Dvejetainiai junginiai yra medžiagos, kurias sudaro du skirtingi cheminiai elementai. Šis terminas vartojamas kokybinei ir kiekybinei neorganinių junginių sudėčiai apibūdinti.
Dvejetainiai cheminiai junginiai laikomi svarbiu objektu tiriant medžiagų prigimtį. Jas aprašant vartojamos šios sąvokos: jungties poliarizacija, oksidacijos būsena, valentingumas. Šie cheminiai terminai leidžia suprasti cheminio ryšio susidarymo esmę, neorganinių medžiagų struktūrines ypatybes.
Panagrinėkime pagrindines dvejetainių junginių klases, jų cheminės struktūros ir savybių ypatybes, kai kurias jų pramoninio panaudojimo sritis.
Oksidai
Ši neorganinių medžiagų klasė yra labiausiai paplitusi gamtoje. Tarp žinomų šios junginių grupės atstovų išskiriame:
- silicio oksidas (upės smėlis);
- vandenilio oksidas (vanduo);
- anglies dioksidas;
- molis (aliuminio oksidas);
- geležies rūda (geležies oksidai).
Tokie dvejetainiai junginiai yra sudėtingos medžiagos, kuriose būtinai yra deguonies, kurių oksidacijos būsena yra -2.
Suvestinėoksidų būsena
Vario, kalcio ir geležies junginiai yra kristalinės kietosios medžiagos. Tos pačios agregacijos būsenos turi kai kurių nemetalų oksidus, tokius kaip šešiavalentė siera, penkiavalentis fosforas, silicis. Įprastomis sąlygomis skystis yra vanduo. Didžioji dauguma nemetalų deguonies junginių yra dujos.
Ugdymo ypatybės
Gamtoje susidaro daug dvejetainių deguonies junginių. Pavyzdžiui, degant kurui, kvėpuojant, irstant organinėms medžiagoms susidaro anglies dioksidas (anglies monoksidas 4). Ore jo tūris sudaro apie 0,03 proc.
Panašūs dvejetainiai junginiai yra ugnikalnių veiklos produktai, taip pat neatsiejama mineralinio vandens dalis. Anglies dioksidas nepalaiko degimo, todėl šis cheminis junginys naudojamas gaisrams gesinti.
Lakieji vandenilio junginiai
Tokie dvejetainiai junginiai yra svarbi vandenilio turinčių medžiagų grupė. Tarp pramoninės svarbos atstovų pastebime metaną, vandenį, vandenilio sulfidą, amoniaką, taip pat vandenilio halogenidus.
Dalis lakiųjų vandenilio junginių yra dirvožemio vandenyje, gyvuose organizmuose, todėl galime kalbėti apie jų geocheminį ir biocheminį vaidmenį.
Norint pagaminti tokio tipo dvejetainius junginius, į pirmąją vietą dedamas vandenilis, kuris turi valentiškumą. Antrasis elementas yra nemetalas su neigiama oksidacijos būsena.
Indeksavimuidvejetainiame junginyje tarp valentinių nustatomas mažiausias bendras kartotinis. Kiekvieno elemento atomų skaičius nustatomas padalijus jį iš kiekvieno elemento, sudarančio junginį, valentingumo.
Hidrochloridas
Apsvarstykite dvejetainių junginių formules: vandenilio chloridas ir amoniakas. Būtent šios medžiagos yra svarbios šiuolaikinei chemijos pramonei. HCl normaliomis sąlygomis yra dujinis junginys, gerai tirpus vandenyje. Tirpinant vandenilio chlorido dujas susidaro druskos rūgštis, kuri naudojama daugelyje cheminių procesų ir gamybos grandinių.
Šis dvejetainis junginys randamas žmonių ir gyvūnų skrandžio sultyse, tai yra kliūtis patogeniniams mikrobams, kurie su maistu patenka į skrandį.
Iš pagrindinių druskos rūgšties panaudojimo sričių išskiriame chloridų gamybą, chloro turinčių produktų sintezę, metalų ėsdinimą, vamzdžių valymą nuo oksidų ir karbonatų, odos gamybą.
