что такое бинарность в химии
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.
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
Что такое бинарность в химии
Когда химические вещества вступают во взаимодействие, химические связи между их атомами разрушаются и образуются новые, уже в других сочетаниях. В результате одни вещества превращаются в другие.
Рассмотрим реакцию горения метана, происходящую в конфорке газовой плиты:
Молекула метана (CH₄) и две молекулы кислорода (2O₂) вступают в реакцию, образуя молекулу углекислого газа (CO₂) и две молекулы воды (2H₂O). Связи между атомами углерода (С) и водорода (H) в метане, а также между атомами кислорода (O) разрываются, и образуются новые связи между атомами углерода и кислорода в молекуле углекислого газа (CO₂) и между атомами водорода и кислорода в молекуле воды (H₂O).
Картинка даёт наглядное представление о том, что произошло в ходе реакции. Но зарисовывать сложные химические процессы такими схемами неудобно. Вместо этого учёные используют уравнения химических реакций.
Химическое уравнение — это условная запись химической реакции с помощью формул и символов.
Их записывают в виде схемы, в которой отражён процесс превращения. В левой части располагаются формулы реагентов — веществ, вступающих в реакцию. Завершается уравнение продуктами реакции — веществом или веществами, которые получились в результате.
Новые вещества образуются потому, что изменяются связи между атомами, но сами атомы не возникают из ниоткуда и не исчезают в никуда. На рисунке видно, что атом углерода из состава метана перешёл в состав углекислого газа, атом водорода — в состав воды, а атомы кислорода распределились между молекулами углекислого газа и воды. Число атомов не изменилось.
Согласно закону сохранения массы, общая масса реагентов всегда равна общей массе продуктов реакции. Именно поэтому запись химической реакции называют уравнением.
Виды химических реакций
Вещества вступают в реакции по-разному, можно выделить четыре наиболее частых варианта:
Сложное вещество негашёная известь соединяется с водой, и образуется новое сложное вещество — гашёная известь:
Стрелка вверх означает, что образовался газ. Он улетучивается и больше не участвует в реакции.
В примере атомы цинка замещают атомы водорода в составе хлороводорода, и образуется хлорид цинка:
Стрелка вниз означает, что вещество выпало в осадок, поскольку оно нерастворимо.
Коэффициенты в уравнениях химических реакций
Чтобы составить уравнение химической реакции, важно правильно подобрать коэффициенты перед формулами веществ.
Коэффициент в химических уравнениях означает число молекул (формульных единиц) вещества, необходимое для реакции. Он обозначается числом перед формулой (например, 2NaCl в последнем примере).
Коэффициент не следует путать с индексом (числом под символом химического элемента, например, О₂). Индекс обозначает количество атомов этого элемента в молекуле (формульной единице).
Чтобы узнать общее число атомов элемента в формуле, нужно умножить его индекс на коэффициент вещества. В примере на картинке (2H₂O) — четыре атома водорода и два кислорода.
Подобрать коэффициент — значит определить, сколько молекул данного вещества должно участвовать в реакции, чтобы она произошла. Далее мы расскажем, как это сделать.
Алгоритм составления уравнений химических реакций
Для начала составим схему химической реакции. Например, образование оксида магния (MgO) в процессе горения магния (Mg) в кислороде (O₂). Обозначим реагенты и продукт реакции:
Чтобы схема стала уравнением, нужно расставить коэффициенты. В левой части схемы два атома кислорода, а в правой — один. Уравняем их, увеличив число молекул продукта:
Теперь число атомов кислорода до и после реакции одинаковое, а число атомов магния — нет. Чтобы уравнять их, добавим ещё одну молекулу магния. Когда количество атомов каждого из химических элементов в составе веществ уравнено, вместо стрелки можно ставить равно:
Уравнение химической реакции составлено.
Рассмотрим реакцию разложения. Нитрат калия (KNO₃) разлагается на нитрит калия (KNO₂) и кислород (О₂):
В обеих частях схемы по одному атому калия и азота, а атомов кислорода до реакции 3, а после — 4. Необходимо их уравнять.
Для начала удвоим коэффициент перед реагентом:
Теперь в левой части схемы шесть атомов кислорода, два атома калия и два атома азота. В левой по-прежнему по одному атому калия и азота и четыре атома кислорода. Чтобы уравнять их, в правой части схемы нужно удвоить коэффициент перед нитритом калия.
Снова посчитаем число атомов каждого химического элемента в составе веществ до и после реакции: два атома калия, два атома азота и шесть атомов кислорода. Равенство достигнуто.
Химические уравнения не только позволяют предсказать, что произойдёт при взаимодействии тех или иных веществ, но и помогают рассчитать их количественное соотношение, необходимое для реакции.
