- Kenmerken van quaternaire verbindingen
- Chemisch
- Fysiek
- Nomenclatuur
- Zure oxisales
- Basis oxisales
- Dubbele zouten
- Gehydrateerde zouten
- Opleiding
- Voorbeelden
- Referenties
De quaternairen zijn die met vier verschillende atomen of ionen. Daarom kunnen ze moleculaire of ionische soorten zijn. Zijn diversiteit omvat zowel organische als anorganische chemie, aangezien het een zeer omvangrijke groep is; hoewel misschien niet zozeer in vergelijking met binaire of ternaire verbindingen.
De reden dat hun aantal kleiner is, is omdat de vier atomen of ionen bij elkaar moeten worden gehouden door hun chemische affiniteiten. Niet alle elementen zijn compatibel met elkaar, en al helemaal niet wanneer het als een kwartet wordt beschouwd; plotseling een paar van hen zijn meer verwant aan elkaar dan aan het andere paar.
Algemene en willekeurige formule voor een quaternaire verbinding. Bron: Gabriel Bolívar.
Beschouw een quaternaire verbinding met de willekeurige formule ABCD. De subscripts n, m, pey, zijn de stoichiometrische coëfficiënten, die op hun beurt aangeven welk deel van elk atoom er is in verhouding tot de andere.
De formule A n B m C p D y zal dus geldig zijn als deze voldoet aan elektroneutraliteit. Bovendien is een dergelijke verbinding mogelijk als de vier atomen voldoende aan elkaar zijn gerelateerd. Het zal duidelijk zijn dat deze formule niet op veel verbindingen van toepassing is, maar vooral op legeringen of mineralen.
Kenmerken van quaternaire verbindingen
Chemisch
Een quaternaire verbinding kan ionisch of covalent zijn en de karakteristieken vertonen die voor zijn aard worden verwacht. Van ionische ABCD-verbindingen wordt verwacht dat ze oplosbaar zijn in water, alcoholen of andere polaire oplosmiddelen; ze moeten een hoog kook- en smeltpunt hebben en goede elektriciteitsgeleiders zijn wanneer ze gesmolten zijn.
Wat betreft de covalente ABCD-verbindingen, de meeste bestaan uit stikstofhoudende, geoxygeneerde of gehalogeneerde organische verbindingen; dat wil zeggen, de formule zou C n H m O p N en of C n H m O p X y worden , waarbij X een halogeenatoom is. Van deze moleculen zou het logisch zijn om te denken dat ze polair waren, gezien de hoge elektronegativiteiten van O, N en X.
Een puur covalente verbinding ABCD kan vele bindingsmogelijkheden hebben: AB, BC, DA, enz., Uiteraard afhankelijk van de affiniteiten en elektronische capaciteiten van de atomen. Terwijl in een puur ionische ABCD-verbinding de interacties elektrostatisch zijn: A + B - C + D - bijvoorbeeld.
In het geval van een legering, die meer als een vast mengsel dan als een goede verbinding wordt beschouwd, bestaat ABCD uit neutrale atomen in grondtoestanden (in theorie).
Van de rest kan een ABCD-verbinding neutraal, zuur of basisch zijn, afhankelijk van de identiteit van zijn atomen.
Fysiek
Fysiek gezien is het waarschijnlijk dat ABCD geen gas zal worden, aangezien vier verschillende atomen altijd een hogere moleculaire massa of formule impliceren. Als het geen vloeistof met een hoog kookpunt is, is het te verwachten dat het een vaste stof is, waarvan de ontleding veel producten moet opleveren.
Nogmaals, hun kleuren, geur, textuur, kristallen, enz., Zullen afhankelijk zijn van hoe A, B, C en D naast elkaar bestaan in de verbinding, en zullen afhangen van hun synergie en structuren.
Nomenclatuur
Tot dusver is de kwestie van quaternaire verbindingen op een globale en onnauwkeurige manier benaderd. Naast de organische chemie (amiden, benzylchloriden, quaternaire ammoniumzouten, enz.), Zijn er in de anorganische chemie goed gedefinieerde voorbeelden die zure en basische oxysouten worden genoemd.
Zure oxisales
Zure oxyszouten zijn die welke zijn afgeleid van de gedeeltelijke neutralisatie van een polyprotisch oxozuur. Zo worden een of meer van zijn waterstofatomen vervangen door metaalkationen, en hoe minder waterstofatomen er over zijn, hoe minder zuur het zal zijn.
