TERNAIRE VERBINDINGEN: KENMERKEN, VORMING, VOORBEELDEN - CHEMIE - 2026

De ternaire verbindingen zijn verbindingen die zijn samengesteld uit drie verschillende atomen of ionen. Ze kunnen zeer divers zijn, van zure of basische stoffen tot metaallegeringen, mineralen of moderne materialen. De drie atomen kunnen ofwel tot dezelfde groep op het periodiek systeem behoren, of ze kunnen van willekeurige locaties komen.

Om de ternaire verbinding te produceren, moet er echter een chemische affiniteit zijn tussen de atomen. Niet alle zijn compatibel met elkaar, en daarom kan men niet zomaar willekeurig kiezen welke drie de verbinding of het mengsel zullen vormen en definiëren (uitgaande van het ontbreken van covalente bindingen).

Algemene en willekeurige formule voor ternaire verbindingen. Bron: Gabriel Bolívar.

Er worden bijvoorbeeld willekeurig drie letters gekozen om een ​​ternair samengesteld ABC te besturen (bovenste afbeelding). De subscripts n, m en p geven de stoichiometrische relaties aan tussen de atomen of ionen A, B en C. Door de waarden van deze subscripts en de identiteiten van de letters te variëren, wordt een groot aantal ternaire verbindingen verkregen.

De formule A _n B _m C _{p is} echter alleen geldig als deze voldoet aan elektroneutraliteit; dat wil zeggen, de som van hun ladingen moet gelijk zijn aan nul. Met dit in gedachten zijn er fysische (en chemische) beperkingen die bepalen of de vorming van de ternaire verbinding al dan niet mogelijk is.

Kenmerken van ternaire verbindingen

De kenmerken zijn niet algemeen, maar variëren afhankelijk van hun chemische aard. Oxozuren en basen zijn bijvoorbeeld ternaire verbindingen, en elk van hen deelt al dan niet een aantal representatieve kenmerken.

Nu, vóór een hypothetische verbinding ABC, kan dit ionisch zijn, als de elektronegativiteitsverschillen tussen A, B en C niet groot zijn; of covalent, met ABC-bindingen. Deze laatste worden in oneindig veel voorbeelden gegeven binnen de organische chemie, zoals gebeurt met alcoholen, fenolen, ethers, koolhydraten, enz., Waarvan de formules kunnen worden beschreven met C _n H _m O _p .

De kenmerken zijn dus zeer gevarieerd en variëren sterk van de ene ternaire verbinding tot de andere. Er wordt gezegd dat de verbinding C _n H _m O _p zuurstofrijk is; terwijl C _n H _m N _p , aan de andere kant, stikstofhoudend is (het is een amine). Andere verbindingen kunnen gezwaveld, fosforhoudend, gefluorideerd zijn of een uitgesproken metaalachtig karakter hebben.

Basen en zuren

Vooruitgang op het gebied van anorganische chemie, hebben we de metalen basen, M _n O _m H _p . Gezien de eenvoud van deze verbindingen, hindert het gebruik van de subscripts n, m en p alleen de interpretatie van de formule.

Bijvoorbeeld de base NaOH, gezien dergelijke indices moeten worden geschreven als Na ₁ O ₁ H ₁ (chaotische zou zijn). Verder zou worden aangenomen dat H een H ⁺ -kation is , en niet zoals het er feitelijk uitziet: als onderdeel van het OH ^- anion . Door de werking van OH ^- op de huid zijn deze basen zeepachtig en bijtend.

Metallische basen zijn ionische substanties en hoewel ze uit twee ionen bestaan, M ^{n +} en OH ^- (Na ⁺ en OH ^- voor NaOH), zijn het ternaire verbindingen omdat ze drie verschillende atomen hebben.

Zuren daarentegen zijn covalent en hun algemene formule is HAO, waarbij A gewoonlijk een niet-metallisch atoom is. Omdat het echter gemakkelijk is om in water te ioniseren, waarbij waterstofatomen vrijkomen, corroderen en beschadigen de H ⁺ -ionen de huid.

Nomenclatuur

Net als de kenmerken is de nomenclatuur van ternaire verbindingen zeer gevarieerd. Om die reden worden alleen basen, oxozuren en oxyszouten oppervlakkig beschouwd.