Учите химию вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду CHEMISTRY892021 вы получите бесплатный недельный доступ к курсам химии за 8 класс и 9 класс.
У нас вы сможете учиться в удобном темпе, делать упор на любимые предметы и общаться со сверстниками по всему миру.
Попробовать бесплатно
Интересное по рубрике
Найдите необходимую статью по тегам
Подпишитесь на нашу рассылку
Мы в инстаграм
Домашняя онлайн-школа
Помогаем ученикам 5–11 классов получать качественные знания в любой точке мира, совмещать учёбу со спортом и творчеством
Посмотреть
Рекомендуем прочитать
Реальный опыт семейного обучения
Звонок по России бесплатный
Посмотреть на карте
Если вы не нашли ответ на свой вопрос на нашем сайте, включая раздел «Вопросы и ответы», закажите обратный звонок. Мы скоро свяжемся с вами.
Значение слова «бинарность»
бина́рность
1. книжн. свойство по значению прилагательного бинарный
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: помяукать — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
Синонимы к слову «бинарность»
Предложения со словом «бинарность»
Понятия, связанные со словом «бинарность»
Отправить комментарий
Дополнительно
Предложения со словом «бинарность»
Дело здесь не в метафизической бинарности, а в непрерывности количественных различий.
Разумеется, стремление максимально полно развить идею бинарности русской культуры приводит к её абсолютизации, которая не может не вызвать сомнений.
Композиция построена на принципе бинарности – персонажи и детали интерьера образуют чётко фиксированные пары-оппозиции: юноша/ старик, жених/невеста, мать/ребёнок, венский стул / табуретка и т. п., отсылающие к главному противопоставлению: старый («ветхий») vs новый мир.
Синонимы к слову «бинарность»
Правописание
Карта слов и выражений русского языка
Онлайн-тезаурус с возможностью поиска ассоциаций, синонимов, контекстных связей и примеров предложений к словам и выражениям русского языка.
Справочная информация по склонению имён существительных и прилагательных, спряжению глаголов, а также морфемному строению слов.
Сайт оснащён мощной системой поиска с поддержкой русской морфологии.
бинарность
Смотреть что такое «бинарность» в других словарях:
бинарность — сущ., кол во синонимов: 1 • двоичность (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
бинарность — бин арность, и … Русский орфографический словарь
ФЛОРОВСКИЙ — Георгий Васильевич (1893 1979) религ. деятель, философ, богослов, историк культуры. В 1911 окончил с золотой медалью гимназию и поступил на историко филол. ф т Новоросс. ун та. В 1916 окончил его и был оставлен для подготовки к… … Энциклопедия культурологии
Чуракова, Наталья Александровна — (р. 06.03.1954) спец. по религиоведению; д р филос. наук, проф. Род. в г. Татарск Новосибирской обл. Окончила филол. ф т Самарского гос. ун та (1976). С 1977 по 1991 работала науч. сотрудником Самар. обл. художеств. музея и преподавала филос.… … Большая биографическая энциклопедия
ЛЕВИНАС — (Levinas) Эммануэль (12.01.1906 25.12.1995; точные даты жизни указаны в связи с распространенностью ошибок в русскоязычной справочной литературе Ред.) французский философ диалогист, постмодернист. Родился в Каунасе. В 1916 1920 жил в Харькове, в… … История Философии: Энциклопедия
СЕМИОСФЕРА — (см. СЕМИОТИКА) понятие, разработанное в семиотической культурологии Ю. М. Лотмана. С. это семиотическое пространство, по своему объекту, в сущности, равное культуре; С. необходимая предпосылка языковой коммуникации. Устройство, состоящее из… … Энциклопедия культурологии
БИНАРНЫЙ — БИНАРНЫЙ, ая, ое; рен, рна (спец.). Двойной, состоящий из двух компонентов. Бинарные сплавы. Бинарная оппозиция (в лингвистике). | сущ. бинарность, и, жен. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
ИНЬ И ЯН — одни из осн. понятий кит. философии. Исходное значение: пасмурная и солнечная погода или теневая и солнечная стороны (напр., горы, ущелья). Др. кит. мыслители использовали бинарность данного противопоставления для филос. выражения мн.… … Философская энциклопедия
Бунин Иван Алексеевич — (1870 1953), русский писатель, почётный академик Петербургской АН (1909). В 1920 эмигрировал. В лирике продолжал классические традиции (сборник «Листопад», 1901). В рассказах и повестях показал (подчас с ностальгическим настроением) оскудение… … Энциклопедический словарь
двоичность — сущ., кол во синонимов: 1 • бинарность (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов