Svatko od nas se susreo s pojmovima takve znanosti kao što je kemija. Ponekad su toliko slični da je teško razlikovati jedno od drugog. Ali vrlo je važno razumjeti sve njih, jer ponekad takav nesporazum dovodi do vrlo glupih situacija, a ponekad i do neoprostivih pogrešaka. U ovom članku ćemo vam reći što su hidridi, koji su opasni, a koji nisu, gdje se koriste i kako se dobivaju. No krenimo s kratkom digresijom u povijest.
Povijest
Povijest hidrida počinje otkrićem vodika. Ovaj element otkrio je Henry Cavendish u 18. stoljeću. Vodik je, kao što znate, dio vode i temelj je svih ostalih elemenata periodnog sustava. Zahvaljujući njemu moguće je postojanje organskih spojeva i života na našem planetu.
Osim toga, vodik je osnova za mnoge anorganske spojeve. Među njima su kiseline i lužine, kao i jedinstveni binarni spojevi vodika s drugim elementima - hidridi. Datum njihove prve sinteze nije točno poznat, ali hidridi nemetala poznati su čovjeku još od antike. Najčešći od njih je voda. Da, voda je kisikov hidrid.
Također ova klasa uključuje amonijak (glavni sastojak amonijaka), sumporovodik, klorovodik i slične spojeve. Saznajte više o svojstvima tvari izo ovoj raznolikoj i nevjerojatnoj klasi spojeva raspravljat će se u sljedećem odjeljku.
Fizička svojstva
Hidridi su uglavnom plinovi. No, ako uzmemo metalne hidride (oni su u normalnim uvjetima nestabilni i vrlo brzo reagiraju s vodom), onda to mogu biti i čvrste tvari. Neki od njih (na primjer, bromovodik) također postoje u tekućem stanju.
Jednostavno je nemoguće dati opći opis tako ogromne klase tvari, jer su sve različite i, ovisno o elementu koji čini hidrid, osim vodika, imaju različite fizičke karakteristike i kemijska svojstva. Ali mogu se podijeliti u klase, spojevi u kojima su donekle slični. U nastavku ćemo razmotriti svaku klasu zasebno.
Ionski hidridi su spojevi vodika s alkalijskim ili zemnoalkalijskim metalima. To su bijele tvari, stabilne u normalnim uvjetima. Kada se zagrijavaju, ovi spojevi se raspadaju na svoj metal i vodik bez taljenja. Jedna iznimka je LiH, koji se topi bez raspadanja i, kada se jako zagrije, pretvara se u Li i H2.
Metalni hidridi su spojevi prijelaznih metala. Vrlo često imaju promjenjiv sastav. Mogu se predstaviti kao čvrsta otopina vodika u metalu. Također imaju metalnu kristalnu strukturu.
Kovalentnim hidridima pripada upravo tip koji je najčešći na Zemlji: spojevi vodika s nemetalima. Široko područje distribucije ovih tvari je zbog njihovevisoka stabilnost, budući da su kovalentne veze najjača od kemijskih veza.
Kao primjer, formula za silicij hidrid je SiH4. Pogledamo li ga u volumenu, vidjet ćemo da vodik vrlo čvrsto privlači središnji atom silicija, a njegovi elektroni se pomiču prema njemu. Silicij ima dovoljno visoku elektronegativnost, stoga je u stanju jače privući elektrone u svoju jezgru, čime se smanjuje duljina veze između njega i susjednog atoma. A kao što znate, što je veza kraća, to je jača.
U sljedećem odjeljku raspravljat ćemo o tome kako se hidridi razlikuju od drugih spojeva u smislu reaktivnosti.
Kemijska svojstva
U ovom odjeljku također je vrijedno podijeliti hidride u iste skupine kao u prošlosti. A počet ćemo sa svojstvima ionskih hidrida. Njihova glavna razlika od druge dvije vrste je u tome što aktivno djeluju s vodom s stvaranjem lužine i oslobađanjem vodika u obliku plina. Reakcija hidrid - voda je prilično eksplozivna, pa se spojevi najčešće skladište bez vlage. To je učinjeno jer voda, čak i u zraku, može pokrenuti opasnu transformaciju.
Prikažimo jednadžbu gornje reakcije na primjeru tvari kao što je kalijev hidrid:
KH + H2O=KOH + H2
Kao što vidimo, sve je prilično jednostavno. Stoga ćemo razmotriti zanimljivije reakcije karakteristične za druge dvije vrste tvari koje opisujemo.
U principu, ostale transformacije koje nismo analizirali karakteristične su za sve vrste tvari. Oni suimaju tendenciju da reagiraju s metalnim oksidima da nastanu metal, bilo s vodom ili s hidroksidom (potonji je tipičan za alkalijske i zemnoalkalijske metale).
Još jedna zanimljiva reakcija je termička razgradnja. Javlja se pri visokim temperaturama i prolazi prije stvaranja metala i vodika. Nećemo se zadržavati na ovoj reakciji, jer smo je već analizirali u prethodnim odjeljcima.
Dakle, razmotrili smo svojstva ove vrste binarnih spojeva. Sada je vrijeme da razgovaramo o tome kako ih nabaviti.
Proizvodnja hidrida
Gotovo svi kovalentni hidridi su prirodni spojevi. Dosta su stabilni, pa se ne raspadaju pod utjecajem vanjskih sila. S ionskim i metalnim hidridima sve je malo kompliciranije. Ne postoje u prirodi, pa se moraju sintetizirati. To se radi vrlo jednostavno: reakcijom interakcije vodika i elementa čiji hidrid treba dobiti.
Prijava
Neki hidridi nemaju posebnu primjenu, ali većina su vrlo važne tvari za industriju. Nećemo ulaziti u detalje, jer su svi čuli da se, primjerice, amonijak koristi u mnogim područjima i da služi kao nezamjenjiva tvar za proizvodnju umjetnih aminokiselina i organskih spojeva. Upotreba mnogih hidrida ograničena je njihovim kemijskim svojstvima. Stoga se koriste isključivo u laboratorijskim pokusima.
Primjena je preširok dio za ovu klasu tvari, pa smo se ograničili na općenite činjenice. U sljedećem dijelu ćemo vam reći kakomnogi od nas, bez odgovarajućeg znanja, miješaju bezopasne (ili barem poznate) tvari jedne s drugima.
Neke zablude
Na primjer, neki ljudi misle da je vodikov hidrid nešto opasno. Ako ovu tvar možete tako nazvati, onda to nitko ne čini. Ako razmislite o tome, onda je vodikov hidrid kombinacija vodika s vodikom, što znači da je to H2 molekula. Naravno, ovaj plin je opasan, ali samo kada se pomiješa s kisikom. U svom čistom obliku, ne predstavlja opasnost.
Postoji mnogo nejasnih imena. Oni užasavaju nenaviknu osobu. Međutim, kao što pokazuje praksa, većina njih nije opasna i koristi se za kućne potrebe.
Zaključak
Svijet kemije je ogroman i mislimo da ćete se sami uvjeriti ako ne nakon ovoga, onda nakon nekoliko drugih članaka. Zato ima smisla glavom uroniti u njegovo proučavanje. Čovječanstvo je otkrilo mnogo novih stvari, a još više ostaje nepoznato. A ako vam se čini da na području hidrida nema ništa zanimljivo, u velikoj ste zabludi.
