Երկուական միացություններն այն նյութերն են, որոնք առաջանում են երկու տարբեր քիմիական տարրերից: Այս տերմինն օգտագործվում է անօրգանական միացությունների որակական և քանակական բաղադրությունը նշելու համար։
Երկակի քիմիական միացությունները համարվում են կարևոր առարկա նյութերի բնույթի ուսումնասիրության մեջ։ Դրանք նկարագրելիս օգտագործվում են հետևյալ հասկացությունները՝ կապի բևեռացում, օքսիդացման վիճակ, վալենտություն։ Այս քիմիական տերմինները հնարավորություն են տալիս հասկանալ քիմիական կապի առաջացման էությունը, անօրգանական նյութերի կառուցվածքային առանձնահատկությունները։
Դիտարկենք երկուական միացությունների հիմնական դասերը, դրանց քիմիական կառուցվածքի և հատկությունների առանձնահատկությունները, դրանց արդյունաբերական կիրառության որոշ ոլորտներ։
Օքսիդներ
Անօրգանական նյութերի այս դասը բնության մեջ ամենատարածվածն է: Այս միացությունների խմբի հայտնի ներկայացուցիչներից առանձնացնում ենք՝
- սիլիցիումի օքսիդ (գետի ավազ);
- ջրածնի օքսիդ (ջուր);
- ածխածնի երկօքսիդ;
- կավ (ալյումինի օքսիդ);
- երկաթի հանքաքար (երկաթի օքսիդներ).
Այդպիսի երկուական միացությունները բարդ նյութեր են, որոնք անպայման պարունակում են թթվածին, ցուցաբերում են -2 օքսիդացման աստիճան:
Ագրեգատօքսիդների վիճակը
Պղնձի, կալցիումի, երկաթի միացությունները բյուրեղային պինդ նյութեր են։ Նույն ագրեգացման վիճակն ունեն որոշ ոչ մետաղների օքսիդներ, ինչպիսիք են վեցավալենտ ծծումբը, հնգավալենտ ֆոսֆորը, սիլիցիումը: Նորմալ պայմաններում հեղուկը ջուր է։ Ոչ մետաղների թթվածնային միացությունների ճնշող մեծամասնությունը գազեր են։
Կրթության առանձնահատկությունները
Բնության մեջ ձևավորվում են բազմաթիվ թթվածնային միացություններ: Օրինակ՝ վառելիքի այրման, շնչառության, օրգանական նյութերի քայքայման ժամանակ առաջանում է ածխաթթու գազ (ածխածնի երկօքսիդ 4)։ Օդում դրա ծավալային պարունակությունը կազմում է մոտ 0,03 տոկոս։
Նմանատիպ երկուական միացությունները հրաբխային գործունեության արդյունք են, ինչպես նաև հանքային ջրի անբաժանելի մասն են կազմում։ Ածխածնի երկօքսիդը չի ապահովում այրումը, ուստի այս քիմիական միացությունն օգտագործվում է հրդեհները մարելու համար։
Ցնդող ջրածնի միացություններ
Նման երկուական միացությունները ջրածին պարունակող նյութերի կարևոր խումբ են։ Արդյունաբերական նշանակության ներկայացուցիչներից առանձնացնում ենք մեթանը, ջուրը, ջրածնի սուլֆիդը, ամոնիակը, ինչպես նաև հալոգենաջրածինը։
Ցնդող ջրածնի միացությունների մի մասը առկա է հողի ջրերում, կենդանի օրգանիզմներում, ուստի կարելի է խոսել դրանց երկրաքիմիական և կենսաքիմիական դերի մասին։
Այս տեսակի երկուական միացություններ ստանալու համար առաջին տեղում դրվում է ջրածինը, որն ունի վալենտություն։ Երկրորդ տարրը բացասական օքսիդացման վիճակով ոչ մետաղ է։
Ինդեքսավորման համարՎալենտների միջև երկուական միացությունում որոշվում է ամենափոքր ընդհանուր բազմապատիկը: Յուրաքանչյուր տարրի ատոմների թիվը որոշվում է՝ բաժանելով այն յուրաքանչյուր տարրի վալենտության վրա, որը կազմում է միացությունը։
