Хидридите са ... Използването на хидриди

Всеки от нас се е натъкнал на научни термини като химията. Понякога те са толкова сходни, че е трудно да се разграничат един от друг. Но е важно да се разбере, всички от тях, защото понякога недоразумение води до много глупава ситуация, а понякога и да непростими грешки. В тази статия ще опишем какви са хидридите, кои от тях са опасни и кои не са, къде са приложени и как са получени. Но ние ще започнем с краткото разминаване в историята.

история

Хидридите започват своята история с откриването на водород. Този елемент е открит през 18 век Хенри Кавендиш. Водородът, както е известно, е включен в състава на водата и е в основата на всички останали елементи на периодичната таблица. Благодарение на него съществуването на органични съединения и живот на нашата планета е възможно.

В допълнение, водородът е основа за много неорганични съединения. Сред тях са киселини и алкали, както и уникални бинарни съединения на водорода с други елементи - хидриди. Датата на техния първи синтез не е известна точно, но хидридите от неметали са известни на човека от древността. Най-честата от тях е водата. Да, водата е кислороден хидрид.

Също така този клас включва амоняк (основният компонент на амоняка), сероводород, хлороводород и други подобни. Повече подробности за свойствата на веществата от този разнообразен и изненадващ клас съединения ще бъдат разгледани в следващия раздел.

Физични свойства

Хидриди са предимно газове. Въпреки това, ако вземем метални хидриди (те са нестабилни при нормални условия и реагират много бързо с вода), то може да бъде и твърди вещества. Някои от тях (например бромоводород) съществуват и в течно състояние.

Просто е невъзможно да се даде общо описание на такъв огромен клас вещества, тъй като те са различни и в зависимост от елемента, който е част от хидрида, освен водород, имат различни физически характеристики и химични свойства. Но те могат да бъдат разделени на класове, връзките, в които нещо подобно. По-долу ще разгледаме всеки клас отделно.

Йоновите хидриди са съединения на водорода с алкални или алкалоземни метали. Те са вещества с бял цвят, стабилни при нормални условия. При нагряване тези съединения се разлагат в метала и водорода, влизащи в състава им, без да се топят. Едно изключение е LiH, който се топи без разлагане и при силно нагряване се превръща в Li и H₂.

Металните хидриди са съединения на преходни метали. Много често имат променлив състав. Те могат да бъдат представени като твърд разтвор на водород в метал. Също така има кристалната структура на метала.

Към ковалентните хидриди принадлежи точно видовете, които най-често се срещат на Земята: съединенията на водорода с неметали. Широката гама от тези вещества се дължи на тяхната висока стабилност, тъй като ковалентните връзки са най-силните химически вещества.

Като пример, формулата на силициев хидрид: SiH₄. Ако погледнем в обем, виждаме, че водородът е много плътно привлечен от централния силициев атом и неговите електрони са преместени към него. Силиконът има достатъчно голяма електронност, така че е в състояние да привлича електрони в сърцевината си, като по този начин скъсява дължината на връзката между него и съседния атом. И както знаете, колкото по-кратка е връзката, толкова по-силна е.

В следващия раздел ще обсъдим как хидридите се различават от другите съединения по отношение на химическата активност.

Химични свойства

В този раздел е целесъобразно хидридите да се разделят на същите групи като в миналото. И ние ще започнем със свойствата на йоновите хидриди. Основната им разлика от другите два вида е, че те активно взаимодействат с водата, за да образуват алкали и отделят водород под формата на газ. Реакцията на хидрид-вода е доста експлозивна, така че връзките най-често се съхраняват без достъп до влага. Това се прави, защото водата, дори във въздуха, може да предизвика опасна трансформация.

Нека да покажем уравнението на описаната по-горе реакция като използваме пример на вещество като калиев хидрид:

KH + H₂О = КОН + Н₂

Както можем да видим, всичко е достатъчно просто. Затова помислете за по-интересните реакции, характерни за другите два вида вещества, описани от нас.

По принцип останалите трансформации, които не сме разглобявали, са характерни за всички видове вещества. Те са склонни да взаимодействат с метални оксиди, за да образуват метал, или с вода или с хидроксид (последният е характерен за алкалните и алкалоземните метали).

Друга интересна реакция е термичното разлагане. Настъпва при високи температури и преминава към образуването на метал и водород. Няма да се замислим за тази реакция, тъй като вече я анализирахме в предишните раздели.

Така че, ние разгледахме свойствата на този вид двоични съединения. Сега си заслужава да говорим, за да ги получим.

Приготвяне на хидриди

Почти всички ковалентни хидриди са естествени съединения. Те са достатъчно стабилни, така че те не се разпадат под действието на външни сили. С йонни и метални хидриди, всичко е малко по-сложно. Те не съществуват в природата, така че те трябва да бъдат синтезирани. Това се прави много просто: чрез реакция на взаимодействието на водорода и елемента, чийто хидрид трябва да бъде получен.

приложение

Някои хидриди нямат специфично приложение, но повечето са много важни вещества за индустрията. Няма да влезем в подробности, защото всеки е чул, че например амонякът се използва в много сфери и служи като незаменима субстанция за получаване на изкуствени аминокиселини и органични съединения. Използването на много хидриди е ограничено от особеностите на техните химични свойства. Поради това те се използват изключително в лабораторни експерименти.

Заявлението е твърде широко раздел за този клас вещества, затова се ограничихме до общите факти. Следващата част ще ви каже колко от нас, без да има съответните знания, обърка безвреден (или поне е известно) въпрос помежду си.

Някои погрешни схващания

Например, някои смятат, че водородният хидрид е нещо опасно. Ако можете да наречете това вещество, то никой не го прави. Ако мислите за това, водородният хидрид е водородно съединение с водород, което означава, че молекулата Н₂. Разбира се, този газ е опасен, но само в смес с кислород. В своята най-чиста форма той не представлява опасност.

Има много странни имена. Непривикнали на човек, те са ужасени. Както обаче показва практиката, повечето от тях не са опасни и се използват за домашни цели.

заключение

Светът на химията е огромен и ние мислим, че ако не след това, то след няколко други статии ще видите сами. Ето защо има смисъл да се потопите в това да научите с главата си. Човечеството е открило много нови неща и все още не е известно. И ако ви се струва, че няма нищо интересно в областта на хидридите, вие сте много объркани.