Hydridy. Hydridy a ich vlastnosti

Niektorým anorganickým funkciám sa v učebniciach a dokonca ani počas hodín niektorých učiteľov nevenuje toľko pozornosti, napríklad karbidom a hydridom. V tomto texte, urobme to inak, vysvetlíme niektoré dôležité podrobnosti o volanej anorganickej funkcii hydrid.

Vy hydridy sú to binárne anorganické zlúčeniny (majú dva chemické prvky), ktoré vo svojej zložení predstavujú vodíkový prvok sprevádzaný akýmkoľvek iným chemickým prvkom. Najdôležitejším detailom je, že vodík má takmer vždy nox rovný -1, čo z neho robí v niektorých hydridoch najelektronegatívnejší prvok. Voda (H₂O) a amoniak (NH₃) sú príklady, ktoré unikli tejto udalosti.

Pri pomenovaní hydridu je pravidlo pomenovania celkom jednoduché:

Hydrid+v+názov prvku, ktorý sprevádza vodík

Zoznámte sa s príkladmi hydridovej nomenklatúry:

• NaH = hydrid sodný

• KH = hydrid draselný

• CaH₂ = hydrid vápenatý

• AlH₃ = hydrid hlinitý

• SiH₄ = hydrid kremíka

Je veľmi bežné nájsť hydridy troch rôznych klasifikácií: iónové, molekulárne a kovové. Pozrite si vlastnosti každého z týchto typov:

a) Iónový hydrid:

Má kovový prvok sprevádzajúci vodík. Najbežnejšie kovové prvky sú alkalické kovy, kovy alkalických zemín (okrem berýlia a horčíka), gálium, indium, tálium a lantanidy.

Príklady iónových hydridov:

• NaH = hydrid sodný

• KH = hydrid draselný

• CaH₂ = hydrid vápenatý

Iónové hydridy majú nasledujúce vlastnosti:

• Tuhé látky;

• Vysoká teplota topenia;

• Vedenie elektrického prúdu (v kvapalnom stave);

• Väčšina sa rozpadá pred dosiahnutím bodu topenia;

• Sú veľmi reaktívne s vodou (Pri tejto reakcii tvoria vždy anorganickú bázu sprevádzanú plynným vodíkom). Pozrite si príklad tejto reakcie:

Reakčná rovnica hydridu sodného s vodou

b) Molekulárny (alebo kovalentný) hydrid

Sú to hydridy tvorené kombináciou vodíka s prvky zo skupín 13 až 17 (skupiny: bór, dusík, chalkogény a halogény). Prvky s nízkou elektropozitivitou, ako napr berýlium a hliník, aj keď sú to kovy, tvoria molekulárne hydridy.

Príklady molekulárnych hydridov:

• AlH₃ = hydrid hlinitý

• SiH₄ = hydrid kremíka

• H₂O = kyslík-hydrid

Jeho hlavné vlastnosti sú:

• Môžu byť pevné, kvapalné alebo plynné;

• Nenosia elektrický prúd;

• Majú nízku teplotu topenia a varu;

• Pri teplote miestnosti sú prchavé;

• Majú slabé chemické väzby.

c) kov alebo intersticiálny hydrid

Hydridy, ktoré majú a prechodový kov (prvok, ktorý predstavuje podúroveň d ako energetickejšie / rodiny B) sledujúci vodík. Nazývajú sa intersticiálne, pretože atóm vodíka často zaberá medzery v pevnej štruktúre kovu, ako na nasledujúcom obrázku:

atóm vodíka obklopený atómami titánu

Medzi hlavné použitie hydridov, ktoré sú pevnými a dobrými vodičmi elektrickej energie, máme:

• Skladovanie a preprava tuhého vodíka;

• Hydridy hliníka a lítia sú redukčné činidlá v organických syntézach (pridávanie vodíkov k organickým zlúčeninám);

• Hydridy platiny sa používajú pri organických halogenačných reakciách (pridávanie atómov chlóru, fluóru, brómu alebo jódu) k olefínom (alkény, uhľovodíky s dvojnou väzbou).

• Výroba nabíjateľných batérií;

• Výroba chladničiek;

• Výroba teplotných senzorov.

Model teplotného snímača, ktorý pri svojej činnosti používa hydrid

Podľa mňa. Diogo Lopes Dias