных условиях газы (например, аммиак, фосфин), жидкости (например, тетрахлорид титана TiCl₄, дисульфид углерода CS₂) и твердые вещества (например, нитрид бора BN, карбид кремния SiC)

Химическая связь в бинарных соединениях — ковалентная полярная (в соединениях неметаллов и некоторых амфотерных элементов) или ионная (в солях бескислородных кислот).

Многие бинарные соединения гидролизуются водой, например фосфин или хлорид алюминия.

Получение

Часто бинарные соединения можно получить прямым взаимодействием простых веществ между собой:

Другие бинарные вещества могут получаться более сложным путем — через реакции обмена или окислительно-восстановительные реакции:

Применение

В силу того, что к данной группе веществ можно отнести очень большое их количество, можно сказать, что бинарные соединения применяются практически во всех областях деятельности человека, от приготовления пищи до использования в качестве сырья для крупнотоннажных производств. Ниже приведены примеры использования некоторых веществ, относящихся к бинарным соединениям.

Аммиак

В химической промышленности аммиак используется в качестве прекурсора для получения азотной кислоты и для производства химических удобрений. Кроме того, аммиак используется в большом количестве разнообразных химических синтезов, в том числе в тонком органическом синтезе. В жидком аммиаке химически растворяются многие вещества, например, калий, натрий, сера. Аммиак применялся в качестве хладагента в первых холодильниках, и до недавнего времени превалировал в промышленных холодильных установках.

Гексафторид урана

Летучий гексафторид урана UF₆ применяется для разделения изотопов урана в процессе его обогащения, а также как фторирующий агент.

Карбид вольфрама

Оксид диазота

«Веселящий газ» N₂O в смесях с кислородом применяется в медицине как агент для ингаляционного общего наркоза.

Хлороводород

Водный раствор хлороводорода (соляная кислота) широко используется для получения хлоридов, для травления металлов, очистки поверхности сосудов, скважин от карбонатов, обработки руд, при производстве каучуков, глутамата натрия, соды, хлора и других продуктов. Также применяется в органическом синтезе.

Литература

Андреева Л. Л., Лидин Р. А., Молочко В. А. Химические свойства неорганических веществ. Учебное пособие для вузов. — М.: Химия, 1996

Полезное

Смотреть что такое «Бинарные соединения» в других словарях:

Нестехиометрические соединения — Бертоллиды (термин в память К.Л. Бертолле) соединения переменного состава, не подчиняющиеся законам постоянных и кратных отношений. Это нестехиометрические бинарные соединения переменного состава, зависящего от способа получения. Многочисленные… … Википедия

НИКЕЛЬОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ — содержат связь NiЧС. Связь Ni с орг. лигандом может осуществляться по s и p типу (соотв. s и p комплексы). s К о м п л е к с ы. Соед. Ni с s связью NiЧС относятся в осн. к типам [Ni(R2)L2] и [NiX(R)L2] (R = Alk или Аr, L = PR 3, амины и др., Х… … Химическая энциклопедия

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ — (металлиды), обладают металлич. св вами, в частности электрич. проводимостью, что обусловлено металлич. характером хим. связи. К М. с. относятся соед. металлов друг с другом интер металлиды и мн. соед. металлов (в осн. переходных) с неметаллами.… … Химическая энциклопедия

полупроводниковые материалы — полупроводники, применяемые для изготовления электронных приборов и устройств. Используют главным образом кристаллические полупроводниковые материалы (например, легированные монокристаллы кремния или германия, химические соединения некоторых… … Энциклопедический словарь

Химическая номенклатура — страдает беспринципностью и синонимизмом, благодаря чему она трудна для изучения (ср. отзыв о ней Дюма Орто). Древние называли различные вещества частью по их происхождению, частью по месторождению, частью же употребляли для них случайные… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Плутоний — 94 Нептуний ← Плутоний → Америций Sm ↑ Pu … Википедия

Неорганическое вещество — или неорганическое соединение это химическое вещество, химическое соединение, которое не является органическим, то есть оно не содержит углерода (кроме карбидов, цианидов, карбонатов, оксидов углерода и некоторых других соединений, которые… … Википедия

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КРИСТАЛЛЫ — кристаллы, образованные из молекул, связанных друг с другом слабыми ван дер ваальсовыми силами или водородной связью (см. МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ, МЕЖАТОМНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ). Внутри молекул между атомами действует более прочная, обычно… … Физическая энциклопедия

Фосфиды — Фосфиды бинарные соединения фосфора с другими менее электроотрицательными химическими элементами, в которых фосфор проявляет отрицательную степень окисления. Получение Большинство фосфидов представляют собой соединения фосфора с типичными… … Википедия

Оксид цезия — Общие … Википедия

Источник

АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ

КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Классификация неорганических веществ

Все вещества делятся на простые (элементарные) и сложные. Простые вещества состоят из одного элемента, в состав сложных входит два или более элементов. Простые вещества, в свою очередь, разделяются на металлы и неметаллы.

