Hidridi su ... Upotreba hidrida

Svako od nas je naišao na nauku kao što je hemija. Ponekad su slični što je teško razlikovati jedno od drugog. Ali, veoma je važno da ih razumijemo jer ponekad ovaj nesporazum dovodi do vrlo glupih situacija, a ponekad i do neprocenjivih grešaka. U ovom članku ćemo opisati koji su hidridi, koji od njih su opasni, a koji nisu, gde se primjenjuju i kako se dobijaju. Ali ćemo početi sa kratkom digresijom u istoriju.

Istorija

Hidridi započinju svoju istoriju otkrivanjem vodonika. Ovaj element je otkrio u 18. veku Henry Cavendish. Vodonik, kao što je poznato, deo je vode i predstavlja osnovu svih ostalih elemenata periodične tablice. Zahvaljujući njemu moguće je postojanje organskih jedinjenja i života na našoj planeti.

Osim toga, vodonik je osnova za mnoge neorganske jedinjenja. Među njima su kiseline i alkali, kao i jedinstvena binarna jedinjenja vodonika sa drugim elementima - hidridi. Datum njihove prve sinteze nije tačno poznat, ali su hidridi nemetala poznati čovjeku od antike. Najčešći od njih je voda. Da, voda je hidrogen kiseonika.

Takođe, ova klasa uključuje amonijak (glavna komponenta amonijaka), vodonik sulfid, vodoniklorid i slično. Više detalja o svojstvima supstanci iz ove raznolike i iznenađujuće klase jedinjenja biće razmatrane u narednom odeljku.

Fizičke osobine

Hidridi su uglavnom gasovi. Međutim, ako uzmemo metalne hidride (oni su nestabilni u normalnim uslovima i vrlo brzo reaguju sa vodom), onda to mogu biti čvrste supstance. Neke od njih (na primer, vodonik bromid) postoje iu tečnom stanju.

Jednostavno je nemoguće dati opći opis takve ogromne klase supstanci, jer su svi različiti i, u zavisnosti od elementa u hidridu, pored vodonika, imaju različite fizičke karakteristike i hemijske osobine. Ali mogu se podijeliti na klasu, veze u kojima nešto slično. U nastavku ćemo razmatrati svaku klasu posebno.

Jonski hidridi su jedinjenja vodonika sa alkalnim ili zemnoalkalnim metalima. To su supstance bele boje, stabilne u normalnim uslovima. Kada se zagrevaju, ova jedinjenja raspadaju u metal i vodonik koji ulaze u njihov sastav bez topljenja. Jedan izuzetak je LiH, koji se topi bez razlaganja i pod jakim zagrevanjem pretvara u Li i H ₂ .

Metalni hidridi su jedinjenja tranzicionih metala. Veoma često imaju varijabilni sastav. Oni mogu biti predstavljeni kao čvrsta rastvora vodonika u metal. Takođe imaju kristalnu strukturu metala.

Kovalentni hidridi tačno pripadaju vrsti koja se najčešće javlja na Zemlji: jedinjenja vodonika sa ne-metali. Širok spektar ovih supstanci je zbog njihove visoke stabilnosti, pošto su kovalentne veze najsnažnije od hemijskih supstanci.

Kao primer, formula silicijum hidrida: SiH ₄ . Ako pogledamo u zapremini, vidimo da je vodonik veoma privučen centralnim atomom silicija, a njegovi elektroni se prebacuju na njega. Silicijum ima prilično veliku elektronegativnost, tako da je u stanju da privuče elektrone u svoje jezgro, time smanjujući dužinu veze između njega i susjednog atoma. I, kao što znate, kraća je veza, to je jača.

U sledećem poglavlju razmatramo kako se hidridi razlikuju od drugih jedinjenja u smislu hemijske aktivnosti.

Hemijska svojstva

U ovom odeljku, takođe je vredno podijeliti hidride u iste grupe kao u prošlosti. I početi ćemo sa svojstvima jonskih hidrida. Njihova glavna razlika od druge dve vrste je da oni aktivno komuniciraju sa vodom kako bi se formiralo alkalo i oslobađanje vodonika u obliku gasa. Reakcija hidrida-voda je prilično eksplozivna, tako da se veze najčešće čuvaju bez pristupa vlazi. Ovo se radi zato što voda, čak i u vazduhu, može pokrenuti opasnu transformaciju.

Prikazaćemo jednačinu gore opisane reakcije koristeći primjer supstance kao što je kalijev hidrid:

KH + H ₂ O = KOH + H ₂

Kao što vidimo, sve je prilično jednostavno. Stoga, uzmite u obzir interesantnije reakcije koje su karakteristične za druge dve vrste supstanci opisane od strane nas.

U principu, preostale transformacije, koje nismo rastavljali, karakteristične su za sve vrste supstanci. Oni imaju tendenciju da međusobno deluju sa metalnim oksidima kako bi se formirao metal, bilo sa vodom ili sa hidroksidom (koji je karakterističan za alkalne i zemnoalkalne metale).

Još jedna interesantna reakcija je termičko raspadanje. Pojavljuje se na visokim temperaturama i prolazi do stvaranja metala i vodonika. Nećemo se zadržati na ovoj reakciji, jer smo to već razmotrili u prethodnim odeljcima.

Dakle, ispitivali smo osobine ove vrste binarnih jedinjenja. Sad je vredno razgovarati o tome kako ih dobiti.

Priprema hidrida

Gotovo svi kovalentni hidridi su prirodna jedinjenja. Oni su dovoljno stabilni, stoga se ne raspadaju pod dejstvom spoljnih sila. Sa jonskim i metalnim hidridima sve je malo komplikovanije. Oni ne postoje u prirodi, tako da ih moraju sintetizovati. Ovo se radi veoma jednostavno: reakcijom interakcije vodonika i elementa, od čega je potrebno dobiti hidrid.

Aplikacija

Neki hidridi nemaju specifičnu primenu, ali većina su veoma važne supstance za industriju. Nećemo ući u detalje, jer su svi čuli kako se, na primer, amonijak koristi u mnogim sferama i služi kao nezaobilazna supstanca za dobijanje veštačkih aminokiselina i organskih jedinjenja. Upotreba mnogih hidrida ograničena je posebnostima njihovih hemijskih svojstava. Stoga se koriste isključivo u laboratorijskim eksperimentima.

Primjena je preveliki deo za ovu klasu supstanci, pa smo se ograničili na opšte činjenice. U sledećem delu ćemo vam reći koliko od nas, bez odgovarajućeg znanja, zbunjuju bezazlene (ili barem poznate) supstance među sobom.

Neke zablude

Na primer, neki veruju da je hidrogen hidrid nešto opasno. Ako to možete nazvati tako, onda niko ne radi. Ako razmišljate o tome, hidrogen hidrid je vodonično jedinjenje sa vodonikom, što znači molekul H2. Naravno, ovaj gas je opasan, ali samo u smeši sa kiseonikom. U čistoj formi to ne predstavlja opasnost.

Postoji mnogo čudnih imena. Neruklepe za čoveka u čemu su užasnuti. Međutim, kako pokazuje praksa, većina njih nije opasna i koristi se za domaće potrebe.

Zaključak

Svet hemije je ogroman i mislimo da ako ne nakon toga, nakon nekoliko drugih članaka koje ćete videti sami. Zato je smisla uroniti sebe u učenje sa glavom. Čovečanstvo je otkrio mnoge nove stvari i još uvek je nepoznato. A ako vam se čini da u oblasti hidrida nema ništa zanimljivo, vi ste vrlo pogrešni.