Amoniakas, kurio formulė NH3, yra bespalvės dujos, turinčios specifinį aštrų kvapą. Jo neribotas tirpumas vandenyje leidžia gauti amoniaką, kurio paklausa medicinoje. Gamtoje šis dvejetainis junginys susidaro irstant organiniams produktams, kuriuose yra azoto.
Oksidų klasifikacija
Deguonies turintis dvejetainis metalo junginys, kurio valentingumas yra 1 arba 2, yra pagrindinisoksidas. Pavyzdžiui, į šią grupę įeina šarminių ir šarminių žemių metalų oksidai.
Nemetalų oksidai, taip pat metalai, kurių valentingumas didesnis nei 4, yra rūgštiniai junginiai.
Priklausomai nuo cheminių savybių šios klasės atstovai skirstomi į druskas sudarančias ir nesudarančias grupes.
Tarp tipiškų antrosios grupės atstovų pažymime anglies monoksidą (CO), azoto oksidą 1 (NO).
Sistematinių junginių pavadinimų formavimas
Tarp užduočių, siūlomų abiturientams, laikantiems chemijos valstybinį egzaminą, yra tokia: „Padarykite galimų dvinarių sieros deguonies junginių (azoto, fosforo) molekulines formules“. Norint susidoroti su užduotimi, reikia turėti supratimą ne tik apie algoritmą, bet ir apie šios neorganinių medžiagų klasės nomenklatūros ypatybes.
Sudarydami dvejetainio junginio pavadinimą, iš pradžių nurodykite elementą, esantį formulės dešinėje, pridėdami priesagą „id“. Tada nurodykite pirmojo elemento pavadinimą. Kovalentiniams junginiams pridedami priešdėliai, pagal kuriuos galima nustatyti kiekybinį dvejetainio junginio sudedamųjų dalių santykį.
Pavyzdžiui, SO3 yra sieros trioksidas, N2O4 yra azotas tetroksidas, I2CL6 – diodas heksachloridas.
Jei dvejetainis junginys turi cheminį elementą, galintį turėti skirtingas oksidacijos būsenas, oksidacijos būsena nurodoma skliausteliuose po junginio pavadinimo.
Pavyzdžiui, du geležies junginiaiskiriasi pavadinimu: FeCL3 - geležies oksidas (3), FeCL2 - geležies oksidas (2).
Hidridams, ypač nemetaliniams elementams, naudokite nereikšmingus pavadinimus. Taigi, H2O yra vanduo, HCL yra vandenilio chloridas, HI yra vandenilio jodidas, HF yra vandenilio fluorido rūgštis.
Katijonai
Tų elementų, kurie gali sudaryti tik vieną stabilų joną, teigiamiems jonams suteikiami tokie pat pavadinimai kaip ir patys simboliai. Tai apima visus Mendelejevo periodinės sistemos pirmosios ir antrosios grupių atstovus.
Pavyzdžiui, natrio ir magnio katijonai atrodo taip: Na+, Mg2+. Pereinamieji elementai gali sudaryti kelių tipų katijonus, todėl pavadinimas turi nurodyti kiekvienu atskiru atveju atsirandantį valentingumą.
Anijonai
Paprastieji (monatominiai) ir sudėtingieji (daugiaatominiai) anijonai naudoja priesagą -id.
Galūnė -am yra bendras tam tikro elemento oksoanionas. Elemento, kurio formulėje yra žemesnė oksidacijos būsena, oksoanijonui naudojama priesaga -it. Priešdėlis hypo- naudojamas minimaliai oksidacijos būsenai, o per- naudojamas didžiausiai vertei. Pavyzdžiui, jonas O2- yra oksido jonas, o O- yra peroksidas.
Yra įvairių trivialių hidridų pavadinimų. Pavyzdžiui, N2H4 vadinamas hidrazinu, o PH3 vadinamas fosfinu.