հիդրոքլորիդ
Դիտարկենք երկուական միացությունների բանաձևերը՝ ջրածնի քլորիդ և ամոնիակ: Հենց այդ նյութերն են կարևոր ժամանակակից քիմիական արդյունաբերության համար։ HCl-ը նորմալ պայմաններում գազային միացություն է, որը շատ լուծելի է ջրում։ Քլորաջրածնի գազը լուծելիս առաջանում է աղաթթու, որն օգտագործվում է բազմաթիվ քիմիական գործընթացներում և արտադրական շղթաներում։
Այս երկուական միացությունը հայտնաբերված է մարդկանց և կենդանիների ստամոքսահյութում, այն խոչընդոտ է ախտածին մանրէների համար, որոնք ստամոքս են մտնում սննդի հետ միասին։
Հիդրոքլորաթթվի կիրառման հիմնական ոլորտներից առանձնացնում ենք քլորիդների արտադրությունը, քլոր պարունակող արտադրանքի սինթեզը, մետաղների թթվացումը, խողովակների մաքրումը օքսիդներից և կարբոնատներից, կաշվի արտադրությունը։
Ամոնիակը, որն ունի NH3 բանաձևը, անգույն գազ է՝ հատուկ սուր հոտով: Ջրում նրա անսահմանափակ լուծելիությունը հնարավորություն է տալիս ստանալ ամոնիակ, որը պահանջարկ ունի բժշկության մեջ։ Բնության մեջ այս երկուական միացությունը առաջանում է օրգանական արտադրանքների քայքայման ժամանակ, որոնք պարունակում են ազոտ։
Օքսիդների դասակարգում
1 կամ 2 վալենտ ունեցող մետաղի թթվածին պարունակող երկուական միացությունը հիմնականն էօքսիդ. Օրինակ՝ այս խումբը ներառում է ալկալային և հողալկալիական մետաղների օքսիդներ։
Ոչ մետաղների օքսիդները, ինչպես նաև 4-ից ավելի վալենտություն ունեցող մետաղները թթվային միացություններ են։
Կախված քիմիական հատկություններից այս դասի ներկայացուցիչները բաժանվում են աղ առաջացնող և ոչ աղ առաջացնող խմբերի։
Երկրորդ խմբի բնորոշ ներկայացուցիչներից մենք նշում ենք ածխածնի մոնօքսիդ (CO), ազոտի օքսիդ 1 (NO):
Միացությունների համակարգված անվանումների ձևավորում
Քիմիայի պետական քննություն հանձնող շրջանավարտներին առաջարկվող առաջադրանքների շարքում կա հետևյալը՝ «Կազմե՛ք ծծմբի (ազոտ, ֆոսֆոր) հնարավոր երկուական թթվածնային միացությունների մոլեկուլային բանաձևերը»։ Առաջադրանքը հաղթահարելու համար անհրաժեշտ է պատկերացում ունենալ ոչ միայն ալգորիթմի, այլ նաև այս դասի անօրգանական նյութերի անվանացանկի առանձնահատկությունների մասին։
Երբ երկուական միացության անվանումը կազմելիս բանաձևում սկզբում նշեք այն տարրը, որը գտնվում է աջ կողմում՝ ավելացնելով «id» վերջածանցը։ Հաջորդը նշեք առաջին տարրի անունը: Կովալենտային միացությունների համար ավելացվում են նախածանցներ, որոնց միջոցով հնարավոր է սահմանել քանակական հարաբերակցություն երկուական միացության բաղկացուցիչ մասերի միջև։
Օրինակ, SO3-ը ծծմբի եռօքսիդ է, N2O4-ը դիազոտ է տետրօքսիդ, I2CL6 – դիոդ հեքսաքլորիդ։
Եթե երկուական միացությունը պարունակում է քիմիական տարր, որն ընդունակ է դրսևորել տարբեր օքսիդացման վիճակներ, ապա օքսիդացման վիճակը նշվում է միացության անվանումից հետո փակագծերում:
Օրինակ՝ երկու երկաթի միացություններտարբերվում են անունով՝ FeCL3 - երկաթի օքսիդ (3), FeCL2 - երկաթի օքսիդ (2).
