COMPOSÉS TERNAIRES: CARACTÉRISTIQUES, FORMATION, EXEMPLES - CHIMIE - 2025

Les composés ternaires sont ceux qui sont composés de trois atomes ou ions différents. Ils peuvent être très divers, des substances acides ou basiques aux alliages métalliques, minéraux ou matériaux modernes. Les trois atomes peuvent appartenir au même groupe du tableau périodique ou provenir d'emplacements arbitraires.

Cependant, pour que le composé ternaire soit produit, il doit y avoir une affinité chimique entre ses atomes. Tous ne sont pas compatibles les uns avec les autres, et par conséquent, on ne peut pas simplement choisir au hasard les trois qui composeront et définiront le composé ou le mélange (en supposant l'absence de liaisons covalentes).

Formule générale et aléatoire pour les composés ternaires. Source: Gabriel Bolívar.

Par exemple, trois lettres sont choisies au hasard pour régir un composé ternaire ABC (image du haut). Les indices n, m et p indiquent les relations stoechiométriques entre les atomes ou ions A, B et C. En faisant varier les valeurs de ces indices, et les identités des lettres, une myriade de composés ternaires est obtenue.

Cependant, la formule A _n B _m C _p ne sera valable que si elle est conforme à l'électroneutralité; c'est-à-dire que la somme de leurs charges doit être égale à zéro. Dans cet esprit, il existe des limitations physiques (et chimiques) qui déterminent si la formation dudit composé ternaire est possible ou non.

Caractéristiques des composés ternaires

Ses caractéristiques ne sont pas générales mais varient en fonction de leur nature chimique. Par exemple, les oxoacides et les bases sont des composés ternaires, et chacun d'entre eux partage ou ne partage pas un certain nombre de caractéristiques représentatives.

Or, devant un hypothétique composé ABC, cela peut être ionique, si les différences d'électronégativité entre A, B et C ne sont pas grandes; ou covalente, avec des liaisons ABC. Ces derniers sont donnés dans une infinité d'exemples en chimie organique, comme dans le cas des alcools, des phénols, des éthers, des glucides, etc., dont les formules peuvent être décrites avec C _n H _m O _p.

Ainsi, les caractéristiques sont très variées et varient fortement d'un composé ternaire à l'autre. Le composé C _n H _m O _p est dit oxygéné; tandis que C _n H _m N _p, d'autre part, est azoté (c'est une amine). D'autres composés peuvent être sulfurés, phosphorés, fluorés ou avoir un caractère métallique marqué.

Bases et acides

En progressant dans le domaine de la chimie inorganique, nous avons les bases métalliques, M _n O _m H _p. Compte tenu de la simplicité de ces composés, l'utilisation des indices n, m et p ne fait que gêner l'interprétation de la formule.

Par exemple, la base NaOH, compte tenu de ces indices, devrait être écrite comme Na ₁ O ₁ H ₁ (ce qui serait chaotique). En outre, on supposerait que H est comme un cation H ⁺, et non comme il apparaît réellement: comme faisant partie de l'anion OH ^-. En raison de l'action de OH ^- sur la peau, ces bases sont savonneuses et caustiques.

Les bases métalliques sont des substances ioniques, et bien qu'elles soient constituées de deux ions, M ^{n +} et OH ^- (Na ⁺ et OH ^- pour NaOH), ce sont des composés ternaires car ils ont trois atomes différents.

Les acides, en revanche, sont covalents et leur formule générale est HAO, où A est généralement un atome non métallique. Cependant, étant donné sa facilité d'ionisation dans l'eau, libérant des hydrogènes, ses ions H ⁺ corrodent et endommagent la peau.

Nomenclature

Tout comme les caractéristiques, la nomenclature des composés ternaires est très variée. Pour cette raison, seuls les bases, les oxoacides et les oxysels seront considérés superficiellement.

