כל אחד מאיתנו נתקל מושגים כאלהמדע, כמו כימיה. לפעמים הם דומים כל כך, שקשה להבחין ביניהם. אבל חשוב מאוד להבין את כולם, כי לפעמים אי הבנה כזו מובילה למצבים מטופשים מאוד, ולפעמים לשגיאות בלתי נמנעות. במאמר זה נתאר מה hydrides הם, אשר מהם מסוכנים ואשר אינם, היכן הם משמשים וכיצד הם מתקבלים. אבל בואו נתחיל עם תובנה קצרה לתוך ההיסטוריה.
היסטוריה
Hydrides להתחיל את ההיסטוריה שלהם עם גילוי של מימן.אלמנט זה נמצא במאה ה -18 על ידי הנרי קבנדיש. מימן, כידוע, הוא חלק מהמים והוא הבסיס לכל שאר המרכיבים של הטבלה המחזורית. הודות לו, את הקיום האפשרי של תרכובות אורגניות החיים על הפלנטה שלנו.
בנוסף, מימן הוא הבסיס עבור רביםתרכובות אנאורגניות. ביניהם חומצות אלקליות, כמו גם תרכובות מימן בינארי ייחודי עם אלמנטים אחרים - הידריד. התאריך של הסינתזה הראשונה שלהם אינו ידוע, אבל הידרידים שאינם מתכת כבר ידוע לאדם מאז ימי קדם. הנפוץ שבהם הוא מים. כן, המים הם הידריד חמצן.
מחלקה זו כוללת גם אמוניה (העיקריתמרכיב של אמוניה), מימן גופרתי, מימן כלורי, וכדומה. בפירוט רב יותר על המאפיינים של חומרים מן המעמד הזה מגוונת ומפתיעה של תרכובות נדבר בסעיף הבא.
תכונות פיסיקליות
Hydrides הם בעיקר גזים.עם זאת, אם אתה לוקח hydrides מתכת (הם יציבים בתנאים רגילים להגיב במהירות רבה עם מים), אז אלה יכולים להיות גם חומרים מוצקים. חלקם (למשל, מימן ברומיד) קיימים במצב נוזלי.
Дать общую характеристику такому огромному классу חומרים פשוט בלתי אפשרי, כי הם כולם שונים, בהתאם אלמנט כי הוא חלק hydidide, בנוסף למימן, יש מאפיינים פיזיים שונים תכונות כימיות. אבל הם יכולים להיות מחולקים לשיעורים, המרכיבים בהם דומים זה לזה. להלן נבחן כל שיעור בנפרד.
הידרידים יוניים הם תרכובות מימן עםאלקליות או אלקליות. הם חומרים לבנים כי הם יציבים בתנאים רגילים. כאשר מחומם, תרכובות אלה להתפרק לתוך המתכת שלהם מימן ללא התכה. חריג אחד הוא LiH, אשר נמס ללא פירוק והופך Li ו- H עם חימום חזק.2.
Металлические гидриды - это соединения переходных מתכות. לעתים קרובות יש הרכב משתנה. הם יכולים להיות מיוצגים כפתרון מוצק של מימן במתכת. יש גם מבנה גבישי של המתכת.
להידרידים קוולנטיים שייך בדיוק זההמין הנפוץ ביותר בכדור הארץ: תרכובות של מימן עם לא-מתכות. שטח התפוצה הרחב של חומרים אלה נובע מיציבותם הגבוהה, שכן קשרים קוולנטיים הם החזקים מבין הכימיים.
כדוגמה, הנוסחה לסיליקון הידריד היא: SiH4. אם נסתכל על זה בנפח, נראה את זהמימן נמשך חזק מאוד לאטום הסיליקון המרכזי, והאלקטרונים שלו מוזזים אליו. לסיליקון יש אלקטרושליליות גבוהה מספיק, ולכן הוא מסוגל למשוך אלקטרונים לגרעין שלו בצורה חזקה יותר, ובכך להפחית את אורך הקשר בינו לבין האטום השכן. וכידוע, ככל שהקשר קצר יותר, כך הוא חזק יותר.
בסעיף הבא, נדון בשאלה כיצד ההידרידים שונים מתרכובות אחרות במונחים של תגובתיות.