Հիդրիդների, մասնավորապես ոչ մետաղական տարրերի համար օգտագործեք չնչին անուններ: Այսպիսով, H2O-ն ջուր է, HCL-ը ջրածնի քլորիդ է, HI-ն՝ ջրածնի յոդիդ, HF-ը՝ ֆտորաթթու:
Կատիոններ
Այն տարրերի դրական իոնները, որոնք ի վիճակի են ձևավորել միայն մեկ կայուն իոն, տրվում են նույն անվանումները, ինչ իրենք՝ խորհրդանիշները: Դրանք ներառում են Մենդելեևի պարբերական համակարգի առաջին և երկրորդ խմբերի բոլոր ներկայացուցիչները։
Օրինակ, նատրիումի և մագնեզիումի կատիոնները նման են՝ Na+, Mg2+: Անցումային տարրերը կարող են ձևավորել մի քանի տեսակի կատիոններ, ուստի անվանումը պետք է ցույց տա յուրաքանչյուր առանձին դեպքում երևացող վալենտությունը։
Անիոններ
Պարզ (միատոմ) և բարդ (բազմատոմային) անիոններն օգտագործում են -id վերջածանցը:
-am վերջածանցը որոշակի տարրի ընդհանուր օքսոանիոն է: Ավելի ցածր օքսիդացման աստիճան ունեցող բանաձևում գտնվող տարրի օքսոանիոնի համար օգտագործվում է -it վերջածանցը: Հիպո- նախածանցը օգտագործվում է նվազագույն օքսիդացման վիճակի համար, իսկ per-ը՝ առավելագույն արժեքի համար: Օրինակ՝ O2- իոնը օքսիդ իոն է, իսկ O- պերօքսիդ է:
Հիդրիդների տարբեր տրիվիալ անվանումներ կան: Օրինակ, N2H4 կոչվում է հիդրազին, իսկ PH3 կոչվում է ֆոսֆին:
Ծծմբ պարունակող օքսոանիոններն ունեն հետևյալ անունները՝
- SO42- - սուլֆատ;
- S2O32- - թիոսուլֆատ;
- NCS- - թիոցիանատ.
Աղեր
Քիմիայի շատ վերջնական թեստեր առաջարկում են հետևյալ առաջադրանքը. «Կազմել բանաձևեր մետաղների երկուական միացությունների համար»: Եթե նման միացությունները պարունակում են քլորի, բրոմի, յոդի անիոններ, ապա այդպիսի միացությունները կոչվում են հալոգենիդներ և պատկանում են աղերի դասին։ Այս երկուական միացությունները ձևակերպելիս առաջինը տեղադրվում է մետաղը, որին հաջորդում է համապատասխան հալոգեն իոնը։
Յուրաքանչյուր տարրի ատոմների թիվը որոշելու համար գտե՛ք վալենտների միջև ամենափոքր բազմապատիկը, բաժանելիս ստացե՛ք ինդեքսներ։
Նման միացություններն ունեն բարձր հալման և եռման ջերմաստիճան, լավ լուծելիություն ջրում, նորմալ պայմաններում դրանք պինդ են։ Օրինակ՝ նատրիումի և կալիումի քլորիդները ծովի ջրի մի մասն են։
Սեղանի աղը մարդիկ օգտագործել են հնագույն ժամանակներից։ Ներկայումս այս երկուական միացության օգտագործումը չի սահմանափակվում միայն ուտելով: Նատրիումի քլորիդի ջրային լուծույթի էլեկտրոլիզից ստացվում է նատրիումի մետաղ և քլոր գազ։ Այս ապրանքներն օգտագործվում են տարբեր արտադրական գործընթացներում, ինչպիսիք են նատրիումի հիդրօքսիդը, ջրածնի քլորիդը:
Երկուական միացությունների նշանակությունը
