Hydridy jsou ... Hydride Aplikace

Každý z nás se s takovými koncepty setkalvěda jako chemie. Někdy jsou si tak podobné, že je těžké rozeznat jeden od druhého. Je však velmi důležité jim všem porozumět, protože někdy takové nedorozumění vede k velmi hloupým situacím a někdy k neodpustitelným chybám. V tomto článku vám řekneme, co jsou to hydridy, které jsou nebezpečné a které ne, kde se používají a jak se získávají. Začněme ale stručnou historií.

Historie

Hydridy začínají svou historii objevem vodíku.Tento prvek našel Henry Cavendish v 18. století. Je známo, že vodík je součástí vody a je základem všech ostatních prvků periodické tabulky. Díky němu je možná existence organických sloučenin a život na naší planetě.

Kromě toho je vodík základem pro mnoho lidíanorganické sloučeniny. Mezi nimi jsou kyseliny a zásady, stejně jako jedinečné binární sloučeniny vodíku s dalšími prvky - hydridy. Datum jejich první syntézy není přesně známo, ale nekovové hydridy jsou člověku známy již od starověku. Nejběžnější z nich je voda. Ano, voda je hydrid kyslíku.

Tato třída zahrnuje také amoniak (hlavnísložka amoniaku), sirovodík, chlorovodík a podobné sloučeniny. V následující části si podrobněji povíme o vlastnostech látek z této rozmanité a úžasné třídy sloučenin.

Fyzikální vlastnosti

Hydridy jsou většinou plyny.Pokud však vezmeme hydridy kovů (jsou za normálních podmínek nestabilní a velmi rychle reagují s vodou), mohou to být také pevné látky. Některé z nich (například bromovodík) existují v kapalném stavu.

Obecně popsat tak obrovskou třídulátky jsou prostě nemožné, protože jsou různé a v závislosti na prvku, který tvoří hydrid, mají kromě vodíku také různé fyzikální vlastnosti a chemické vlastnosti. Lze je však rozdělit do tříd, jejichž spojení je poněkud podobné. Níže budeme uvažovat o každé třídě zvlášť.

Iontové hydridy jsou sloučeniny vodíku salkalické kovy nebo kovy alkalických zemin. Jsou to bílé látky, které jsou za normálních podmínek stabilní. Při zahřátí se tyto sloučeniny rozkládají na svůj základní kov a vodík bez tání. Jedinou výjimkou je LiH, který se taví bez rozkladu a při silném zahřátí se převádí na Li a H₂.

Hydridy kovů jsou sloučeniny přechodukovy. Velmi často mají různé složení. Lze o nich uvažovat jako o pevném roztoku vodíku v kovu. Mají také krystalickou kovovou strukturu.

Kovalentní hydridy patří právě todruh, který se na Zemi nejčastěji vyskytuje: kombinace vodíku s nekovy. Široká oblast distribuce těchto látek je dána jejich vysokou stabilitou, protože kovalentní vazby jsou nejsilnější z chemických.

Jako příklad lze uvést vzorec pro hydrid křemíku: SiH₄... Když se na to podíváme v objemu, uvidíme tovodík je velmi pevně přitahován k centrálnímu atomu křemíku a jeho elektrony jsou posunuty směrem k němu. Křemík má poměrně velkou elektronegativitu, a proto je schopen silněji přitahovat elektrony do svého jádra, čímž snižuje délku vazby mezi ním a sousedním atomem. A jak víte, čím kratší je pouto, tím silnější je.

V další části probereme, jak se hydridy liší od ostatních sloučenin, pokud jde o chemickou aktivitu.

Chemické vlastnosti

V této části také stojí za to rozdělit hydridy na tystejná skupina jako v minulosti. A začneme s vlastnostmi iontových hydridů. Jejich hlavní rozdíl od ostatních dvou typů spočívá v tom, že aktivně interagují s vodou za tvorby alkálií a vývoje vodíku ve formě plynu. Reakce hydrid - voda je poměrně výbušná, proto se sloučeniny nejčastěji skladují bez vlhkosti. Je to proto, že voda, dokonce i ve vzduchu, může zahájit nebezpečnou transformaci.

Ukážme rovnici výše uvedené reakce na příkladu látky, jako je hydrid draselný:

KH + H₂O = KOH + H₂

Jak vidíme, vše je celkem jednoduché. Proto zvážíme zajímavější reakce charakteristické pro další dva typy látek, které popisujeme.

V zásadě zbytek transformace, kterým nejsmerozebraný, typický pro všechny typy látek. Mají tendenci interagovat s oxidy kovů a tvořit kov, buď s vodou, nebo s hydroxidem (druhý je charakteristický pro alkalické kovy a kovy alkalických zemin).

Další zajímavá reakce je tepelnározklad. Vyskytuje se při vysokých teplotách a probíhá před tvorbou kovu a vodíku. Nebudeme se touto reakcí zabývat, protože jsme ji již analyzovali v předchozích částech.

Zkoumali jsme tedy vlastnosti tohoto druhu binárních sloučenin. Nyní stojí za to mluvit o jejich získání.

Získání hydridů

Téměř všechny kovalentní hydridy jsou přírodnípřipojení. Jsou docela stabilní, takže se nerozpadají pod vlivem vnějších sil. S iontovými a metalickými hydridy je to trochu komplikovanější. V přírodě neexistují, takže je třeba je syntetizovat. To se děje velmi jednoduše: reakcí interakce vodíku a prvku, jehož hydrid je třeba získat.

přihláška

Některé hydridy nemají specifickéaplikace, ale většina z nich jsou pro průmysl velmi důležité látky. Nebudeme zacházet do podrobností, protože každý slyšel, že například amoniak se používá v mnoha oblastech a slouží jako nenahraditelná látka pro výrobu umělých aminokyselin a organických sloučenin. Použití mnoha hydridů je omezeno zvláštnostmi jejich chemických vlastností. Proto se používají výhradně v laboratorních experimentech.

Aplikace je na to příliš širokátřídy látek, proto jsme se omezili na obecná fakta. V další části vám řekneme, kolik z nás si bez náležitých znalostí plete mezi sebou neškodné (nebo alespoň známé) látky.

Některé mylné představy

Někteří například věří, že hydrid vodíku- něco nebezpečného. Pokud můžete tuto látku takto nazvat, pak to nikdo nedělá. Pokud o tom přemýšlíte, pak je vodík hydrid kombinací vodíku s vodíkem, což znamená, že je to molekula H₂... Tento plyn je samozřejmě nebezpečný, ale pouze ve směsi s kyslíkem. Ve své čisté formě to není nebezpečné.

Existuje mnoho temných jmen. Děsí nezvyklou osobu. Jak však ukazuje praxe, většina z nich je neškodná a používá se pro domácí účely.

Závěr

Svět chemie je obrovský a my si myslíme, že pokud nepoté, po několika dalších článcích, uvidíte sami. Proto má smysl ponořit se do jeho studia bezhlavo. Lidstvo objevilo spoustu nových věcí a ještě více zůstává neznámých. A pokud se vám zdá, že v oblasti hydridů není nic zajímavého, jste na velkém omylu.