สารประกอบไบนารีคือสารที่เกิดจากองค์ประกอบทางเคมีสองชนิดที่แตกต่างกัน คำนี้ใช้เพื่อแสดงถึงองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของสารประกอบอนินทรีย์
สารประกอบเคมีไบนารีถือว่ามีความสำคัญวัตถุในการศึกษาธรรมชาติของสาร เมื่ออธิบายจะใช้แนวคิดต่อไปนี้: โพลาไรซ์ของพันธะ, สถานะออกซิเดชัน, วาเลนซ์ คำศัพท์ทางเคมีเหล่านี้ทำให้สามารถเข้าใจสาระสำคัญของการก่อตัวของพันธะเคมี ซึ่งเป็นลักษณะโครงสร้างของสารอนินทรีย์
ให้เราพิจารณาคลาสหลักของสารประกอบไบนารี คุณลักษณะของโครงสร้างทางเคมีและคุณสมบัติ และบางส่วนของการใช้งานทางอุตสาหกรรมของสารประกอบเหล่านี้
ออกไซด์
สารอนินทรีย์ประเภทนี้มีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ ในบรรดาตัวแทนที่รู้จักกันดีของสารประกอบกลุ่มนี้เราเน้น:
- ซิลิกอนออกไซด์ (ทรายแม่น้ำ);
- ไฮโดรเจนออกไซด์ (น้ำ);
- คาร์บอนไดออกไซด์;
- ดินเหนียว (อลูมิเนียมออกไซด์);
- แร่เหล็ก (เหล็กออกไซด์)
สารประกอบไบนารีดังกล่าวเป็นสารที่ซับซ้อน ซึ่งจำเป็นต้องมีออกซิเจน ซึ่งแสดงสถานะออกซิเดชันเป็น -2
สถานะรวมของออกไซด์
สารประกอบของทองแดง แคลเซียม เหล็ก คือของแข็งที่เป็นผลึก สถานะการรวมตัวแบบเดียวกันมีออกไซด์ของอโลหะบางชนิด เช่น ซัลเฟอร์เฮกซะวาเลนต์ ฟอสฟอรัสเพนตาวาเลนต์ ซิลิกอน ของเหลวภายใต้สภาวะปกติคือน้ำ สารประกอบออกซิเจนที่ไม่ใช่โลหะส่วนใหญ่เป็นก๊าซ
คุณสมบัติของการศึกษา
สารประกอบออกซิเจนไบนารีจำนวนมากถูกสร้างขึ้นในธรรมชาติ. ตัวอย่างเช่นในระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงการหายใจการสลายตัวของสารอินทรีย์จะเกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนมอนอกไซด์ 4) ในอากาศมีปริมาตรประมาณ 0.03 เปอร์เซ็นต์
สารประกอบไบนารีที่คล้ายกันคือผลิตภัณฑ์กิจกรรมของภูเขาไฟตลอดจนเป็นส่วนหนึ่งของน้ำแร่ คาร์บอนไดออกไซด์ไม่สนับสนุนการเผาไหม้ สารเคมีชนิดนี้จึงถูกใช้ดับไฟ
สารประกอบไฮโดรเจนระเหยง่าย
สารประกอบเลขฐานสองดังกล่าวเป็นกลุ่มที่สำคัญสารที่มีไฮโดรเจน ในบรรดาตัวแทนที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรม เราสังเกตเห็นมีเทน น้ำ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ แอมโมเนีย และไฮโดรเจนเฮไลด์
สารประกอบไฮโดรเจนระเหยง่ายบางชนิดมีอยู่ในน้ำในดินและสิ่งมีชีวิต ดังนั้นเราจึงสามารถพูดคุยเกี่ยวกับบทบาทธรณีเคมีและชีวเคมีของพวกมันได้
ในการเขียนสารประกอบไบนารีประเภทนี้ ไฮโดรเจนที่มีเวเลนซ์จะถูกใส่ไว้เป็นอันดับแรก องค์ประกอบที่สองคืออโลหะที่มีสถานะออกซิเดชันเชิงลบ
เพื่อจัดเรียงดัชนีในการเข้าร่วมไบนารีระหว่างเวเลนซ์ จะมีการกำหนดตัวคูณร่วมน้อย จำนวนอะตอมของธาตุแต่ละธาตุถูกกำหนดโดยการหารด้วยความจุของแต่ละธาตุที่เป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบ
ไฮโดรเจนคลอไรด์
พิจารณาสูตรของสารประกอบไบนารี:ไฮโดรเจนคลอไรด์และแอมโมเนีย เป็นสารเหล่านี้ที่มีความสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมเคมีสมัยใหม่ HCl ภายใต้สภาวะปกติเป็นสารประกอบที่เป็นก๊าซซึ่งละลายได้สูงในน้ำ หลังจากที่ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ละลาย กรดไฮโดรคลอริกจะก่อตัวขึ้น ซึ่งใช้ในกระบวนการทางเคมีและห่วงโซ่การผลิตจำนวนมาก
สารประกอบไบนารีนี้พบได้ในน้ำย่อยของมนุษย์และสัตว์ และเป็นอุปสรรคต่อจุลินทรีย์ก่อโรคที่เข้าสู่กระเพาะอาหารด้วยอาหาร
ในบรรดาส่วนหลักๆ ของการใช้กรดไฮโดรคลอริก เราให้ความสำคัญกับการผลิตคลอไรด์ การสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์ที่มีคลอรีน การดองโลหะ การทำความสะอาดท่อจากออกไซด์และคาร์บอเนต และอุตสาหกรรมเครื่องหนัง
แอมโมเนียมีสูตร NH3, เป็นก๊าซไม่มีสีที่มีกลิ่นฉุนเฉพาะ ความสามารถในการละลายน้ำได้ไม่จำกัดทำให้ได้แอมโมเนียซึ่งเป็นที่ต้องการของยา โดยธรรมชาติแล้ว สารประกอบไบนารีนี้จะเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของผลิตภัณฑ์อินทรีย์ซึ่งมีไนโตรเจนอยู่
การจำแนกประเภทของออกไซด์
สารประกอบไบนารีที่มีออกซิเจนของโลหะที่มีความจุ 1 หรือ 2 คือออกไซด์พื้นฐาน ตัวอย่างเช่น กลุ่มนี้รวมถึงออกไซด์ของโลหะอัลคาไลและโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท
ออกไซด์ของอโลหะ รวมทั้งโลหะที่มีความจุมากกว่า 4 เป็นสารประกอบที่เป็นกรด
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมี ตัวแทนของคลาสนี้แบ่งออกเป็นกลุ่มที่สร้างเกลือและไม่ก่อตัวเป็นเกลือ
ในบรรดาตัวแทนทั่วไปของกลุ่มที่สองเราสังเกตคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ไนตริกออกไซด์ 1 (NO)
การก่อตัวของชื่ออย่างเป็นระบบของสารประกอบ
ในบรรดางานที่เสนอให้บัณฑิตที่สอบผ่านสอบสภาพในวิชาเคมี นอกจากนี้ยังมีสิ่งนี้: "เขียนสูตรโมเลกุลของสารประกอบออกซิเจนไบนารีที่เป็นไปได้ของกำมะถัน (ไนโตรเจน, ฟอสฟอรัส)" เพื่อที่จะรับมือกับงาน จำเป็นต้องมีความคิดไม่เพียงแค่เกี่ยวกับอัลกอริธึมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติของระบบการตั้งชื่อของสารอนินทรีย์ประเภทนี้ด้วย
เมื่อสร้างชื่อของไบนารีสารประกอบ เริ่มแรกระบุองค์ประกอบที่อยู่ทางด้านขวาในสูตร เพิ่มส่วนต่อท้าย "id" ถัดไป ระบุชื่อขององค์ประกอบแรก สำหรับสารประกอบโควาเลนต์ คำนำหน้าจะถูกเติมเข้าไป ซึ่งทำให้สามารถสร้างอัตราส่วนเชิงปริมาณระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ของสารประกอบไบนารีได้
ตัวอย่างเช่น SO3 – ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ N2โอ้4 – ไดไนโตรเจน เตตรอกไซด์ I2CL6 – ไดโอด เฮกซาคลอไรด์
ถ้าสารประกอบไบนารีมีองค์ประกอบทางเคมีที่สามารถแสดงสถานะออกซิเดชันที่แตกต่างกัน สถานะออกซิเดชันจะถูกระบุในวงเล็บหลังชื่อของสารประกอบ
ตัวอย่างเช่น สารประกอบเหล็กสองชนิดมีชื่อต่างกัน: FeCL3 - เหล็กออกไซด์ (3), FeCL2 – เหล็กออกไซด์ (2).
สำหรับไฮไดรด์โดยเฉพาะอย่างยิ่งองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะจะใช้ชื่อเล็กน้อย ครับ ฮ่วย2O - น้ำ, HCL - ไฮโดรเจนคลอไรด์, HI - ไฮโดรเจนไอโอไดด์, HF - กรดไฮโดรฟลูออริก
ไพเพอร์
ไอออนบวกของธาตุเหล่านั้นที่สามารถสร้างไอออนที่เสถียรได้เพียงตัวเดียวให้ชื่อเดียวกับสัญลักษณ์ ซึ่งรวมถึงตัวแทนทั้งหมดของกลุ่มที่หนึ่งและสองของระบบธาตุ Mendeleev
ตัวอย่างเช่น ไอออนบวกของโซเดียมและแมกนีเซียมมีรูปแบบดังนี้: Na+, มก2+. องค์ประกอบการเปลี่ยนผ่านสามารถสร้างไอออนบวกได้หลายประเภท ดังนั้นชื่อจะต้องระบุความจุที่ปรากฏในแต่ละกรณี
แอนไอออน
สำหรับแอนไอออนแบบธรรมดา (monatomic) และเชิงซ้อน (polyatomic) จะใช้คำต่อท้าย -id
oxoanion ทั่วไปของบางอย่างองค์ประกอบคือส่วนต่อท้าย -am สำหรับ oxoanion ขององค์ประกอบที่อยู่ในสูตรที่มีสถานะออกซิเดชันต่ำกว่า จะใช้คำต่อท้าย -มัน คำนำหน้า hypo- ใช้สำหรับสถานะออกซิเดชันขั้นต่ำ และใช้ต่อ- สำหรับค่าสูงสุด ตัวอย่างเช่น O ion2- เป็นไอออนออกไซด์และ O- - เปอร์ออกไซด์
นอกจากนี้ยังมีชื่อเรียกทั่วไปสำหรับไฮไดรด์ ตัวอย่างเช่น N2ซ4 เรียกว่า ไฮดราซีน และ PH3 เรียกว่า ฟอสฟีน
oxoanions ที่มีกำมะถันมีชื่อดังต่อไปนี้:
- CO42- - ซัลเฟต;
- C2โอ้32- - ไธโอซัลเฟต;
- NCS- - ไทโอไซยาเนต
เกลือ
การทดสอบขั้นสุดท้ายมากมายในข้อเสนอเคมีงานต่อไปนี้: "สร้างสูตรสำหรับสารประกอบไบนารีของโลหะ" หากสารประกอบดังกล่าวมีแอนไอออนของคลอรีน โบรมีน ไอโอดีน สารประกอบดังกล่าวจะเรียกว่าเฮไลด์และจัดอยู่ในกลุ่มเกลือ เมื่อกำหนดสูตรสารประกอบไบนารีเหล่านี้ โลหะจะถูกวางไว้ก่อน ตามด้วยเฮไลด์ไอออนที่สอดคล้องกัน
ในการกำหนดจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบ ให้หาตัวคูณที่เล็กที่สุดระหว่างเวเลนซ์ เมื่อทำการหาร จะได้ดัชนี
สารประกอบเหล่านี้มีจุดหลอมเหลวสูงและเดือดละลายได้ดีในน้ำภายใต้สภาวะปกติจะเป็นของแข็ง ตัวอย่างเช่น โซเดียมและโพแทสเซียมคลอไรด์เป็นส่วนหนึ่งของน้ำทะเล
ผู้คนใช้เกลือมาตั้งแต่สมัยโบราณปัจจุบันการใช้สารประกอบไบนารีนี้ไม่ได้จำกัดแค่การกินเท่านั้น อิเล็กโทรไลซิสของสารละลายโซเดียมคลอไรด์ในน้ำทำให้เกิดโลหะโซเดียมและก๊าซคลอรีน ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ ไฮโดรเจนคลอไรด์
ความหมายของสารประกอบไบนารี
กลุ่มนี้มีจำนวนมากจึงสามารถพูดได้อย่างมั่นใจเกี่ยวกับขนาดการใช้งานในด้านต่างๆ ของกิจกรรมของมนุษย์ แอมโมเนียใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเป็นสารตั้งต้นในการผลิตกรดไนตริกและการผลิตปุ๋ยแร่ เป็นสารประกอบไบนารีนี้ที่ใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ชั้นดีและถูกใช้ในเครื่องทำความเย็นมาเป็นเวลานาน
เนื่องจากความแข็งเฉพาะของทังสเตนคาร์ไบด์สารประกอบนี้พบการใช้งานในการผลิตเครื่องมือตัดที่หลากหลาย ความเฉื่อยทางเคมีของสารประกอบไบนารีนี้ช่วยให้สามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง: อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ เตาหลอม
"ก๊าซหัวเราะ" (ไนตริกออกไซด์ 1) ผสมกับออกซิเจนใช้ในยาเพื่อการดมยาสลบ
สารประกอบไบนารีทั้งหมดมีลักษณะเป็นโควาเลนต์หรือไอออนิกของพันธะเคมี โมเลกุล ผลึกไอออนิกหรืออะตอมมิก
ข้อสรุป
เมื่อรวบรวมสูตรสำหรับสารประกอบไบนารีจำเป็นต้องปฏิบัติตามอัลกอริทึมของการกระทำบางอย่าง องค์ประกอบที่แสดงสถานะออกซิเดชันในเชิงบวก (มีค่าลบทางไฟฟ้าต่ำกว่า) จะถูกเขียนก่อน เมื่อกำหนดมูลค่าของสถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบที่สอง จำนวนกลุ่มที่มันตั้งอยู่จะถูกลบออกจากแปด หากตัวเลขที่ได้แตกต่างกัน ตัวคูณร่วมน้อยจะถูกกำหนด จากนั้นระบบจะคำนวณดัชนี
นอกจากออกไซด์แล้ว สารประกอบเหล่านี้ยังรวมถึงคาร์ไบด์, ซิลิไซด์, เปอร์ออกไซด์, ไฮไดรด์ อะลูมิเนียมและแคลเซียมคาร์ไบด์ใช้สำหรับการผลิตมีเทนและอะเซทิลีนในห้องปฏิบัติการ เปอร์ออกไซด์ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง
เฮไลด์เช่นไฮโดรเจนฟลูออไรด์ (hydrofluoricกรด) ที่ใช้ในงานวิศวกรรมไฟฟ้าสำหรับการบัดกรี ในบรรดาสารประกอบไบนารีที่สำคัญที่สุดโดยที่เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต น้ำเป็นผู้นำ ลักษณะโครงสร้างของสารประกอบอนินทรีย์นี้ได้รับการศึกษาโดยละเอียดในหลักสูตรเคมีของโรงเรียน จากตัวอย่างของเธอที่พวกเขาได้รับความคิดเกี่ยวกับลำดับของการกระทำเมื่อรวบรวมสูตรสำหรับสารประกอบไบนารี
โดยสรุป เราทราบว่าเป็นการยากที่จะหาขอบเขตของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ พื้นที่แห่งชีวิตมนุษย์ ไม่ว่าที่ไหนก็ตามที่ใช้สารประกอบไบนารีต่างๆ