Այս խումբը ներառում է հսկայական քանակությամբ նյութեր, ուստի կարելի է վստահորեն ասել մարդկային գործունեության տարբեր ոլորտներում դրանց կիրառման մասշտաբների մասին։ Ամոնիակը քիմիական արդյունաբերության մեջ օգտագործվում է որպես ապրեկուրսոր ազոտական թթվի արտադրության, հանքային պարարտանյութերի արտադրության մեջ։ Հենց այս երկուական միացությունն է օգտագործվում նուրբ օրգանական սինթեզում և երկար ժամանակ օգտագործվել է սառնարանում:
Վոլֆրամի կարբիդի յուրահատուկ կարծրության շնորհիվ այս միացությունը կիրառություն է գտել մի շարք կտրող գործիքների արտադրության մեջ: Այս երկուական միացության քիմիական իներտությունը թույլ է տալիս այն օգտագործել ագրեսիվ միջավայրում՝ լաբորատոր սարքավորումներ, ջեռոցներ։
«Ծիծաղող գազը» (ազոտի օքսիդ 1) թթվածնի հետ խառնված օգտագործվում է բժշկության մեջ ընդհանուր անզգայացման համար։
Բոլոր երկուական միացություններն ունեն քիմիական կապի կովալենտ կամ իոնային բնույթ, մոլեկուլային, իոնային կամ ատոմային բյուրեղային ցանց:
Եզրակացություն
Երկուական միացությունների բանաձևերը կազմելիս անհրաժեշտ է հետևել գործողությունների որոշակի ալգորիթմին։ Սկզբում գրվում է այն տարրը, որն արտահայտում է դրական օքսիդացման վիճակ (ունի էլեկտրական բացասականության ավելի ցածր արժեք): Երկրորդ տարրի օքսիդացման աստիճանի արժեքը որոշելիս ութից հանվում է այն խմբի թիվը, որում այն գտնվում է։ Եթե ստացված թվերը տարբերվում են միմյանցից, որոշվում է ամենափոքր ընդհանուր բազմապատիկը, ապա հաշվարկվում են ինդեքսները։
Օքսիդներից բացի, այդ միացությունները ներառում են կարբիդներ, սիլիցիդներ, պերօքսիդներ, հիդրիդներ: Ալյումինի և կալցիումի կարբիդներն օգտագործվում են մեթանի և ացետիլենի լաբորատոր արտադրության համար, պերօքսիդներն օգտագործվում են քիմիական արդյունաբերության մեջ որպես ուժեղ օքսիդիչներ։
Հալիդ, որը նման է ջրածնի ֆտորիդին(ֆտորաթթու), որն օգտագործվում է էլեկտրատեխնիկայում՝ զոդման համար։ Ամենակարևոր երկուական միացությունների շարքում, առանց որոնց դժվար է պատկերացնել կենդանի օրգանիզմների գոյությունը, առաջատարը ջուրն է։ Այս անօրգանական միացության կառուցվածքային առանձնահատկությունները մանրամասն ուսումնասիրված են դպրոցական քիմիայի դասընթացում։ Հենց նրա օրինակով տղաները երկուական միացությունների բանաձևեր կազմելիս պատկերացում են կազմում գործողությունների հաջորդականության մասին:
Եզրափակելով, մենք նշում ենք, որ դժվար է գտնել ժամանակակից արդյունաբերության նման ոլորտ, մարդկային կյանքի տարածք, որտեղ էլ օգտագործվում են տարբեր երկուական միացություններ:
