Hợp chất lưỡng tính là những chất được tạo thành bởi hai nguyên tố hóa học khác nhau. Thuật ngữ này được sử dụng để biểu thị thành phần định tính và định lượng của các hợp chất vô cơ.
Hợp chất hóa học nhị phân được coi là một đối tượng quan trọng trong việc nghiên cứu bản chất của các chất. Khi mô tả chúng, các khái niệm sau được sử dụng: độ phân cực của liên kết, trạng thái oxi hóa, hóa trị. Các thuật ngữ hóa học này giúp chúng ta có thể hiểu được bản chất của sự hình thành liên kết hóa học, đặc điểm cấu trúc của các chất vô cơ.
Hãy xem xét các lớp chính của hợp chất nhị phân, các đặc điểm về cấu trúc và tính chất hóa học của chúng, một số lĩnh vực ứng dụng công nghiệp của chúng.
Ôxít
Nhóm chất vô cơ này là phổ biến nhất trong tự nhiên. Trong số các đại diện nổi tiếng của nhóm hợp chất này, chúng tôi chỉ ra:
- oxit silic (cát sông);
- hydro oxit (nước);
- carbon dioxide;
- đất sét (nhôm oxit);
- quặng sắt (oxit sắt).
Các hợp chất nhị phân như vậy là các chất phức tạp, nhất thiết phải chứa oxy, thể hiện trạng thái oxy hóa -2.
Tổng hợptrạng thái của oxit
Hợp chất của đồng, canxi, sắt là chất rắn kết tinh. Ở trạng thái tập hợp giống nhau có các oxit của một số phi kim loại, chẳng hạn như lưu huỳnh hóa trị sáu, phốt pho ngũ hành, silic. Chất lỏng ở điều kiện thường là nước. Phần lớn các hợp chất oxy của phi kim loại là khí.
Đặc điểm của giáo dục
Nhiều hợp chất oxy nhị phân được hình thành trong tự nhiên. Ví dụ, trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, quá trình hô hấp, phân hủy chất hữu cơ, carbon dioxide (carbon monoxide 4) được hình thành. Trong không khí, hàm lượng thể tích của nó là khoảng 0,03 phần trăm.
Các hợp chất nhị phân tương tự là sản phẩm của hoạt động núi lửa, cũng như một phần không thể thiếu của nước khoáng. Carbon dioxide không hỗ trợ quá trình đốt cháy, vì vậy hợp chất hóa học này được sử dụng để dập tắt các đám cháy.
Hợp chất hydro dễ bay hơi
Các hợp chất nhị phân như vậy là một nhóm quan trọng của các chất có chứa hydro. Trong số các đại diện của tầm quan trọng công nghiệp, chúng tôi lưu ý đến mêtan, nước, hydro sunfua, amoniac, cũng như hydro halogenua.
Một phần của các hợp chất hydro dễ bay hơi có trong nước đất, các sinh vật sống, vì vậy chúng ta có thể nói về vai trò địa hóa và sinh hóa của chúng.
Để tạo ra các hợp chất nhị phân kiểu này, hydro, có một hóa trị, được đặt ở vị trí đầu tiên. Nguyên tố thứ hai là một phi kim loại có trạng thái oxi hóa âm.
Để lập chỉ mụctrong một hợp chất nhị phân giữa các hóa trị, bội số chung nhỏ nhất được xác định. Số nguyên tử của mỗi nguyên tố được xác định bằng cách chia nó cho hóa trị của mỗi nguyên tố tạo nên hợp chất.
Hydrochloride
Hãy xem xét công thức của các hợp chất nhị phân: hydro clorua và amoniac. Chính những chất này có vai trò quan trọng đối với ngành công nghiệp hóa chất hiện đại. HCl ở điều kiện thường là hợp chất ở thể khí, tan nhiều trong nước. Hòa tan khí hydro clorua tạo ra axit clohydric, được sử dụng trong nhiều quy trình hóa học và dây chuyền sản xuất.
Hợp chất nhị phân này được tìm thấy trong dịch dạ dày của người và động vật, nó là hàng rào ngăn vi khuẩn gây bệnh xâm nhập vào dạ dày cùng với thức ăn.
Trong số các lĩnh vực ứng dụng chính của axit clohydric, chúng tôi nêu bật sản xuất clorua, tổng hợp các sản phẩm có chứa clo, tẩy rửa kim loại, làm sạch đường ống khỏi oxit và cacbonat, sản xuất da.
Amoniac, có công thức NH3, là một chất khí không màu, có mùi hăng đặc trưng. Khả năng hòa tan không giới hạn của nó trong nước làm cho nó có thể thu được amoniac, một chất đang được yêu cầu trong y học. Trong tự nhiên, hợp chất nhị phân này được hình thành trong quá trình phân hủy các sản phẩm hữu cơ có chứa nitơ.
Phân loại oxit
Hợp chất nhị phân chứa oxy của kim loại có hóa trị 1 hoặc 2 là chínhôxít. Ví dụ: nhóm này bao gồm các oxit của kim loại kiềm và kiềm thổ.
Oxit của phi kim loại, cũng như kim loại có hóa trị lớn hơn 4, là những hợp chất có tính axit.
Tùy thuộc vào tính chất hóa học mà các đại diện của lớp này được chia thành nhóm tạo muối và nhóm không tạo muối.
Trong số các đại diện tiêu biểu của nhóm thứ hai, chúng tôi lưu ý đến carbon monoxide (CO), nitric oxide 1 (NO).
Hình thành tên có hệ thống của các hợp chất
Trong số các nhiệm vụ được giao cho sinh viên tốt nghiệp tham gia kỳ thi cấp nhà nước về hóa học, có điều này: "Lập công thức phân tử của các hợp chất oxy nhị phân có thể có của lưu huỳnh (nitơ, phốt pho)". Để hoàn thành nhiệm vụ, cần phải có ý tưởng không chỉ về thuật toán mà còn về các tính năng trong danh pháp của loại chất vô cơ này.
Khi hình thành tên của một hợp chất nhị phân, ban đầu chỉ ra phần tử nằm ở bên phải trong công thức, thêm hậu tố "id". Tiếp theo, chỉ ra tên của phần tử đầu tiên. Đối với các hợp chất cộng hóa trị, các tiền tố được thêm vào, nhờ đó có thể thiết lập tỷ lệ định lượng giữa các phần cấu thành của một hợp chất nhị phân.
Ví dụ, SO3là lưu huỳnh trioxit, N2O4là đinitơ tetroxide, I2CL6- điốt hexachloride.
Nếu một hợp chất nhị phân chứa một nguyên tố hóa học có khả năng thể hiện các trạng thái oxi hóa khác nhau, thì trạng thái oxi hóa được ghi trong ngoặc đơn sau tên của hợp chất.
Ví dụ, hai hợp chất sắtkhác nhau về tên gọi: FeCL3- oxit sắt (3), FeCL2- oxit sắt (2).
Đối với hydrua, đặc biệt là các nguyên tố phi kim loại, hãy sử dụng những cái tên tầm thường. Vì vậy, H2O là nước, HCL là hydro clorua, HI là hydro iodua, HF là axit flohydric.
Cation
Các ion dương của những nguyên tố chỉ có khả năng tạo thành một ion bền được đặt tên giống như ký hiệu. Chúng bao gồm tất cả các đại diện của nhóm thứ nhất và thứ hai của hệ thống tuần hoàn Mendeleev.
Ví dụ, cation natri và magie có dạng: Na+, Mg2 +. Các nguyên tố chuyển tiếp có khả năng hình thành một số loại cation, vì vậy tên phải biểu thị hóa trị xuất hiện trong từng trường hợp riêng lẻ.
Anion
Các anion đơn giản (đơn nguyên) và phức tạp (đa nguyên tử) sử dụng hậu tố -id.
Hậu tố -am là một oxoanion phổ biến của một nguyên tố nhất định. Đối với oxoanion của một nguyên tố có công thức có số oxi hóa thấp hơn, người ta sử dụng hậu tố -it. Tiền tố hypo- được sử dụng cho trạng thái oxy hóa nhỏ nhất và per- được sử dụng cho giá trị lớn nhất. Ví dụ, ion O2-là ion oxit và O-là peroxit.
Có nhiều tên thông thường khác nhau cho các hydrua. Ví dụ: N2H4được gọi là hydrazine và PH3được gọi là phosphine.
Các oxoanion chứa lưu huỳnh có các tên sau:
- SO42-- sunfat;
- S2O32-- thiosulfate;
- NCS-- thiocyanate.
Muối
Nhiều bài kiểm tra cuối cùng trong hóa học đưa ra nhiệm vụ sau: "Lập công thức cho các hợp chất nhị phân của kim loại." Nếu các hợp chất đó chứa anion clo, brom, iot, thì các hợp chất đó được gọi là halogenua và thuộc loại muối. Khi xây dựng công thức của các hợp chất nhị phân này, kim loại được đặt đầu tiên, tiếp theo là ion halogenua tương ứng.
Để xác định số nguyên tử của mỗi nguyên tố, hãy tìm bội số nhỏ nhất giữa các hóa trị, khi chia sẽ lấy chỉ số.
Các hợp chất như vậy có nhiệt độ nóng chảy và sôi cao, hòa tan tốt trong nước, ở điều kiện bình thường chúng là chất rắn. Ví dụ, natri và kali clorua là một phần của nước biển.
Muối ăn đã được con người sử dụng từ xa xưa. Hiện tại, việc sử dụng hợp chất nhị phân này không chỉ giới hạn trong việc ăn uống. Điện phân dung dịch natri clorua tạo ra natri kim loại và khí clo. Các sản phẩm này được sử dụng trong các quy trình sản xuất khác nhau như natri hydroxit, hydro clorua.
Ý nghĩa của các hợp chất nhị phân
Nhóm này bao gồm một số lượng lớn các chất, vì vậy chúng ta có thể tự tin nói về quy mô sử dụng của chúng trong các lĩnh vực hoạt động khác nhau của con người. Amoniac được sử dụng trong công nghiệp hóa chất như mộttiền chất trong sản xuất axit nitric, sản xuất phân khoáng. Đó là hợp chất nhị phân này được sử dụng trong tổng hợp hữu cơ tốt và đã được sử dụng trong làm lạnh trong một thời gian dài.
Do độ cứng độc nhất của cacbua vonfram, hợp chất này đã được ứng dụng trong sản xuất nhiều loại dụng cụ cắt. Tính trơ về mặt hóa học của hợp chất nhị phân này cho phép nó được sử dụng trong các môi trường khắc nghiệt: thiết bị thí nghiệm, lò nướng.
"Khí gây cười" (nitric oxide 1) trộn với oxy được sử dụng trong y tế để gây mê toàn thân.
Tất cả các hợp chất nhị phân đều có bản chất cộng hóa trị hoặc ion của liên kết hóa học, mạng tinh thể phân tử, ion hoặc nguyên tử.
Kết
Khi xây dựng công thức cho các hợp chất nhị phân, cần phải tuân theo một thuật toán hành động nhất định. Nguyên tố thể hiện trạng thái oxi hóa dương (có giá trị độ âm điện nhỏ hơn) được viết trước. Khi xác định giá trị của trạng thái oxi hóa của nguyên tố thứ hai, số của nhóm mà nó nằm trong đó bị trừ đi tám. Nếu các số thu được khác nhau, bội số chung nhỏ nhất được xác định, sau đó các chỉ số được tính.
Ngoài oxit, các hợp chất này bao gồm cacbua, silicit, peroxit, hydrua. Cacbua nhôm và canxi được sử dụng để sản xuất metan và axetylen trong phòng thí nghiệm, peroxit được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất làm chất oxy hóa mạnh.
Một halogenua như hydro florua(axit flohydric), được sử dụng trong kỹ thuật điện để hàn. Trong số các hợp chất nhị phân quan trọng nhất, nếu không có nó, rất khó để hình dung sự tồn tại của các sinh vật sống, nước là nguyên tố dẫn đầu. Đặc điểm cấu tạo của hợp chất vô cơ này đã được nghiên cứu chi tiết trong chương trình môn hóa học của nhà trường. Đó là ví dụ của cô ấy mà các chàng trai có được ý tưởng về chuỗi các hành động khi soạn công thức cho các hợp chất nhị phân.
Tóm lại, chúng tôi lưu ý rằng rất khó để tìm thấy một lĩnh vực công nghiệp hiện đại, một lĩnh vực của cuộc sống con người, ở bất cứ nơi nào các hợp chất nhị phân khác nhau được sử dụng.
