TERNÆRE FORBINDELSER: KARAKTERISTIKA, DANNELSE, EKSEMPLER - KEMI - 2025

De ternære forbindelser er dem, der er sammensat af tre forskellige atomer eller ioner. De kan være meget forskellige, fra sure eller basiske stoffer, til metallegeringer, mineraler eller moderne materialer. De tre atomer kan enten høre til den samme gruppe på det periodiske system, eller de kan komme fra vilkårlige placeringer.

For den ternære forbindelse, der skal produceres, skal der imidlertid være en kemisk affinitet mellem dets atomer. Ikke alle er kompatible med hinanden, og man kan derfor ikke blot vælge tilfældigt, hvilke tre udgør og definerer forbindelsen eller blandingen (forudsat manglen på kovalente bindinger).

Generel og tilfældig formel for ternære forbindelser. Kilde: Gabriel Bolívar.

For eksempel vælges tre bogstaver tilfældigt til at styre en ternær forbindelse ABC (øverste billede). Subskripterne n, m og p angiver de støkiometriske forhold mellem atomer eller ioner A, B og C. Ved at variere værdien af ​​disse underskrifter og identiteten af ​​bogstaverne opnås et utal af ternære forbindelser.

Imidlertid formlen A _n B _m C _p vil kun være gyldig, hvis den opfylder elektroneutralitet; det vil sige, at summen af ​​deres gebyrer skal være lig med nul. Med dette for øje er der fysiske (og kemiske) begrænsninger, der dikterer, om dannelsen af ​​nævnte ternære forbindelse er mulig eller ikke.

Karakteristika ved ternære forbindelser

Dens egenskaber er ikke generelle, men varierer afhængigt af deres kemiske karakter. For eksempel er oxosyrer og baser ternære forbindelser, og hver af dem deler eller deler ikke et antal repræsentative karakteristika.

Før en hypotetisk forbindelse ABC kan dette nu være ionisk, hvis elektronegativitetsforskellene mellem A, B og C ikke er store; eller kovalent med ABC-obligationer. Sidstnævnte er givet i uendelige eksempler inden for organisk kemi, såsom alkoholer, phenoler, ethere, kulhydrater etc., hvis formler kan beskrives med C _n H _m O _p.

Egenskaberne er således meget varierede og varierer meget fra en ternær forbindelse til en anden. Forbindelsen C _n H _m O _p siges at være iltet; mens C _n H _m N _p, på den anden side, er nitrogenholdige (det er en amin). Andre forbindelser kan være sulfuriserede, fosforholdige, fluoriderede eller have en markeret metallisk karakter.

Baser og syrer

Fremme inden for uorganisk kemi har vi de metalliske baser, M _n O _m H _p. I betragtning af disse forbindelsers enkelhed hindrer anvendelsen af ​​underskrifterne n, m og p kun fortolkningen af ​​formlen.

For eksempel basen NaOH, overvejer sådanne indekser, skal skrives som Na ₁ O ₁ H ₁ (hvilket ville være kaotisk). Desuden antages det, at H er som en H ⁺ -kation, og ikke som den faktisk ser ud: som en del af OH ^- anionen. På grund af virkningen af ​​OH ^- på huden er disse baser sæbe og kaustiske.

Metalliske baser er ioniske stoffer, og selv om de består af to ioner, M ^{n +} og OH ^- (Na ⁺ og OH ^- for NaOH), er de ternære forbindelser, fordi de har tre forskellige atomer.

Syrer er på den anden side kovalente, og deres generelle formel er HAO, hvor A normalt er et ikke-metallisk atom. I betragtning af at det er let at ionisere i vand, frigiver hydrogener, korroderer det H ⁺ -ioner og skader huden.

nomenklatur

Ligesom egenskaberne er nomenklaturen for ternære forbindelser meget varieret. Af den grund betragtes kun baser, oxosyrer og oxysalter overfladisk.

baser

Metalliske baser nævnes først med ordet 'hydroxid' efterfulgt af navnet på metallet og dets valens i romertal i parentes. Således er NaOH natriumhydroxid (I); men da natrium har en enkelt valens på +1, forbliver det bare som natriumhydroxid.

Al (OH) ₃ er for eksempel aluminium (III) hydroxid; og Cu (OH) ₂, kobber (II) hydroxid. Naturligvis alt i henhold til den systematiske nomenklatur.

oxosyrer

Oxoidsyrer har en temmelig generel formel af HAO-typen; men i virkeligheden molekylært beskrives de bedst som AOH. H ⁺ frigøres fra AOH-bindingen.

Den traditionelle nomenklatur er som følger: det begynder med ordet 'syre', efterfulgt af navnet på det centrale atom A, forud for eller forudgået af deres respektive præfikser (hypo, per) eller suffikser (bjørn, ico) alt efter om det fungerer med dets lavere eller højere valenser.

For eksempel oxosyrer brom er HBrO, HBrO ₂, HBrO _3, og HBrO ₄. Disse er syrerne: henholdsvis hypobrom, brom, brom og perbrom. Bemærk, at i alle af dem er der tre atomer med forskellige værdier for deres underskrifter.

Oxisales

Også kaldet ternære salte, de er de mest repræsentative for de ternære forbindelser. Den eneste forskel ved at nævne dem er, at suffikterne bærer henholdsvis ico, ændrer sig for henholdsvis ito og ato. Ligeledes erstattes H med en metalkation, produktet af syre-base-neutralisering.

Fortsætter med brom, ville dets natrium- oxysalte være: NaBrO, NaBrO ₂, NaBrO ₃ og NaBrO ₄. Deres navne ville være: hypobromite, bromite, bromate og natrium perbromate. Uden tvivl overstiger antallet af mulige oxysalter i høj grad antallet af oxosyrer.

Uddannelse

Igen har hver type ternær forbindelse sin egen oprindelses- eller dannelsesproces. Det er dog rimeligt at nævne, at disse kun kan dannes, hvis der er tilstrækkelig affinitet mellem de tre komponentatomer. For eksempel findes metalliske baser takket være elektrostatisk interaktion mellem kationer og OH ^-.

Noget lignende sker med syrer, som ikke kunne dannes, hvis der ikke var en sådan kovalent binding AOH.

Som svar på spørgsmålet, hvordan dannes de vigtigste forbindelser beskrevet? Det direkte svar er følgende:

- Metalbaser dannes, når metaloxider opløses i vand eller i en alkalisk opløsning (normalt leveret af NaOH eller ammoniak).

- Oxoidsyrer er produktet af opløsning af ikke-metalliske oxider i vand; blandt dem CO ₂, ClO ₂, NO ₂, SO ₃, P ₄ O ₁₀ osv.

- Og så opstår oxysalter, når oxosyrer alkaliseres eller neutraliseres med en metalbase; derfra kommer de metalliske kationer, der erstatter H ⁺.

Andre ternære forbindelser dannes efter en mere kompliceret proces, såsom med visse legeringer eller mineraler.

eksempler

Endelig vises en række formler for forskellige ternære forbindelser som en liste:

- Mg (OH) ₂

- Cr (OH) ₃

- KMnO ₄

- Na ₃ BO ₃

- Cd (OH) ₂

- NaNO ₃

- FeAsO ₄

- BaCr ₂ O ₇

- H ₂ SO ₄

- H ₂ TeO ₄

- HCN

- AgOH

Andre mindre almindelige (og endda hypotetiske) eksempler er:

- CoFeCu

- AlGaSn

- UCaPb

- BeMgO ₂

Subskripterne n, m og p blev udeladt for at undgå at komplicere formlerne; skønt det i virkeligheden kan dets støkiometriske koefficienter (undtagen måske for BeMgO ₂) endda have decimalværdier.

Referencer

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8. udgave). CENGAGE Læring.
3. Fru Hilfstein. (Sf). Ternære forbindelser. Gendannes fra: tenafly.k12.nj.us
4. Wikipedia. (2019). Ternær forbindelse. Gendannet fra: en.wikipedia.org
5. Carmen Bello, Arantxa Isasi, Ana Puerto, Germán Tomás og Ruth Vicente. (Sf). Ternære forbindelser. Gendannes fra: iesdmjac.educa.aragon.es