HYDRIDEN: EIGENSCHAPPEN, TYPEN, NOMENCLATUUR EN VOORBEELDEN - CHEMIE - 2025

Een hydride is waterstof in zijn anionische vorm (H ^- ) of de verbindingen die worden gevormd door de combinatie van een chemisch element (metallisch of niet-metallisch) met het waterstofanion. Van de bekende chemische elementen is waterstof degene met de eenvoudigste structuur, omdat het in atomaire toestand een proton in zijn kern en een elektron heeft.

Desondanks wordt waterstof alleen in zijn atomaire vorm aangetroffen onder vrij hoge temperatuuromstandigheden. Een andere manier om hydriden te herkennen is wanneer een of meer centrale waterstofatomen in een molecuul nucleofiel gedrag vertonen, als reductiemiddel of zelfs als base.

Aluminium lithiumhydride

Waterstof heeft dus het vermogen om te combineren met de meeste elementen van het periodiek systeem om verschillende stoffen te vormen.

Hoe worden hydriden gevormd?

Hydriden worden gevormd wanneer waterstof in zijn moleculaire vorm zich direct associeert met een ander element - of het nu van metallische of niet-metalen oorsprong is - door het molecuul te dissociëren om een ​​nieuwe verbinding te vormen.

Op deze manier vormt waterstof covalente of ionische bindingen, afhankelijk van het type element waarmee het wordt gecombineerd. In het geval van associatie met overgangsmetalen, worden interstitiële hydriden gevormd met fysische en chemische eigenschappen die sterk kunnen variëren van het ene metaal tot het andere.

Het bestaan ​​van vrije-vorm hydride-anionen is beperkt tot de toepassing van extreme omstandigheden die niet gemakkelijk voorkomen, dus in sommige moleculen wordt niet aan de octetregel voldaan.

Het is mogelijk dat andere regels met betrekking tot de verdeling van elektronen ook niet worden gegeven, omdat uitdrukkingen van multicenter-bindingen moeten worden toegepast om de vorming van deze verbindingen te verklaren.

Fysische en chemische eigenschappen van hydriden

In termen van fysische en chemische eigenschappen kan worden gezegd dat de kenmerken van elk hydride afhangen van het type binding dat plaatsvindt.

Wanneer het hydride-anion bijvoorbeeld wordt geassocieerd met een elektrofiel centrum (meestal is het een onverzadigd koolstofatoom), gedraagt ​​de gevormde verbinding zich als een reductiemiddel, dat veel wordt gebruikt bij chemische synthese.

In plaats daarvan reageren deze moleculen in combinatie met elementen zoals alkalimetalen met zwak zuur (Bronsted-zuur) en gedragen ze zich als sterke basen, waarbij waterstofgas vrijkomt. Deze hydriden zijn erg handig in organische syntheses.

Vervolgens wordt opgemerkt dat de aard van hydriden zeer gevarieerd is, aangezien ze in staat zijn om afzonderlijke moleculen, vaste stoffen van het ionische type, polymeren en vele andere stoffen te vormen.

Om deze reden kunnen ze worden gebruikt als droogmiddelen, oplosmiddelen, katalysatoren of tussenproducten bij katalytische reacties. Ze hebben ook meerdere toepassingen in laboratoria of industrieën met verschillende doeleinden.

Metalen hydriden

Er zijn twee soorten hydriden: metallische en niet-metallische.

Metaalhydriden zijn die binaire stoffen die worden gevormd door de combinatie van een metallisch element met waterstof, in het algemeen een elektropositieve zoals alkali- of aardalkalimetaal, hoewel ook interstitiële hydriden zijn inbegrepen.

Dit is het enige type reactie waarbij waterstof (waarvan het oxidatiegetal normaal +1 is) een extra elektron heeft op het buitenste niveau; dat wil zeggen, het valentiegetal wordt omgezet in -1, hoewel de aard van de bindingen in deze hydriden niet volledig is gedefinieerd vanwege de discrepantie van degenen die het onderwerp bestuderen.

Metaalhydriden hebben enkele eigenschappen van metalen, zoals hun hardheid, geleidbaarheid en helderheid; Maar in tegenstelling tot metalen hebben hydriden een zekere kwetsbaarheid en hun stoichiometrie voldoet niet altijd aan de gewichtswetten van de chemie.

Niet-metalen hydriden

Dit type hydriden komt voort uit de covalente associatie tussen een niet-metallisch element en waterstof, zodat het niet-metallische element altijd het laagste oxidatiegetal heeft om met elk een enkel hydride te genereren.

Het is ook noodzakelijk dat dit soort verbindingen voor het grootste deel in gasvorm worden aangetroffen onder standaard omgevingsomstandigheden (25 ° C en 1 atm). Om deze reden hebben veel niet-metallische hydriden lage kookpunten, vanwege van der Waals-krachten, die als zwak worden beschouwd.

Sommige hydriden in deze klasse zijn afzonderlijke moleculen, andere behoren tot de groep van polymeren of oligomeren, en zelfs waterstof dat een chemisorptieproces op een oppervlak heeft ondergaan, kan in deze lijst worden opgenomen.

Nomenclatuur, hoe worden ze genoemd?

Om de formule voor metaalhydriden te schrijven, begint u met het schrijven van het metaal (het symbool voor het metalen element) gevolgd door waterstof (MH, waarbij M het metaal is).

Om ze een naam te geven, het begint met het woord hydride gevolgd door de naam van het metaal ("M hydride"), dus LiH wordt gelezen "lithiumhydride", CaH ₂ wordt gelezen "calciumhydride" enzovoort.

In het geval van niet-metallische hydriden wordt het op de tegenovergestelde manier geschreven dan in metallische hydriden; dat wil zeggen, het begint met het schrijven van de waterstof (het symbool), gevolgd door het niet-metalen (HX, waarbij X het niet-metalen is).

Om ze een naam te geven, beginnen we met de naam van het niet-metalen element en voegen we het achtervoegsel ‘uro’ toe, eindigend met de woorden ‘waterstof’ (‘X-waterstof uro’), dus HBr wordt gelezen als ‘waterstofbromide’, H ₂ S wordt gelezen "waterstofsulfide" enzovoort.

Voorbeelden

Er zijn veel voorbeelden van metallische en niet-metallische hydriden met verschillende eigenschappen. Hier zijn een paar:

Metalen hydriden

- LiH (lithiumhydride).

- NaH (natriumhydride).

- KH (kaliumhydride).

- CsH (cesiumhydride).

- RbH (rubidiumhydride).

- BeH ₂ (berylliumhydride).

- MgH ₂ (magnesiumhydride).

- CaH ₂ (calciumhydride).

- SrH ₂ (strontiumhydride).

- BaH ₂ (bariumhydride).

- AlH3 (aluminiumhydride).

- SrH2 (strontiumhydride).

- MgH2 (magnesiumhydride).

- CaH2 (calciumhydride).

Niet-metalen hydriden

- HBr (waterstofbromide).

- HF (waterstoffluoride).

- HI (waterstofjodide).

- HCl (waterstofchloride).

- H ₂ S (waterstofsulfide).

- H ₂ Te (waterstoftelluride).

- H ₂ Se (waterstofselenide).

Referenties

1. Wikipedia. (2017). Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemie. (9e ed). McGraw-Hill.
3. Babakidis, G. (2013). Metalen hydriden. Opgehaald van books.google.co.ve
4. Hampton, MD, Schur, DV, Zaginaichenko, SY (2002). Waterstofmateriaalwetenschap en chemie van metaalhydriden. Opgehaald van books.google.co.ve

Sharma, RK (2007). Chemie van Hidrydes en Carbides. Opgehaald van books.google.co.ve