Binære forbindelser er kemikalier dannet af to kemiske grundstoffer [1] . Multi-element stoffer, i hvis formelenhed en af komponenterne indeholder ubeslægtede atomer af flere elementer, såvel som enkelt-element eller multi-element grupper af atomer (undtagen hydroxider og salte ), betragtes som binære forbindelser.
Binære forbindelser repræsenterer på trods af den tilsyneladende enkelhed af deres kemiske sammensætning det næste fundamentalt vigtige genstand for undersøgelse af stoffets natur efter simple stoffer. Fra et kemisk synspunkt har denne klasse af stoffer også kvalitativt forskellige egenskaber, som man ikke støder på i studiet af simple stoffer . For det første, ud over ydre faktorer, der påvirker tilstanden og egenskaberne af et stof ( temperatur og tryk ), optræder en intern faktor her - sammensætning og det tilhørende problem med sammensætningens konstanthed og variabilitet , som er af fundamental betydning i kemi. For det andet, når man beskriver binære forbindelser, dannes sådanne grundlæggende begreber som valens , oxidationstilstand og kemisk bindingspolarisering for første gang . Her optræder i modsætning til simple stoffer den heteropolære komponent af den kemiske binding og alle de effekter, der er forbundet med forskellen i komponenternes elektronegativitet .
Binære forbindelser spiller en usædvanlig vigtig rolle fra klassificeringssynspunktet . Mange af dem gælder også for de såkaldte karakteristiske forbindelser , hvilket afspejler typiske oxidationstilstande og deres komparative stabilitet. Disse forbindelser omfatter primært oxider , flygtige brintforbindelser og også halogenider .
Binære forbindelser er en kollektiv gruppe af stoffer, der har forskellige kemiske strukturer. Derfor kan deres nomenklatur variere afhængigt af den genetiske tilknytning.
Navnene på simple binære stoffer dannes normalt ved at tilføje suffikset -id til navnet på et mere elektronegativt element . Hvis det er nødvendigt, tilføjes flere præfikser til navnene på elementerne, eller oxidationstilstanden for det elektropositive element er angivet i parentes uden mellemrum:
I komplekse binære forbindelser tilføjes suffikset -id til navnene på grundstoffer i lavere oxidationstilstande:
Mange velkendte binære forbindelser har trivielle navne, blandt dem det ovennævnte fosgen, vand H 2 O, ammoniak NH 3 , lattergas N 2 O og andre.
Gruppen af binære forbindelser omfatter et meget stort antal stoffer, og naturligvis er alle disse stoffer forskellige i fysiske egenskaber. Binære forbindelser omfatter gasser (f.eks. ammoniak, phosphin ), væsker (f.eks. titantetrachlorid TiCl4 , carbondisulfid CS2 ) og faste stoffer (f.eks. bornitrid BN, siliciumcarbid SiC) under normale forhold.
Den kemiske binding i binære forbindelser er kovalent polær (i forbindelser af ikke-metaller og nogle amfotere grundstoffer) eller ionisk (i salte af iltfrie syrer).
Mange binære forbindelser hydrolyseres af vand, såsom phosphin eller aluminiumchlorid .
Ofte kan binære forbindelser opnås ved direkte interaktion af simple stoffer med hinanden:
Andre binære stoffer kan opnås på en mere kompleks måde - gennem udvekslingsreaktioner eller redoxreaktioner :
På grund af det faktum, at et meget stort antal af dem kan henføres til denne gruppe af stoffer, kan det siges, at binære forbindelser bruges i næsten alle områder af menneskelig aktivitet, fra madlavning til brug som råmateriale til storskalaproduktion. Nedenfor er eksempler på brugen af nogle stoffer relateret til binære forbindelser.
I den kemiske industri bruges ammoniak som forløber til fremstilling af salpetersyre og til fremstilling af kunstgødning . Derudover bruges ammoniak i en lang række kemiske synteser, herunder fin organisk syntese. Mange stoffer er kemisk opløst i flydende ammoniak, for eksempel kalium , natrium , svovl . Ammoniak blev brugt som kølemiddel i de første køleskabe , og indtil for nylig var det det mest almindelige i industriel køling.
Flygtigt uranhexafluorid UF 6 bruges til at adskille uraniumisotoper under berigelsen og også som et fluoreringsmiddel.
Wolframcarbid er på grund af dets enestående hårdhed meget udbredt i produktionen af forskellige skæreværktøjer og på grund af dets kemiske inerthed i produktionen af udstyr til at arbejde i aggressive miljøer (ovne, knive, laboratorieudstyr).
"Lattergas" N 2 O i blandinger med ilt bruges i medicin som et middel til inhalationsgenerel anæstesi .
En vandig opløsning af hydrogenchlorid ( saltsyre ) bruges i vid udstrækning til at opnå chlorider, til ætsning af metaller, rensning af overfladen af beholdere, brønde fra karbonater, forarbejdning af malme, til fremstilling af gummi, mononatriumglutamat , sodavand, klor og andre produkter. Bruges også i organisk syntese.