Бінарні сполуки - хімічні речовини. утворені двома хімічними елементами [1]. Багатоелементні речовини, в формульної одиниці яких одна зі складових містить непов'язані між собою атоми декількох елементів, а також одноелементні або багатоелементні групи атомів (крім гідроксидів і солей), розглядають як бінарні сполуки.
Бінарні сполуки, незважаючи на уявну простоту їх хімічного складу, є наступний після простих речовин принципово важливий об'єкт вивчення природи речовини. З хімічної точки зору, цей клас речовин володіє і якісно іншими характеристиками, з якими не доводиться стикатися при вивченні простих речовин. По-перше, крім зовнішніх факторів, що впливають на стан і властивості речовини (температура і тиск), тут з'являється і внутрішній фактор - склад. і пов'язана з ним проблема сталості та змінності складу, що має фундаментальне значення в хімії. По-друге, при описі бінарних сполук вперше формуються такі базисні поняття, як валентність. ступінь окислення. поляризація хімічного зв'язку. Тут, на відміну від простих речовин, з'являються іонна складова хімічного зв'язку і все ефекти, пов'язані з різницею електроотріцательностей компонентів.
Виключно важливу роль відіграють бінарні сполуки з класифікаційної точки зору. Багато з них відносяться і до так званим характеристичним з'єднанням, що відображає типові ступені окислення і їх порівняльну стабільність. До таких сполук відносяться перш за все оксиди. летючі водневі сполуки, а також нітрати.
Бінарні сполуки - це збірна група речовин, які мають різне хімічну будову. Тому їх номенклатура може варіюватися в залежності від генетичної приналежності.
Назви простих бінарних речовин, як правило, утворюються додаванням до назви більш електронегативного елемента суфікса -ід. При необхідності до назв елементів додають кратні приставки або вказують в дужках ступінь окислення електропозитивного елемента без пробілу:
У складних бінарних сполуках суфікс -ід додається до назв елементів, що знаходяться в нижчих ступенях окислення:
- PCl3 O - оксид-трихлорид фосфору, або оксихлорід фосфору, тріхлороксід фосфору (V);
- CrO2 Cl2 - діоксид-дихлорид хрому;
- СCl2 O - оксид-дихлорид вуглецю або хлорангидрид вугільної кислоти. більше відомий як фосген.
Багато широко відомі бінарні сполуки носять тривіальні назви, серед них вже наведений вище фосген, вода H2 O, аміак NH3. звеселяючий газ N2 O та інші.
Група бінарних сполук включає в себе дуже велику кількість речовин, і, природно, всі ці речовини різняться за своїми фізичними властивостями. Серед бінарних сполук є що представляють собою при нормальних умовах гази (наприклад, аміак, фосфін), рідини (наприклад, тетрахлорид титану TiCl4. Дисульфид вуглецю CS2) і тверді речовини (наприклад, нітрид бору BN, карбід кремнію SiC)
Хімічна зв'язок в бінарних сполуках - ковалентний полярна (в з'єднаннях неметалів і деяких амфотерних елементів) або іонна (в солях безкисневих кислот).
Багато бінарні сполуки гідролізуються водою, наприклад фосфін або хлорид алюмінію.
Часто бінарні сполуки можна отримати прямим взаємодією простих речовин між собою:
Інші бінарні речовини можуть виходити більш складним шляхом - через реакції обміну або окислювально-відновні реакції:
В силу того, що до цієї групи речовин можна віднести дуже велика їх кількість, можна сказати, що бінарні сполуки застосовуються практично у всіх областях діяльності людини, від приготування їжі до використання в якості сировини для великотоннажних виробництв. Нижче наведені приклади використання деяких речовин, що відносяться до бінарним з'єднанням.
У хімічній промисловості аміак використовується як прекурсор для отримання азотної кислоти і для виробництва хімічних добрив. Крім того, аміак використовується у великій кількості різноманітних хімічних синтезів, в тому числі в тонкому органічному синтезі. У рідкому аміаку хімічно розчиняються багато речовин, наприклад, калій. натрій. сірка. Аміак застосовувався в якості холодоагенту в перших холодильниках. і до недавнього часу переважав в промислових холодильних установках.
гексафторид урану
Летючий гексафторид урану UF6 застосовується для розділення ізотопів урану в процесі його збагачення, а також як фторуючий агент.
Карбід Вольфрама
Карбід вольфраму в силу своєї виняткової твердості знаходить дуже широке застосування у виробництві різноманітного різального інструменту, а в силу своєї хімічної інертності - у виробництві обладнання для роботи в агресивних середовищах (печі, ножі, лабораторне обладнання).
оксид діазота
«Веселящий газ» N2 O в сумішах з киснем застосовується в медицині як агент для інгаляційного загального наркозу.
хлороводень
Водний розчин хлороводню (соляна кислота) широко використовується для отримання хлоридів, для травлення металів, очищення поверхні судин, свердловин від карбонатів, обробки руд, при виробництві каучуку, глутамату натрію. соди, хлору та інших продуктів. Також застосовується в органічному синтезі.