Sieros turintys oksoanijonai turi tokius pavadinimus:
- SO42- - sulfatas;
- S2O32- - tiosulfatas;
- NCS- - tiocianatas.
Druskos
Daugelis galutinių chemijos testų siūlo tokią užduotį: „Sukurkite dvejetainių metalų junginių formules“. Jei tokiuose junginiuose yra chloro, bromo, jodo anijonų, tokie junginiai vadinami halogenidais ir priklauso druskų klasei. Sudarant šiuos dvejetainius junginius pirmiausia dedamas metalas, po to atitinkamas halogenido jonas.
Norėdami nustatyti kiekvieno elemento atomų skaičių, raskite mažiausią valentų kartotinį, dalindami gaukite indeksus.
Tokie junginiai turi aukštą lydymosi ir virimo temperatūrą, gerai tirpsta vandenyje, normaliomis sąlygomis jie yra kietos medžiagos. Pavyzdžiui, natrio ir kalio chloridai yra jūros vandens dalis.
Stalo druską žmonės naudojo nuo senų senovės. Šiuo metu šio dvejetainio junginio naudojimas neapsiriboja valgymu. Elektrolizuojant vandeninį natrio chlorido tirpalą susidaro natrio metalas ir chloro dujos. Šie produktai naudojami įvairiuose gamybos procesuose, tokiuose kaip natrio hidroksidas, vandenilio chloridas.
Dvejetainių junginių reikšmė
Šiai grupei priklauso labai daug medžiagų, todėl galime drąsiai teigti apie jų naudojimo mastą įvairiose žmogaus veiklos srityse. Amoniakas chemijos pramonėje naudojamas kaip apirmtakas azoto rūgšties gamyboje, mineralinių trąšų gamyboje. Būtent šis dvejetainis junginys naudojamas smulkiojoje organinėje sintezėje ir ilgą laiką naudojamas šaldytuve.
Dėl unikalaus volframo karbido kietumo šis junginys buvo pritaikytas gaminant įvairius pjovimo įrankius. Šio dvejetainio junginio cheminis inertiškumas leidžia jį naudoti agresyvioje aplinkoje: laboratorinėje įrangoje, orkaitėse.
„Juoko dujos“(azoto oksidas 1), sumaišytos su deguonimi, medicinoje naudojamos bendrajai anestezijai.
Visi dvejetainiai junginiai turi kovalentinį arba joninį cheminio ryšio pobūdį, molekulinę, joninę arba atominę kristalinę gardelę.
Išvada
Sudarant dvejetainių junginių formules, būtina laikytis tam tikro veiksmų algoritmo. Pirmiausia rašomas elementas, kurio oksidacijos būsena yra teigiama (turi mažesnę elektrinio neigiamo vertę). Nustatant antrojo elemento oksidacijos laipsnio reikšmę, iš aštuonių atimamas grupės, kurioje jis yra, skaičius. Jei gauti skaičiai skiriasi vienas nuo kito, nustatomas mažiausias bendras kartotinis, tada apskaičiuojami indeksai.
Be oksidų, šie junginiai apima karbidus, silicidus, peroksidus, hidridus. Aliuminio ir kalcio karbidai naudojami laboratorinei metano ir acetileno gamybai, peroksidai naudojami chemijos pramonėje kaip stiprūs oksidatoriai.
Halogenidas, panašus į vandenilio fluoridą(vandenilio fluorido rūgštis), naudojama elektrotechnikoje litavimui. Tarp svarbiausių dvejetainių junginių, be kurių sunku įsivaizduoti gyvų organizmų egzistavimą, pirmauja vanduo. Šio neorganinio junginio struktūrinės ypatybės išsamiai nagrinėjamos mokykliniame chemijos kurse. Būtent jos pavyzdžiu vaikinai, sudarydami dvejetainių junginių formules, suvokia veiksmų seką.
Apibendrinant pažymime, kad sunku rasti tokią šiuolaikinės pramonės sritį, žmogaus gyvenimo sritį, kur būtų naudojami įvairūs dvejetainiai junginiai.