Металлы отличаются характерным «металлическим» блеском, ковкостью, тягучестью, могут прокатываться в листы или вытягиваться в проволоку, обладают хорошей теплопроводностью и электрической проводимостью. При комнатной температуре все металлы (кроме ртути) находятся в твердом состоянии.

Неметаллы не обладают характерным для металлов блеском, хрупки, очень плохо проводят теплоту и электричество. Некоторые из них при обычных условиях газообразны.

Сложные вещества делят на органические, неорганические и элементоорганические. Неорганическая химия охватывает химию всех элементов периодической системы. Свойства органических соединений существенно отличаются от свойств неорганических, а элементоорганические соединения, с учетом их специфики, занимают промежуточное положение.

Бинарные соединения

К важнейшим бинарным соединениям относятся любые соединения только двух различных элементов.

В формулах бинарных соединений металлы всегда предшествуют неметаллам: SnCl₂, Al₃N. Если бинарное соединение образовано двумя неметаллами, то на первом месте ставится символ того элемента, который располагается левее в следующей последовательности:

Если бинарное соединение состоит из двух металлов, то первым указывается металл, располагающийся в большом периоде раньше (от начала периода). Если оба металла находятся в одной группе, то первым указывается элемент с большим порядковым номером.

Например: CuZn, АuСu₃.

Названия бинарных соединений образуются из латинского корня названия неметалла с окончанием «ид» и русского названия менее электроотрицательного элемента в родительном падеже. Если менее электроотрицательный элемент может находиться в разных окислительных состояниях, то после его названия в скобках указывают римскими цифрами его степень окисления.

Можно также вместо степени окисления указывать с помощью греческих числительных приставок (моно-, ди-, три-, тетра-, пента-, гекса- и т. д.) стехиометрический состав соединения.

Из бинарных соединений наиболее известны оксиды. По функциональным признакам оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие (безразличные). Солеобразующие оксиды, в свою очередь, подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Основными называются оксиды, взаимодействующие с кислотами (или с кислотными оксидами) с образованием солей. Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, основные оксиды образуют основания.

Например: оксид кальция СаО реагирует с водой, образуя гидроксид кальция Са(ОН)₂:

Кислотными называются оксиды, взаимодействующие с основаниями (или с основными оксидами) с образованием солей. Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, кислотные оксиды образуют кислоты.

Например: триоксид серы SO₃ взаимодействует с водой, образуя серную кислоту H₂SO₄:

Амфотерными называются оксиды, образующие соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. К таким оксидам относятся, например, Al₂O₃, ZnO, РbO₂, Сr₂O₃.

Несолеобразующие оксиды, как видно из их названия, не способны взаимодействовать с кислотами или основаниями с образованием солей. К ним относятся N₂O, NO и некоторые другие оксиды.

Многоэлементные соединения

Классификация по функциональным признакам

К важнейшим классам неорганических соединений, выделяемым по функциональным признакам, относятся кислоты, основания и соли.

Например:

По основности, т.е. по числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться атомами металла с образованием соли, кислоты подразделяют на одноосновные (например, НС1, HNO₃), двухосновные (H₂S, H₂SO₄), трехосновные (Н₃РO₄) и т.д.

Названия кислородсодержащих кислот также образуются от русского названия соответствующего элемента с добавлением слова «кислота». При этом название кислоты, в которой элемент находится в высшей степени окисления, оканчивается на «ная» или «овая».

Источник

Бинарные соединения: образование, типы, примеры, номенклатура

Содержание:

Например, вода, H₂Или это бинарное соединение, возможно, наиболее представительное из них. Вода состоит из водорода H и кислорода O, таким образом, добавляются два химических элемента. Обратите внимание, что его стехиометрические коэффициенты указывают на наличие двух атомов водорода и одного атома кислорода, но это все же бинарное соединение.

Бинарные соединения могут состоять из ионов, молекул, трехмерных сетей или даже нейтральных атомов металлов. Важно то, что независимо от природы его химической связи или состава, он всегда состоит из двух разных химических элементов. Например, водород, H₂, не считается бинарным соединением.

