Caractéristiques des composés quaternaires, formation, exemples

1975
Simon Doyle

Les composés quaternaires Ce sont tous ceux qui ont quatre atomes ou ions différents. Par conséquent, ils peuvent être des espèces moléculaires ou ioniques. Leurs diversités comprennent à la fois la chimie organique et inorganique, étant un groupe très volumineux; bien que peut-être moins comparé aux composés binaires ou ternaires.

La raison pour laquelle leur nombre est plus petit est que les quatre atomes ou ions doivent être maintenus ensemble par leurs affinités chimiques. Tous les éléments ne sont pas compatibles les uns avec les autres, et encore moins lorsqu'un quatuor est considéré; soudain, deux d'entre eux sont plus proches l'un de l'autre que l'autre paire.

Formule générale et aléatoire d'un composé quaternaire. Source: Gabriel Bolívar.

Considérons un composé quaternaire de formule aléatoire ABCD. Les indices n, m, p et y sont les coefficients stoechiométriques, qui à leur tour indiquent la proportion de chaque atome par rapport aux autres..

Ainsi, la formule AnBmCpOui il sera valable s'il est conforme à l'électroneutralité. De plus, un tel composé sera possible si ses quatre atomes sont suffisamment liés les uns aux autres. On verra que cette formule ne s'applique pas à de nombreux composés, mais surtout aux alliages ou minéraux..

Index des articles

  • 1 Caractéristiques des composés quaternaires
    • 1.1 Chimie
    • 1.2 Physique
  • 2 Nomenclature
    • 2.1 Oxisales acides
    • 2.2 Oxisales de base
    • 2.3 Sels doubles
    • 2.4 Sels hydratés
  • 3 Formation
  • 4 exemples
  • 5 Références

Caractéristiques des composés quaternaires

Chimique

Un composé quaternaire peut être ionique ou covalent, présentant les caractéristiques attendues de sa nature. On s'attend à ce que les composés ABCD ioniques soient solubles dans l'eau, les alcools ou d'autres solvants polaires; ils doivent avoir des points d'ébullition et de fusion élevés et être de bons conducteurs d'électricité lorsqu'ils sont fondus.

En ce qui concerne les composés ABCD covalents, la plupart sont constitués de composés organiques azotés, oxygénés ou halogénés; c'est-à-dire que sa formule deviendrait CnHmOU ALORSpNOui ou CnHmOU ALORSpXOui, où X est un atome d'halogène. Parmi ces molécules, il serait logique de penser qu'elles étaient polaires, étant donné les fortes électronégativités de O, N et X.

Un composé ABCD purement covalent peut avoir de nombreuses possibilités de liaison: A-B, B-C, D-A, etc., en fonction évidemment des affinités et des capacités électroniques des atomes. Alors que dans un composé ABCD purement ionique, ses interactions sont électrostatiques: A+B-C+-, par exemple.

Dans le cas d'un alliage, considéré plus comme un mélange solide que comme un composé proprement dit, l'ABCD est constitué d'atomes neutres à l'état fondamental (en théorie).

Parmi les autres, un composé ABCD peut être neutre, acide ou basique, selon l'identité de ses atomes..

Physique

Physiquement parlant, il est probable que l'ABCD ne devienne pas un gaz, car quatre atomes différents impliquent toujours une masse moléculaire ou une formule plus élevée. S'il ne s'agit pas d'un liquide à point d'ébullition élevé, il faut s'attendre à ce que ce soit un solide, dont la décomposition doit générer de nombreux produits.

Là encore, leurs couleurs, leur odeur, leur texture, leurs cristaux, etc., seront soumis à la façon dont A, B, C et D coexistent dans le composé et dépendront de leur synergie et de leurs structures..

Nomenclature

Jusqu'à présent, la question des composés quaternaires a été abordée de manière globale et imprécise. Hormis la chimie organique (amides, chlorures de benzyle, sels d'ammonium quaternaire, etc.), en chimie inorganique, il existe des exemples bien définis appelés oxysels acides et basiques..

Oxisales acides

Les oxysels acides sont ceux qui dérivent de la neutralisation partielle d'un oxoacide polyprotique. Ainsi, un ou plusieurs de ses hydrogènes sont remplacés par des cations métalliques, et moins il a d'hydrogènes restants, moins il sera acide..

