Гидриды - гэта ... Ужыванне гидридов

Кожны з нас сутыкаўся з паняццямі такой навукі, як хімія. Часам яны так падобныя, што цяжка адрозніць адно ад другога. Але вельмі важна разбірацца ва ўсіх іх таму, што часам такое неразуменне прыводзіць да вельмі дурным сітуацыях, а часам і да недаравальным памылак. У гэтым артыкуле мы распавядзем, што такое гидриды, якія з іх небяспечныя, а якія няма, дзе яны ўжываюцца і як атрымліваюцца. Але пачнём з кароткага экскурсу ў гісторыю.

гісторыя

Сваю гісторыю гидриды пачынаюць з адкрыцця вадароду. Гэты элемент яшчэ ў 18 стагоддзі знайшоў Генры Кавендыш. Вадарод, як вядома, уваходзіць у склад вады і з'яўляецца асновай ўсіх астатніх элементаў табліцы Мендзялеева. Дзякуючы яму магчыма існаванне арганічных злучэнняў і жыцця на нашай планеце.

Акрамя таго, вадарод з'яўляецца асновай і для многіх неарганічных злучэнняў. У іх ліку кіслаты і шчолачы, а таксама унікальныя бінарныя злучэння вадароду з іншымі элементамі - гидриды. Дата іх першага сінтэзу дакладна невядомая, але гидриды неметаллов былі вядомыя чалавеку яшчэ са старажытнасці. Самы распаўсюджаны з іх - вада. Так, вада - гэта гидрид кіслароду.

Таксама да гэтага класа адносяць аміяк (асноўны кампанент нашатырнага спірту), серавадарод, Хлоравадарод і ім падобныя злучэнні. Больш падрабязна пра ўласцівасці рэчываў з гэтага шматстайнага і дзіўнага класа злучэнняў мы пагаворым у наступным раздзеле.

фізічныя ўласцівасці

Гидриды - гэта ў большасці сваёй газы. Аднак, калі браць гидриды металаў (яны няўстойлівыя ў звычайных умовах і вельмі хутка рэагуюць з вадой), то гэта могуць быць і цвёрдыя рэчывы. Некаторыя з іх (напрыклад, бромоводород) існуюць і ў вадкім стане.

Даць агульную характарыстыку такому вялізнага класу рэчываў проста немагчыма, бо яны ўсё розныя і, у залежнасці ад элемента, якое ўваходзіць у склад гидрида, акрамя вадароду, маюць розныя фізічныя характарыстыкі і хімічныя ўласцівасці. Але іх можна падзяліць па класах, злучэння ў якіх чымсьці падобныя. Ніжэй разгледзім асобна кожны клас.

Іённыя гидриды - гэта злучэння вадароду з шчолачнымі або щёлочноземельными металамі. Яны ўяўляюць сабой рэчывы белага колеру, ўстойлівыя пры нармальных умовах. Пры награванні гэтыя злучэнні раскладаюцца на які ўваходзіць у іх склад метал і вадарод без плаўлення. Адно выключэнне - гэта LiH, які плавіцца без раскладання і пры моцным награванні ператвараецца ў Li і H _2.

Металічныя гидриды - гэта злучэння пераходных металаў. Вельмі часта маюць пераменны склад. Іх можна прадставіць як цвёрды раствор вадароду ў метале. Таксама маюць і крышталічную структуру металу.

Да кавалентным гидридам належыць якраз той выгляд, што найбольш часта сустракаецца на Зямлі: злучэння вадароду з неметаламі. Шырокая вобласць распаўсюджвання гэтых рэчываў абумоўлена іх высокай устойлівасцю, так як кавалентным сувязі з'яўляюцца самымі моцнымі з хімічных.

Як прыклад, формула гидрида крэмнію: SiH _4. Калі паглядзець на яе ў аб'ёме, то ўбачым, што вадарод вельмі шчыльна прыцягнуты да цэнтральнага атаму крэмнія, а яго электроны зрушаныя да яго ж. Крэмній валодае досыць вялікі Электраадмо, таму здольны мацней прыцягваць электроны да свайго ядру, тым самым скарачаючы даўжыню сувязі паміж ім і суседнім атамам. А як вядома, чым карацей сувязь, тым яна трывалей.

У наступным раздзеле абмяркуем, чым адрозніваюцца гидриды ад іншых злучэнняў у плане хімічнай актыўнасці.

хімічныя ўласцівасці

У гэтым раздзеле таксама варта падзяліць гидриды на тыя ж групы, што і ў мінулым. І пачнем мы са уласцівасцяў іённых гидридов. Іх асноўнае адрозненне ад двух іншых відаў у тым, што яны актыўна ўзаемадзейнічаюць з вадой з адукацыяй шчолачы і вылучэннем вадароду ў выглядзе газу. Рэакцыя гидрид - вада даволі небясьпечная, таму злучэння часцей за ўсё захоўваюць без доступу вільгаці. Гэта робіцца таму, што вада, нават змяшчаецца ў паветры, можа ініцыяваць небяспечнае ператварэнне.

Пакажам раўнанне вышэйапісанай рэакцыі на прыкладзе такога рэчыва, як гидрид калія:

KH + H ₂ O = KOH + H ₂

Як мы можам бачыць, усё досыць проста. Таму разгледзім больш цікавыя рэакцыі, характэрныя для двух іншых відаў апісваных намі рэчываў.

У прынцыпе, астатнія ператварэння, што мы не разабралі, характэрныя для ўсіх тыпаў рэчываў. Яны схільныя ўзаемадзейнічаць з аксідамі металаў, утвараючы метал, альбо з вадой, альбо з гідраксідам (апошняе характэрна для шчолачных і щёлочно-зямельных металаў).

Яшчэ адна цікавая рэакцыя - тэрмічнае разлажэнне. Яно адбываецца пры высокіх тэмпературах і праходзіць да адукацыі металу і вадароду. Не будзем спыняцца на гэтай рэакцыі, бо ўжо разбіралі яе ў папярэдніх раздзелах.

Такім чынам, мы разгледзелі ўласцівасці гэтага віду бінарных злучэнняў. Цяпер каштуе пагаварыць аб іх атрыманні.

атрыманне гидридов

Амаль усе кавалентным гидриды - гэта прыродныя злучэнні. Яны досыць устойлівыя, таму не распадаюцца пад дзеяннем знешніх сіл. З іённымі і металічнымі гидридами ўсё крыху складаней. Яны не існуюць у прыродзе, таму іх прыходзіцца сінтэзаваць. Робіцца гэта вельмі проста: рэакцыяй ўзаемадзеяння вадароду і элемента, гидрид якога патрабуецца атрымаць.

прымяненне

Некаторыя гидриды не маюць канкрэтнага прымянення, але амаль усе - вельмі важныя для прамысловасці рэчывы. Мы не будзем удавацца ў падрабязнасці, бо кожны чуў, што, напрыклад, аміяк прымяняецца ў многіх сферах і служыць незаменным рэчывам для атрымання штучных амінакіслот і арганічных злучэнняў. Прымяненне многіх гидридов абмежавана асаблівасцямі іх хімічных уласцівасцяў. Таму іх выкарыстоўваюць выключна ў лабараторных эксперыментах.

Ўжыванне - занадта шырокі раздзел для гэтага класа рэчываў, таму мы абмежаваліся агульнымі фактамі. У наступнай частцы раскажам вам, як многія з нас, не маючы належных ведаў, блытаюць бяскрыўдныя (ці, прынамсі, вядомыя) рэчыва паміж сабой.

некаторыя памылкі

Напрыклад, некаторыя лічаць, што гидрид вадароду - нешта небяспечнае. Калі і можна так называць гэта рэчыва, то ніхто так не робіць. Калі ўдумацца, то гидрид вадароду - гэта злучэнне вадароду з вадародам, а значыць - малекула H _2. Вядома, гэты газ небяспечны, але толькі ў сумесі з кіслародам. У чыстым выглядзе ён не ўяўляе небяспекі.

Існуе шмат незразумелых назваў. Нязвыклага чалавека яны кідае ў жах. Аднак, як паказвае практыка, большасць з іх бяспечна і ўжываецца ў бытавых мэтах.

заключэнне

Свет хіміі вялізны, і, мы думаем, што калі не пасля гэтай, то пасля некалькіх іншых артыкулаў вы самi пераканаецеся. Менавіта таму мае сэнс апускацца ў яго вывучэнне з галавой. Чалавецтва адкрыла шмат новага, і яшчэ больш застаецца невядомым. І калі вам здаецца, што ў вобласці гидридов няма нічога цікавага, вы моцна памыляецеся.