Basissen

Metallische basen worden eerst genoemd met het woord 'hydroxide' gevolgd door de naam van het metaal en zijn valentie in Romeinse cijfers tussen haakjes. NaOH is dus natriumhydroxide (I); maar aangezien natrium een ​​enkele valentie van +1 heeft, blijft het gewoon natriumhydroxide.

Al (OH) ₃ is bijvoorbeeld aluminium (III) hydroxide; en Cu (OH) ₂ , koper (II) hydroxide. Alles natuurlijk volgens de systematische nomenclatuur.

Oxozuren

Oxozuren hebben een vrij algemene formule van het HAO-type; maar in werkelijkheid kunnen ze moleculair het beste worden omschreven als AOH. De H ⁺ komt vrij uit de AOH-binding .

De traditionele nomenclatuur is als volgt: het begint met het woord 'zuur', gevolgd door de naam van het centrale atoom A, voorafgegaan of voorafgegaan door hun respectievelijke voorvoegsels (hypo, per) of achtervoegsels (beer, ico) naargelang het werkt met zijn lagere of hogere valenties.

De oxozuren van broom zijn bijvoorbeeld HBrO, HBrO ₂ , HBrO ₃ en HBrO ₄ . Dit zijn de zuren: respectievelijk onderbroom, broom, broom en perbroom. Merk op dat er in alle drie atomen zijn met verschillende waarden voor hun subscripts.

Oxisales

Ze worden ook wel ternaire zouten genoemd en zijn de meest representatieve van de ternaire verbindingen. Het enige verschil om ze te noemen is dat de achtervoegsels bear en ico respectievelijk veranderen voor ito en ato. Evenzo wordt H vervangen door een metaalkation, het product van zuur-base-neutralisatie.

Als we doorgaan met broom, zijn de natriumoxyszouten: NaBrO, NaBrO ₂ , NaBrO ₃ en NaBrO ₄ . Hun namen zouden zijn: hypobromiet, bromiet, bromaat en natriumperbromaat. Het aantal mogelijke oxysouten is ongetwijfeld veel groter dan dat van oxozuren.

Opleiding

Nogmaals, elk type ternaire verbinding heeft zijn eigen oorsprong of vormingsproces. Het is echter redelijk om te vermelden dat deze alleen kunnen worden gevormd als er voldoende affiniteit is tussen de drie samenstellende atomen. Er zijn bijvoorbeeld metalen basen dankzij elektrostatische interacties tussen kationen en OH ^- .

Iets soortgelijks gebeurt met zuren, die niet zouden kunnen worden gevormd als er niet zo'n covalente binding AOH was.

Als antwoord op de vraag, hoe worden de belangrijkste beschreven verbindingen gevormd? Het directe antwoord is het volgende:

- Metaalbases worden gevormd wanneer metaaloxiden oplossen in water of in een alkalische oplossing (normaal gesproken geleverd door NaOH of ammoniak).

- Oxozuren zijn het product van het oplossen van niet-metaaloxiden in water; waaronder CO ₂ , ClO ₂ , NO ₂ , SO ₃ , P ₄ O ₁₀ , enz.

- En dan ontstaan ​​oxyszouten wanneer oxozuren worden alkalisch gemaakt of geneutraliseerd met een metaalbasis; daaruit komen de metalen kationen die de H ⁺ verdringen .

Andere ternaire verbindingen worden gevormd na een ingewikkelder proces, zoals bij bepaalde legeringen of mineralen.

Voorbeelden

Ten slotte wordt een reeks formules voor verschillende ternaire verbindingen weergegeven als een lijst:

- 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

Andere minder vaak voorkomende (en zelfs hypothetische) voorbeelden zijn:

- CoFeCu

- AlGaSn

- UCaPb

- BeMgO ₂

De abonnementen n, m en p werden weggelaten om de formules niet ingewikkelder te maken; hoewel in werkelijkheid de stoichiometrische coëfficiënten (behalve misschien voor BeMgO ₂ ) zelfs decimale waarden kunnen hebben.

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8e ed.). CENGAGE Leren.
3. Mevrouw Hilfstein. (sf). Ternaire verbindingen. Hersteld van: tenafly.k12.nj.us
4. Wikipedia. (2019). Ternaire verbinding. Hersteld van: en.wikipedia.org
5. Carmen Bello, Arantxa Isasi, Ana Puerto, Germán Tomás en Ruth Vicente. (sf). Ternaire verbindingen. Hersteld van: iesdmjac.educa.aragon.es