Bijvoorbeeld uit fosforzuur, H 3 PO 4 , maximaal twee zure zouten van bijvoorbeeld natrium kan worden verkregen. Dit zijn: NaH 2 PO 4 (Na + vervangt een waterstof equivalent aan H + ) en Na 2 HPO 4 .
Volgens de traditionele nomenclatuur worden deze zouten genoemd als oxysalts (volledig gedeprotoneerd), maar met het woord 'zuur' voor de naam van het metaal. NaH 2 PO 4 zou dus natriumdizuurfosfaat zijn, en Na 2 HPO 4 natriumzuurfosfaat (omdat er nog één H over is).
Aan de andere kant geeft de voorraadnomenclatuur de voorkeur aan het woord 'waterstof' dan 'zuur'. De NaH 2 PO 4 zou dan worden natrium- diwaterstoffosfaat en de Na 2 HPO 4 natriumwaterstoffosfaat. Merk op dat deze zouten vier atomen hebben: Na, H, P en O.
Basis oxisales
Basische oxyszouten zijn die welke het OH - anion in hun samenstelling bevatten . Beschouw bijvoorbeeld het zout CaNO 3 OH (Ca 2+ NO 3 - OH - ). Om het een naam te geven, zou het voldoende zijn om het woord 'basic' vooraf te laten gaan aan de naam van het metaal. De naam zou dus zijn: basisch calciumnitraat. En hoe zit het met CuIO 3 OH? De naam zou zijn: cupric basic jodate (Cu 2+ IO 3 - OH - ).
Volgens de voorraadnomenclatuur wordt het woord 'basic' vervangen door hydroxide, gevolgd door het gebruik van een koppelteken voor de naam van het oxoanion.
Als we de voorgaande voorbeelden herhalen, zouden hun namen voor elk zijn: calciumhydroxide-nitraat en koper (II) hydroxide-jodaat; denk eraan dat de valentie van het metaal tussen haakjes en met Romeinse cijfers moet worden aangegeven.
Dubbele zouten
In dubbelzouten zijn er twee verschillende kationen die in wisselwerking staan met hetzelfde type anion. Stel dat het dubbelzout: Cu 3 Fe (PO 4 ) 3 (Cu 2+ Fe 3+ PO 4 3- ). Het is een fosfaat van ijzer en koper, maar de meest toepasselijke naam om hiernaar te verwijzen is: drievoudig fosfaat van koper (II) en ijzer (III).
Gehydrateerde zouten
Dit zijn hydraten en het enige verschil is dat het aantal te formuleren water aan het einde van hun naam wordt vermeld. MnCl 2 is bijvoorbeeld mangaan (II) chloride.
Zijn hydraat, MnCl 2 · 4H 2 O, wordt mangaan (II) chloride-tetrahydraat genoemd. Merk op dat er vier verschillende atomen zijn: Mn, Cl, H en O.
Een bekende dubbele en gehydrateerd zout die van Mohr, Fe (NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 · 6H 2 O. Zijn naam is: dubbel ijzer (II) sulfaat en ammonium hexahydraat.
Opleiding
Nogmaals, met de nadruk op anorganische quaternaire verbindingen, de meeste zijn het product van gedeeltelijke neutralisaties. Als deze optreden in aanwezigheid van meerdere metaaloxiden, is het waarschijnlijk dat er dubbelzouten ontstaan; en als het medium erg basisch is, zullen de basische oxyszouten neerslaan.
En als bovendien, aan de andere kant, de watermoleculen affiniteit hebben met het metaal, zullen ze direct ermee of met de ionen eromheen coördineren en zo de hydraten vormen.
Aan de legeringzijde moeten vier verschillende metalen of metalloïden worden gelast om condensatoren, halfgeleiders of transistors te maken.
Voorbeelden
Ten slotte wordt hieronder een lijst met verschillende voorbeelden van quaternaire verbindingen weergegeven. De lezer kan het gebruiken om zijn kennis van de nomenclatuur te testen:
- PbCO 3 (OH) 2
- Cr (HSO 4 ) 3
- NaHCO 3
- ZnIOH
- Cu 2 (OH) 2 SO 3
- Li 2 KAsO 4
- CuSO 4 · 5H 2 O
- AgAu (SO 4 ) 2
- CaSO 4 2H 2 O
- FeCl 3 · 6H 2 O
Referenties
- Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8e ed.). CENGAGE Leren.
- Nomenclatuur en anorganische formulering. . Hersteld van: recursostic.educacion.es
- Erika Thalîa Goed. (2019). Dubbele zouten. Academie. Hersteld van: academia.edu
- Wikipedia. (2019). Quaternair ammoniumkation. Hersteld van: en.wikipedia.org