Thuộc tính, loại, danh pháp và ví dụ hydrides

Một hydrua là hydro ở dạng anion (H^-) hoặc các hợp chất được hình thành từ sự kết hợp của một nguyên tố hóa học (kim loại hoặc phi kim) với anion hydro. Trong số các nguyên tố hóa học được biết, hydro là cấu trúc đơn giản nhất, bởi vì khi ở trạng thái nguyên tử, nó có một proton trong hạt nhân và một electron.

Mặc dù vậy, hydro chỉ được tìm thấy ở dạng nguyên tử của nó trong điều kiện nhiệt độ khá cao. Một cách khác để nhận biết hydrua là khi quan sát thấy rằng một hoặc nhiều nguyên tử hydro trung tâm trong phân tử có hành vi nucleophilic, như một chất khử hoặc thậm chí là một bazơ.

Do đó, hydro có khả năng kết hợp với hầu hết các nguyên tố của bảng tuần hoàn để tạo thành các chất khác nhau.

Chỉ số

• 1 Làm thế nào hydrides được hình thành?
• 2 Tính chất lý hóa của hydrua
• 3 kim loại hydrua
• 4 hydrua phi kim loại
• 5 Danh pháp được đặt tên như thế nào?
• 6 ví dụ
  • 6.1 hydrua kim loại
  • 6.2 Hydrides phi kim loại
• 7 tài liệu tham khảo

Làm thế nào hydrides được hình thành?

Hydrua được hình thành khi hydro ở dạng phân tử của nó được liên kết với một nguyên tố khác - có nguồn gốc kim loại hoặc phi kim loại - trực tiếp bằng cách phân tách phân tử để tạo thành một hợp chất mới.

Theo cách này, hydro hình thành các liên kết thuộc loại cộng hóa trị hoặc ion, tùy thuộc vào loại nguyên tố mà nó được kết hợp. Trong trường hợp liên kết với các kim loại chuyển tiếp, hydrua xen kẽ được hình thành với các tính chất vật lý và hóa học có thể thay đổi lớn từ kim loại này sang kim loại khác.

Sự tồn tại của các anion hydride dạng tự do bị giới hạn trong việc áp dụng các điều kiện khắc nghiệt không dễ dàng xảy ra, vì vậy trong một số phân tử, quy tắc bát tử không được đáp ứng.

Có thể các quy tắc khác liên quan đến phân bố electron không được đưa ra, phải áp dụng các biểu thức liên kết của nhiều trung tâm để giải thích sự hình thành của các hợp chất này.

Tính chất hóa lý của hydrua

Về tính chất vật lý và hóa học, có thể nói rằng các đặc tính của mỗi hydrua phụ thuộc vào loại liên kết được thực hiện.

Ví dụ, khi anion hydride được liên kết với một trung tâm điện di (thường là một nguyên tử carbon không bão hòa), hợp chất được hình thành như một chất khử, được sử dụng rất phổ biến trong tổng hợp hóa học.

Ngược lại, khi kết hợp với các nguyên tố như kim loại kiềm, các phân tử này phản ứng với axit yếu (axit Bronsted) và hoạt động như các bazơ mạnh, giải phóng khí hydro. Những hydrua này rất hữu ích trong tổng hợp hữu cơ.

Sau đó, người ta quan sát thấy rằng bản chất của hydrua rất đa dạng, có thể tạo thành các phân tử rời rạc, chất rắn thuộc loại ion, polyme và nhiều chất khác.

Vì lý do này, chúng có thể được sử dụng làm chất hút ẩm, dung môi, chất xúc tác hoặc chất trung gian trong các phản ứng xúc tác. Chúng cũng có nhiều mục đích sử dụng trong các phòng thí nghiệm hoặc các ngành công nghiệp cho các mục đích khác nhau.

Kim loại hydrua

Có hai loại hydrua: kim loại và phi kim.

Hydrua kim loại là những chất nhị phân được hình thành bởi sự kết hợp của một nguyên tố kim loại với hydro, thường là chất điện ly như kiềm hoặc kiềm, nhưng cũng bao gồm hydrua xen kẽ.

Đây là loại phản ứng duy nhất trong đó hydro (có số oxi hóa thường là +1) có thêm một electron ở mức ngoài cùng của nó; nghĩa là, số hóa trị của nó được chuyển thành -1, mặc dù bản chất của các liên kết trong các hydrua này chưa được xác định hoàn toàn bởi sự khác biệt của các học giả về chủ đề này.

Kim loại hydrua có một số tính chất của kim loại, chẳng hạn như độ cứng, độ dẫn và độ sáng của chúng; nhưng không giống như kim loại, hydrua có tính dễ vỡ nhất định và phép cân bằng hóa học của chúng không phải lúc nào cũng tuân thủ các định luật trọng lượng của hóa học.

Hydrides phi kim loại

Loại hydrua này phát sinh từ liên kết cộng hóa trị giữa nguyên tố phi kim và hydro, do đó nguyên tố phi kim luôn ở số oxi hóa thấp nhất để tạo ra một hydrua đơn lẻ với mỗi nguyên tố.

Nó cũng có loại hợp chất này, phần lớn, là khí trong điều kiện môi trường tiêu chuẩn (25 ° C và 1 atm). Vì lý do này, nhiều hydrua phi kim loại có điểm sôi thấp, do lực van der Waals, được coi là yếu.

Một số hydrua thuộc lớp này là các phân tử rời rạc, một số khác thuộc nhóm polyme hoặc oligome và thậm chí hydro đã trải qua quá trình hóa học trên bề mặt có thể được đưa vào danh sách này..

Danh pháp làm thế nào chúng được đặt tên?

Để viết công thức của hydrua kim loại, hãy bắt đầu bằng cách viết kim loại (ký hiệu của nguyên tố kim loại) theo sau là hydro (MH, trong đó M là kim loại).

Để đặt tên cho chúng bắt đầu bằng từ hydride theo sau là tên của kim loại ("M hydride"), vì vậy LiH đọc "lithium hydride", CaH₂ nó đọc "canxi hydride" và như vậy.

Trong trường hợp hydrua phi kim loại, ngược lại được viết cho hydrua kim loại; nghĩa là, nó bắt đầu bằng cách viết hydro (ký hiệu của nó) xảy ra bởi phi kim (HX, trong đó X là phi kim).

Để đặt tên cho chúng, bắt đầu bằng tên của nguyên tố phi kim và thêm hậu tố "uro", kết thúc bằng các từ "hydro" ("X-uro de hydro"), vì vậy HBr đọc "hydro bromide", H₂S đọc "hydro sunfua" và cứ thế.

Ví dụ

Có nhiều ví dụ về hydrua kim loại và phi kim loại với các đặc tính khác nhau. Dưới đây là một số đề cập:

Kim loại hydrua

- LiH (lithium hydride).

- NaH (natri hydrua).

- KH (kali hydrua).

- CsH (xêxit hydrua).

- RbH (rubidium hydride).

- BEH₂ (Beryllium hydride).

- MgH₂ (hydrat magiê).

- CaH₂ (canxi hydrua).

- SrH₂ (hydrat stronti).

- BaH₂ (bari hydrua).

- AlH3 (hydrua nhôm).

- SrH2 (strontium hydride).

- MgH2 (magiê hydrua).

- CaH2 (canxi hydrua).

Hydrides phi kim loại

- HBr (hydro bromide).

- HF (hydro florua).

- HI (hydro iodua).

- HCl (hydro clorua).

- H₂S (hydro sunfua).

- H₂Te (hydro Telluride).

- H₂Se (hydro selenide).

Tài liệu tham khảo

1. Wikipedia. (2017). Wikipedia. Lấy từ en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Hóa học (Tái bản lần thứ 9). Đồi McGraw.
3. Babakidis, G. (2013). Kim loại hydrua. Lấy từ sách.google.com.vn
4. Hampton, M.D., Schur, D.V., Zaginaichenko, S.Y. (2002). Khoa học vật liệu hydro và hóa học của kim loại hydrua. Lấy từ sách.google.com.vn

5. Sharma, R. K. (2007). Hóa học của Hidrydes và Carbides. Lấy từ sách.google.com.vn