Bases

Les bases métalliques sont mentionnées en premier avec le mot «hydroxyde» suivi du nom du métal et de sa valence en chiffres romains entre parenthèses. Ainsi, NaOH est l'hydroxyde de sodium (I); mais comme le sodium a une valence unique de +1, il reste simplement sous forme d'hydroxyde de sodium.

Al (OH) ₃, par exemple, est l'hydroxyde d'aluminium (III); et Cu (OH) ₂, hydroxyde de cuivre (II). Bien sûr, tout selon la nomenclature systématique.

Oxoacides

Les oxoacides ont une formule assez générale du type HAO; mais en réalité, au niveau moléculaire, ils sont mieux décrits comme AOH. Le H ⁺ est libéré de la liaison AOH.

La nomenclature traditionnelle est la suivante: elle commence par le mot `` acide '', suivi du nom de l'atome central A, précédé ou précédé de leurs préfixes respectifs (hypo, per) ou suffixes (ours, ico) selon qu'il travaille avec son valences inférieures ou supérieures.

Par exemple, les oxoacides de brome sont HBrO, HBrO ₂, HBrO ₃ et HBrO ₄. Ce sont les acides: hypobromeux, bromeux, bromique et perbromique, respectivement. Notez que dans chacun d'eux il y a trois atomes avec des valeurs différentes pour leurs indices.

Oxisales

Aussi appelés sels ternaires, ils sont les plus représentatifs des composés ternaires. La seule différence pour les mentionner est que les suffixes portent et ico, changent pour ito et ato, respectivement. De même, H est remplacé par un cation métallique, produit de la neutralisation acido-basique.

En continuant avec le brome, ses oxysels de sodium seraient: NaBrO, NaBrO ₂, NaBrO ₃ et NaBrO ₄. Leurs noms seraient: hypobromite, bromite, bromate et perbromate de sodium. Sans aucun doute, le nombre d'oxysels possibles dépasse largement celui des oxoacides.

Formation

Là encore, chaque type de composé ternaire a sa propre origine ou processus de formation. Cependant, il est juste de mentionner que ceux-ci ne peuvent être formés que s'il existe une affinité suffisante entre les trois atomes composants. Par exemple, des bases métalliques existent grâce aux interactions électrostatiques entre les cations et OH ^-.

Quelque chose de similaire se produit avec les acides, qui ne pourraient pas être formés s'il n'y avait pas de liaison covalente AOH.

En réponse à la question, comment se forment les principaux composés décrits? La réponse directe est la suivante:

- Les bases métalliques se forment lorsque les oxydes métalliques se dissolvent dans l'eau ou dans une solution alcaline (normalement fournie par NaOH ou l'ammoniaque).

- Les oxoacides sont le produit de la dissolution d'oxydes non métalliques dans l'eau; parmi eux, CO ₂, ClO ₂, NO ₂, SO ₃, P ₄ O ₁₀, etc.

- Et puis, les oxysels surviennent lorsque les oxoacides sont alcalinisés ou neutralisés avec une base métallique; de lui viennent les cations métalliques qui supplantent le H ⁺.

D'autres composés ternaires se forment suite à un processus plus compliqué, comme avec certains alliages ou minéraux.

Exemples

Enfin, une série de formules pour différents composés ternaires sera affichée sous forme de 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

D'autres exemples moins courants (et même hypothétiques) sont:

- CoFeCu

- AlGaSn

- UCaPb

- BeMgO ₂

Les indices n, m et p ont été omis pour éviter de compliquer les formules; bien qu'en réalité, ses coefficients stoechiométriques (sauf peut-être pour BeMgO ₂), peuvent même avoir des valeurs décimales.

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. Mme Hilfstein. (sf). Composés ternaires. Récupéré de: tenafly.k12.nj.us
4. Wikipédia. (2019). Composé ternaire. Récupéré de: en.wikipedia.org
5. Carmen Bello, Arantxa Isasi, Ana Puerto, Germán Tomás et Ruth Vicente. (sf). Composés ternaires. Récupéré de: iesdmjac.educa.aragon.es