Hidridi so ... Uporaba hidridov

Vsak od nas je prišel do znanosti, kot je kemija. Včasih so tako podobni, da je težko razlikovati med seboj. Vendar je zelo pomembno, da jih razumemo, ker včasih ta nesporazum vodi do zelo neumnih situacij in včasih do neprilagodljivih napak. V tem članku bomo opisali, kateri hidridi so, kateri od njih so nevarni, in ki niso, kjer se uporabljajo in kako so pridobljeni. Toda začeli bomo s kratkim izkopom v zgodovino.

Zgodovina

Hidridi začnejo svojo zgodovino z odkrivanjem vodika. Ta element je bil odkrit v 18. stoletju Henry Cavendish. Vključen je vodik, kot je znano sestava vode in je osnova vseh drugih elementov periodične tabele. Zahvaljujoč njemu je možen obstoj organskih spojin in življenja na našem planetu.

Poleg tega je vodik osnova za mnoge anorganske spojine. Med njimi so kisline in alkalije, pa tudi edinstvene binarne spojine vodika z drugimi elementi - hidridi. Datum prve sinteze ni točno znan, vendar so bili že od antike poznani hidridi nekovin. Najpogostejši med njimi je voda. Da, voda je kisikov hidrid.

Ta razred vključuje tudi amonijak (glavna sestavina amonijaka), vodikov sulfid, vodikov klorid in podobno. Več podrobnosti o lastnostih snovi iz tega raznolikega in presenetljivega razreda spojin bo obravnavano v naslednjem poglavju.

Fizične lastnosti

Hidridi so večinoma plini. Vendar, če vzamemo kovinske hidride (nestabilni v normalnih pogojih in hitro reagirajo z vodo), potem je lahko in trdne snovi. Nekatere od njih (npr. Vodikov bromid) obstajajo tudi v tekočem stanju.

Preprosto je nemogoče dati splošen opis takega ogromnega razreda snovi, ker so vsi različni in, odvisno od elementa, ki je del hidrida, poleg vodika, imajo različne fizikalne lastnosti in kemične lastnosti. Vendar jih je mogoče razdeliti na razrede, povezave, v katerih je nekaj podobnega. Spodaj bomo upoštevali vsak razred posebej.

Jonski hidridi so spojine vodika z alkalnimi ali alkalnimi zemeljskimi kovinami. So bele barve, stabilne v normalnih pogojih. Pri segrevanju se te spojine razkrojijo v kovino in vodik, ki vstopajo v njihovo sestavo brez taljenja. Izjema je LiH, ki se brez razkroja in pri močnem segrevanju pretvori v Li in H₂.

Kovinski hidridi so spojine prehodnih kovin. Zelo pogosto imajo spremenljivo sestavo. Lahko jih predstavljamo kot trdno raztopino vodika v kovini. Imajo tudi kristalno strukturo kovine.

Kovalentnim hidridom sodi ravno vrsta, ki se najpogosteje nahaja na Zemlji: spojine vodika z nemetali. Širok spekter teh snovi je zaradi njihove visoke stabilnosti, saj so kovalentne vezi najmočnejše kemične snovi.

Kot primer, formula silicijevega hidrida: SiH₄. Če jo pogledamo v obsegu, vidimo, da je vodik zelo močno pritegnjen na osrednji silicijev atom, njegovi elektroni pa se premaknejo k njej. Silikon ima dovolj veliko elektronegativnost, tako da lahko privlači elektrone v svoje jedro, s čimer skrajša dolžino povezave med njim in sosednjim atomom. In kot veste, krajša je povezava, tem močnejša je.

V naslednjem poglavju bomo razpravljali o tem, kako se hidridi razlikujejo od drugih spojin v smislu kemijske aktivnosti.

Kemijske lastnosti

V tem poglavju je tudi smiselno razdeliti hidride v iste skupine kot v preteklosti. In začeli bomo s lastnostmi ionskih hidridov. Njihova glavna razlika od druge dve vrsti je, da aktivno sodelujeta z vodo, da tvorita alkalijo in sproščanje vodika v obliki plina. Reakcija hidridne vode je precej eksplozivna, zato so povezave najpogosteje shranjene brez dostopa do vlage. To se naredi, ker lahko voda, celo v zraku, sproži nevarno transformacijo.

Pokažimo enačbo zgoraj opisane reakcije z uporabo primera snovi, kot je kalijev hidrid:

KH + H₂O = KOH + H₂

Kot lahko vidimo, je vse dovolj preprosto. Zato upoštevajte bolj zanimive reakcije, ki so značilne za druge dve vrsti snovi, ki smo jih opisali.

Načeloma so preostale transformacije, ki jih nismo razstavili, značilni za vse vrste snovi. Težijo k interakciji s kovinskimi oksidi, da tvorijo kovine, bodisi z vodo ali s hidroksidom (slednje je značilno za alkalne in zemeljskoalkalijske kovine).

Druga zanimiva reakcija je termična razgradnja. Nastane pri visokih temperaturah in prehaja v tvorbo kovine in vodika. Ne bomo se zadrževali na tej reakciji, saj smo jo že analizirali v prejšnjih poglavjih.

Torej smo preučili lastnosti te vrste binarnih spojin. Zdaj je vredno govoriti o njihovi pridobitvi.

Priprava hidridov

Skoraj vsi kovalentni hidridi so naravne spojine. So dovolj stabilni, zato se ne delujejo pod vplivom zunanjih sil. Z ionskimi in kovinskimi hidridi je vse bolj zapleteno. V naravi ne obstajajo, zato jih je treba sintetizirati. To se naredi zelo preprosto: z reakcijo medsebojnega delovanja vodika in elementa, katerega hidrid je treba pridobiti.

Uporaba

Nekateri hidridi nimajo posebne uporabe, vendar so večina zelo pomembne snovi za industrijo. Ne bomo iti v podrobnosti, ker vsi slišijo, da se na primer amoniak uporablja na številnih področjih in služi kot nepogrešljiva snov za pridobivanje umetnih aminokislin in organskih spojin. Uporaba številnih hidridov je omejena z značilnostmi njihovih kemičnih lastnosti. Zato se uporabljajo izključno v laboratorijskih poskusih.

Uporaba je preširok razdelek za ta razred snovi, zato smo se omejili na splošna dejstva. V naslednjem delu vam bomo povedali, koliko od nas, brez ustreznega znanja, med seboj zmede neškodljive (ali vsaj znane) snovi.

Nekatere napačne predstave

Na primer, nekateri verjamejo, da je hidrogen hidrid nekaj nevarnega. Če tako snov lahko pokličete tako, potem nihče ne. Če razmišljate o tem, je vodikov hidrid vodikov spojina z vodikom, kar pomeni, da molekula H₂. Seveda je ta plin nevaren, vendar le v mešanici s kisikom. V najčistejši obliki to ne predstavlja nevarnosti.

Obstaja veliko čudnih imen. Ne navdušeni nad človekom, ki ga užalijo. Vendar pa, kot kaže praksa, večina od njih ni nevarna in se uporablja za domače namene.

Zaključek

Svet kemije je velik, in mislimo, da če ne po tem, potem po več drugih člankov boste videli sami. Zato je smiselno, da se potopite v učenje s svojo glavo. Človeštvo je odkrilo veliko novih stvari in še vedno ni znano. In če se vam zdi, da ni nič zanimivega na področju hidridov, ste zelo napačni.