Hydrider: Egenskaper, Typer, Nomenklatur og Eksempler

Et hydrid er hydrogen i sin anioniske form (H-) eller forbindelser som dannes fra kombinasjonen av et kjemisk element (metallisk eller ikke-metallisk) med hydrogenanionen. Av de kjente kjemiske elementene er hydrogen den av den enkleste strukturen, fordi når den er i atomstaten, har den et proton i sin kjernekraft og et elektron.

Til tross for dette er hydrogen bare funnet i atomform under forhold med ganske høye temperaturer. En annen måte å gjenkjenne hydrider på er når det blir observert at ett eller flere sentrale hydrogenatomer i et molekyl har en nukleofil oppførsel, som et reduksjonsmiddel eller til og med som en base.

Dermed har hydrogen evne til å kombinere med de fleste elementer i det periodiske bordet for å danne forskjellige stoffer.

Hvordan dannes hydrider?

Hydrider dannes når hydrogen i sin molekylære form er forbundet med et annet element, enten av metallisk eller ikke-metallisk opprinnelse, direkte ved å dissociere molekylet for å danne en ny forbindelse.

På denne måten danner hydrogen bindinger av kovalent eller ionisk type, avhengig av typen element som den kombineres med. I tilfelle assosiert med overgangsmetaller dannes interstitiale hydrider med fysiske og kjemiske egenskaper som kan variere sterkt fra ett metall til et annet.

Eksistensen av friform hydrid anioner er begrenset til anvendelse av ekstreme forhold som ikke forekommer enkelt, så i noen molekyler blir oktetregelen ikke oppfylt.

Det er mulig at andre regler relatert til fordelingen av elektroner ikke er gitt, å måtte bruke uttrykk for koblinger av flere sentre for å forklare dannelsen av disse forbindelsene.

Fysiske og kjemiske egenskaper av hydrider

Når det gjelder fysiske og kjemiske egenskaper, kan det sies at egenskapene til hvert hydrid avhenger av hvilken type binding som utføres.

For eksempel, når hydridanionen er forbundet med et elektrofilt senter (generelt er det et umettet karbonatom), opptrer den dannede forbindelsen som et reduksjonsmiddel, hvis anvendelse er svært utbredt i kjemisk syntese.

I motsetning, når de kombineres med elementer som alkalimetaller, reagerer disse molekylene med den svake syren (Bronsted-syre) og oppfører seg som sterke baser, og frigjør hydrogengass. Disse hydrider er svært nyttige i organisk syntese.

Det er da observert at naturen av hydrider er svært variert, å kunne danne diskrete molekyler, faste stoffer av ionisk type, polymerer og mange andre stoffer.

Av denne grunn kan de brukes som tørkemidler, løsemidler, katalysatorer eller mellomprodukter i katalytiske reaksjoner. De har også flere bruksområder i laboratorier eller næringer til ulike formål.

Metallhydrider

Det finnes to typer hydrider: metallisk og ikke-metallisk.

Metallhydrider er de binære substansene som dannes ved kombinasjonen av et metallelement med hydrogen, generelt en som er elektropositive, så som alkaliske eller jordalkalimetaller, selv om interstitiale hydrider også er inkludert.

Dette er den eneste typen reaksjon der hydrogen (hvis oksidasjonsnummer vanligvis er +1) har en ekstra elektron på sitt ytterste nivå; det vil si at valensnummeret er forvandlet til -1, selv om bindingenes natur i disse hydrider ikke er helt definert av forskjellen mellom faglærde.

Metallhydrider har noen egenskaper av metaller, som deres hardhet, ledningsevne og lysstyrke; men i motsetning til metaller har hydrider en viss skjøthet, og deres støkiometri følger ikke alltid vektreglene for kjemi.

Ikke-metalliske hydrider

Denne typen hydrid stammer fra den kovalente forbindelsen mellom et ikke-metallisk element og hydrogen, slik at det ikke-metalliske elementet alltid er i sitt laveste oksidasjonsnummer for å danne et enkelt hydrid med hver enkelt.

Det har også at denne type forbindelser er, for det meste, gassformig i standard miljøforhold (25 ° C og 1 atm). Av denne grunn har mange ikke-metalliske hydrider lavt kokepunkt, på grunn av van der Waals styrker, som anses å være svake.

Noen hydrider av denne klassen er diskrete molekyler, andre tilhører gruppen av polymerer eller oligomerer, og selv hydrogen som har gått gjennom en kjemisorpsjonsprosess på en overflate, kan inngå i denne listen.

Nomenklatur, hvordan heter de?

For å skrive formelen for metallhydrider, begynn med å skrive metallet (symbolet på metallelementet) etterfulgt av hydrogenet (MH, hvor M er metallet).

For å nevne dem starter med ordet hydride etterfulgt av navnet på metallet ("M hydrid"), så LiH leser "litiumhydrid", leser CaH ₂ "kalsiumhydrid" og så videre.

I tilfelle av ikke-metalliske hydrider er motsatt skrevet for metallhydrider; det vil si, det begynner å skrive hydrogenet (dets symbol) som er skjedd av ikke-metallet (HX, hvor X er ikke-metallet).

For å nevne dem, begynn med navnet på det ikke-metalliske elementet og legg til suffikset "uro" og slutter med ordene "hydrogen" ("X-uro de hydrogen"), så HBr leser "hydrogenbromid", H ₂ S leser "hydrogensulfid" og så videre.