Бинарные соединения могут изначально не казаться такими многочисленными и сложными по сравнению с тройными или четвертичными соединениями. Однако они включают в себя многие важные вещества для наземных экосистем, такие как соли, оксиды, сульфиды и некоторые газы, имеющие огромное биологическое и промышленное значение.

Как образуются бинарные соединения?

Способы получения или пути синтеза для образования бинарных соединений будут зависеть от идентичности двух химических элементов A и B. Однако, в принципе и в целом, оба элемента должны быть объединены в реакторе, чтобы они могли взаимодействовать друг с другом. Таким образом, при благоприятных условиях произойдет химическая реакция.

В ходе химической реакции элементы A и B будут соединяться или связываться (ионно или ковалентно) с образованием соединения A_пB_м. Многие бинарные соединения могут быть образованы прямым объединением двух их чистых элементов или другими альтернативными, более экономически целесообразными методами.

Возвращаясь к примеру с водой, водородом, H₂, а кислород O₂, соединяются при высоких температурах так, чтобы между ними возникла реакция горения:

С другой стороны, воду можно получить реакциями дегидратации таких соединений, как спирты и сахара.

Другой пример образования бинарного соединения соответствует сульфиду железа FeS:

2Na (s) + Cl₂(г) → 2NaCl (т)

Номенклатура

Названия всех бинарных соединений в основном подчиняются одним и тем же правилам.

Имени B предшествуют префиксы греческих цифр (моно, ди, три, тетра и т. Д.) В соответствии со значением м.

Наконец, упоминается имя элемента A. Если A имеет более одной валентности, это указывается римскими цифрами в скобках. Или, если хотите, вы можете выбрать традиционную номенклатуру и использовать суффиксы –oso и –ico. Элементу A также иногда предшествуют префиксы греческих цифр в соответствии со значением п.

Рассмотрим следующие бинарные соединения вместе с их соответствующими названиями:

-ЧАС₂Или: оксид водорода или монооксид дигидрогена (последнее название вызывает насмешки)

-FeS: сульфид железа (II) или сульфид железа

-NaCl: хлорид натрия или хлорид натрия

-MgCl₂: хлорид магния, хлорид магния или дихлорид магния

Обратите внимание, что здесь не говорится «мононатрийхлорид» или «моно сульфид железа».

Типы: классификация бинарных соединений

Бинарные соединения классифицируются в зависимости от того, из чего они сделаны: ионы, молекулы, атомы металлов или сети. Тем не менее, эта классификация не является окончательной или окончательной и может варьироваться в зависимости от рассматриваемого подхода.

Ионика

Таким образом, фториды, хлориды, бромиды, йодиды, гидриды, сульфиды, арсениды, оксиды, фосфиды, нитриды и т. Д. Также относятся к этой классификации. Однако следует отметить, что некоторые из них ковалентны, поэтому относятся к следующей классификации.

Коваленты

Металлик или сетки

Бинарные соединения также включают сплавы и твердые тела в трехмерных решетках. Однако для них часто лучше использовать наименования бинарных материалов.

Например, латунь, а не соединение, считается бинарным материалом или сплавом, так как состоит из меди и цинка, Cu-Zn. Обратите внимание, что CuZn не записывается, потому что у него нет определенных стехиометрических коэффициентов.

Также есть диоксид кремния SiO₂, образованный кремнием и кислородом. Его атомы связаны, образуя трехмерную сеть, в которой нельзя говорить о молекулах или ионах. Многие нитриды, фосфиды и карбиды, если они не являются ионными, также обрабатываются этим типом сеток.

Примеры бинарных соединений

В нем будут перечислены несколько бинарных соединений, сопровождаемых соответствующими названиями:

-CaCl₂: хлорид кальция

-FeCl₃: хлорид железа (III) или хлорид железа

-BeH₂: гидрид бериллия

-CO₂: углекислый газ

-NH₃: тригидрид азота или аммиак

-PbI₂: иодид свинца (II) или дииодид свинца

-Для₂ИЛИ₃: оксид алюминия или триоксид диалюминия

-На₃P: фосфид натрия

-AlF₃: фторид алюминия

-RaCl₂: хлорид радия или дихлорид радия

-BF₃: трифторид бора

-WC: карбид вольфрама или вольфрам

У каждого из этих примеров может быть более одного имени одновременно. Из них СО₂ он оказывает большое влияние на природу, так как используется растениями в процессе фотосинтеза.