תכונות כימיות
בסעיף זה, כדאי גם לחלק את ההידרידים לאלואותה קבוצה כמו בעבר. ונתחיל בתכונות של הידרידים יוניים. ההבדל העיקרי שלהם משני הסוגים האחרים הוא שהם מקיימים אינטראקציה פעילה עם מים עם היווצרות של אלקלי ושחרור מימן בצורה של גז. התגובה של הידריד - מים היא די נפיצה, ולכן התרכובות מאוחסנות לרוב ללא לחות. זה נעשה מכיוון שמים, אפילו באוויר, יכולים ליזום טרנספורמציה מסוכנת.
הבה נראה את המשוואה של התגובה לעיל תוך שימוש בדוגמה של חומר כמו אשלגן הידריד:
KH+H2O=KOH+H2
כפי שאנו יכולים לראות, הכל די פשוט. לכן, אנו רואים תגובות מעניינות יותר האופייניות לשני סוגי החומרים האחרים שאנו מתארים.
בעצם, שאר הטרנספורמציות שאנחנו לאמפורק, אופייני לכל סוגי החומרים. הם נוטים להגיב עם תחמוצות מתכות ליצירת מתכת, או עם מים או הידרוקסיד (האחרון אופייני למתכות אלקליות ואדמה אלקליין).
תגובה מעניינת נוספת היא תרמיתהִתפָּרְקוּת. הוא מתרחש בטמפרטורות גבוהות ועובר לפני היווצרות מתכת ומימן. לא נתעכב על תגובה זו, שכן כבר ניתחנו אותה בסעיפים הקודמים.
אז שקלנו את המאפיינים של סוג זה של תרכובות בינאריות. עכשיו הגיע הזמן לדבר על השגת אותם.
הכנת הידידים
כמעט כל ההידרידים הקוולנטיים הם טבעייםקשרים. הם יציבים למדי, ולכן הם אינם מתפוררים בהשפעת כוחות חיצוניים. עם הידרידים יוניים ומתכתיים, הכל קצת יותר מסובך. הם אינם קיימים בטבע, ולכן יש לסנתז אותם. זה נעשה בפשטות רבה: על ידי תגובה של אינטראקציה של מימן והיסוד שההידריד שלו אמור להתקבל.
יישום
לחלק מהידרידים אין ערך ספציפייישומים, אבל רובם חומרים חשובים מאוד לתעשייה. לא ניכנס לפרטים, כי כולם שמעו שלמשל באמוניה משתמשים בתחומים רבים ומשמשת חומר הכרחי לייצור חומצות אמינו מלאכותיות ותרכובות אורגניות. השימוש בהידרידים רבים מוגבל על ידי תכונותיהם הכימיות. לכן, הם משמשים אך ורק בניסויי מעבדה.
היישום הוא קטע גדול מדי בשביל זה.מחלקה של חומרים, אז הגבלנו את עצמנו לעובדות כלליות. בחלק הבא נספר לכם כמה מאיתנו, ללא ידע מתאים, מבלבלים בין חומרים לא מזיקים (או לפחות ידועים).
כמה תפיסות מוטעות
לדוגמה, יש המאמינים כי מימן הידריד- משהו מסוכן. אם אתה יכול לקרוא לחומר הזה כך, אז אף אחד לא עושה את זה. אם אתה חושב על זה, אז מימן הידריד הוא שילוב של מימן עם מימן, כלומר המולקולה H2. כמובן שהגז הזה מסוכן, אבל רק כשהוא מעורבב עם חמצן. בצורתו הטהורה, הוא אינו מהווה סכנה.
יש הרבה שמות לא ברורים. הם מפחידים את האדם הלא מורגל. עם זאת, כפי שמראה בפועל, רובם אינם מזיקים ומשמשים למטרות ביתיות.
מסקנה
עולם הכימיה הוא ענק, ואנחנו חושבים שאם לאאחרי זה, ואחרי כמה מאמרים אחרים תראה בעצמך. לכן הגיוני לשקוע בלימוד שלה עם הראש. האנושות גילתה דברים חדשים רבים, ואף יותר מהם נותרו לא ידועים. ואם נראה לכם שאין שום דבר מעניין בתחום ההידרידים, אתם טועים בגדול.