Par exemple, de l'acide phosphorique, H3PO4, On peut obtenir jusqu'à deux sels d'acide, par exemple, de sodium. Ce sont: NaHdeuxPO4 (N / A+ remplace un hydrogène équivalent à H+) et NadeuxHPO4.

Selon la nomenclature traditionnelle, ces sels sont nommés de la même manière que les oxysels (totalement déprotonés), mais avec le mot «acide» précédant le nom du métal. Ainsi, le NaHdeuxPO4 serait le phosphate diacide de sodium et NadeuxHPO4 phosphate acide de sodium (car il reste un H).

En revanche, la nomenclature des stocks préfère utiliser le mot «hydrogène» plutôt que «acide». Le NaHdeuxPO4 deviendrait alors dihydrogénophosphate de sodium et NadeuxHPO4 hydrogénophosphate de sodium. Notez que ces sels ont quatre atomes: Na, H, P et O.

Oxisales basiques

Les oxysels basiques sont ceux qui contiennent l'anion OH dans leur composition-. Par exemple, considérons le sel CaNO3OH (Cadeux+ NE PAS3- Oh-). Pour le nommer, il suffirait de faire précéder le mot «basique» du nom du métal. Ainsi, son nom serait: nitrate de calcium basique. Et que diriez-vous du CuIO3OH? Son nom serait: iodate basique cuivrique (Cudeux+ IO3- Oh-).

Selon la nomenclature du stock, le mot `` basique '' est remplacé par l'hydroxyde, suivi de l'utilisation d'un trait d'union avant le nom de l'oxoanion.

En répétant les exemples précédents, leurs noms seraient pour chacun d'eux: hydroxyde-nitrate de calcium et hydroxyde-iodate de cuivre (II); en rappelant que la valence du métal doit être indiquée entre parenthèses et avec des chiffres romains.

Sels doubles

Dans les sels doubles, il existe deux cations différents interagissant avec le même type d'anion. Supposons le double sel: Cu3Foi (PO4)3 (Cudeux+ Foi3+ PO43-). C'est un phosphate de fer et de cuivre, mais le nom le plus approprié pour y faire référence est: triple phosphate de cuivre (II) et de fer (III).

Sels hydratés

Ce sont des hydrates, et la seule différence est que le nombre d'eau à formuler est spécifié à la fin de leurs noms. Par exemple, le MnCldeux est le chlorure de manganèse (II).

Son hydrate, MnCldeux4HdeuxOu il est appelé tétrahydrate de chlorure de manganèse (II). Notez qu'il existe quatre atomes différents: Mn, Cl, H et O.

Un célèbre sel double hydraté est Mohr's, Fe (NH4)deux(SW4)deux6HdeuxO. Son nom est: double sulfate de fer (II) et hexahydrate d'ammonium.

Formation

Encore une fois, en se concentrant sur les composés quaternaires inorganiques, il apparaît qu'ils sont principalement le produit de neutralisations partielles. Si ceux-ci se produisent en présence de plusieurs oxydes métalliques, il est probable que des sels doubles apparaîtront; et si le milieu est très basique, les oxysels basiques précipiteront.

Et si, au contraire, les molécules d'eau ont une affinité pour le métal, elles se coordonneront directement avec lui ou avec les ions qui l'entourent, formant les hydrates.

Côté alliage, quatre métaux ou métalloïdes différents doivent être soudés pour réaliser des condensateurs, des semi-conducteurs ou des transistors..

Exemples

Enfin, une liste avec différents exemples de composés quaternaires est présentée ci-dessous. Le lecteur peut l'utiliser pour tester ses connaissances de la nomenclature:

- PbCO3(OH)deux

- Cr (HSO4)3

- NaHCO3

- ZnIOH

- Cudeux(OH)deuxSW3

- LideuxKAsO4

- COURS45HdeuxOU ALORS

- AgAu (SO4)deux

- Cas42HdeuxOU ALORS

- FeCl36HdeuxOU ALORS

Les références

  1. Shiver et Atkins. (2008). Chimie inorganique. (Quatrième édition). Mc Graw Hill.
  2. Whitten, Davis, Peck et Stanley. (2008). Chimie. (8e éd.). Apprentissage CENGAGE.
  3. Nomenclature et formulation inorganique. [PDF]. Récupéré de: recursostic.educacion.es
  4. Erika Thalîa Bon. (2019). Sels doubles. Académie. Récupéré de: academia.edu
  5. Wikipédia. (2019). Cation ammonium quaternaire. Récupéré de: en.wikipedia.org

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