Источник

Бинарное соединение

Бинарные соединения, несмотря на кажущуюся простоту их химического состава, представляют собой следующий после простых веществ принципиально важный объект изучения природы вещества. С химической точки зрения, этот класс веществ обладает и качественно иными характеристиками, с которыми не приходится сталкиваться при изучении простых веществ. Во-первых, помимо внешних факторов, влияющих на состояние и свойства вещества (температура и давление), здесь появляется и внутренний фактор — состав, и связанная с ним проблема постоянства и переменности состава, имеющая фундаментальное значение в химии. Во-вторых, при описании бинарных соединений впервые формируются такие базисные понятия, как валентность, степень окисления, поляризация химической связи. Здесь, в отличие от простых веществ, появляются гетерополярная составляющая химической связи и все эффекты, связанные с разностью электроотрицательностей компонентов.

Исключительно важную роль играют бинарные соединения с классификационной точки зрения. Многие из них относятся и к так называемым характеристическим соединениям, отражающим типичные степени окисления и их сравнительную стабильность. К таким соединениям относятся прежде всего оксиды, летучие водородные соединения, а также галогениды.

Связанные понятия

Интерметалли́д (интерметаллическое соединение) — химическое соединение двух или более металлов. Интерметаллиды, как и другие химические соединения, имеют фиксированное соотношение между компонентами.

Источник

Бинарные соединения

Обширный тип неорганических сложных веществ  бинарные соединения. К ним относятся, в первую очередь все двухэлементные соединения (кроме основных, кислотных и амфотерных оксидов), например H₂O, KBr, H₂S, Cs₂(S₂), N₂O, NH₃, HN₃, CaC₂, SiH₄. Электроположительная и электроотрицательная составляющие формул этих соединений включают отдельные атомы или связанные группы атомов одного элемента.

Многоэлементные вещества, в формулах которых одна из составляющих содержит не связанные между собой атомы нескольких элементов, а также одноэлементные или многоэлементные группы атомов (кроме гидроксидов и солей), рассматривают как бинарные соединения, например CSO, IO₂F₃, SBrO₂F, CrO(O₂)₂, PSI₃, (CaTi)O₃, (FeCu)S₂, Hg(CN)₂, (PF₃)₂O, VCl₂(NH₂). Так, CSO можно представить как соединение CS₂, в котором один атом серы заменен на атом кислорода.

Названия бинарных соединений строятся по обычным номенклатурным правилам, например:

Для некоторых бинарных соединений используют специальные названия, список которых был приведен ранее.

Такие бинарные соединения, как AgF, KBr, Na₂S, Ba(HS)₂, NaCN, NH₄Cl, и Pb(N₃)₂, построены, подобно солям, из реальных катионов и анионов, поэтому их называют солеобразными бинарными соединениями (или просто солями). Их можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в соединениях НF, НCl, НBr, Н₂S, НCN и НN₃. Последние в водном растворе обладают кислотной функцией, и поэтому их растворы называют кислотами, например НF(aqua)  фтороводородная кислота, Н₂S(aqua)  сероводородная кислота. Однако они не принадлежат к типу кислотных гидроксидов, а их производные  к солям в рамках классификации неорганических веществ.

Химические свойства веществ выявляются в разнообразных химических реакциях.

Превращения веществ, сопровождающиеся изменением их состава и (или) строения, называются химическими реакциями. Часто встречается и такое определение: химической реакцией называется процесс превращения исходных веществ (реагентов) в конечные вещества (продукты).

Химические реакции записываются посредством химических уравнений и схем, содержащих формулы исходных веществ и продуктов реакции. В химических уравнениях, в отличие от схем, число атомов каждого элемента одинаково в левой и правой частях, что отражает закон сохранения массы.

Химические уравнения могут содержать дополнительные сведения об особенностях протекания реакции. Если химическая реакция протекает под влиянием внешних воздействий (температура, давление, излучение и т.д.), это указывается соответствующим символом, как правило, над (или «под») знаком равенства.

Огромное число химических реакций может быть сгруппировано в несколько типов реакций, которым присущи вполне определенные признаки.

В качестве классификационных признаков могут быть выбраны следующие:

1. Число и состав исходных веществ и продуктов реакции.

2. Агрегатное состояние реагентов и продуктов реакции.

3. Число фаз, в которых находятся участники реакции.

4. Природа переносимых частиц.

5. Возможность протекания реакции в прямом и обратном направлении.

Такие реакции относят к термохимическим.

Рассмотрим более подробно каждый из типов реакций.

Источник