Hydridy jsou sloučeniny sestávající z atomů vodíku spojených s jinými prvky, které mají obecný vzorec XmHn . Skládají se pouze ze dvou prvků. V závislosti na elektronegativitě dalšího prvku přítomného v molekule rozlišujeme solné, kovalentní a kovové hydridy.

Publikováno: 27-04-2023

Solné hydridy

Také nazývané iontové hydridy. Vyznačují se iontovými vazbami, ve kterých je vodík přítomen ve formě H aniontu. Vznikají, když prvky s velmi nízkou elektronegativitou jsou schopny předat své elektrony atomu vodíku. Takové hydridy se tvoří jako výsledek vazby mezi kovem ze skupiny 1 a skupiny 2 periodické tabulky prvků , kromě berylia a hořčíku. Jsou to pevné látky s iontovou krystalovou mřížkou. Tyto hydridy vznikají jako výsledek přímé interakce vodíku s kovy při zvýšené teplotě. Při kontaktu s vodou intenzivně reagují a uvolňují vodík, například: CaH 2 + H 2 O = CaO + 2H 2

Kovalentní hydridy

Jedná se o chemické sloučeniny, které obsahují vodík spojený kovalentní vazbou. Vznikají, když jsou vysoce elektronegativní prvky schopny sdílet elektrony a následně vytvářet kovalentní vazby s vodíkem. Takové molekuly jsou tvořeny prvky 14. až 18. skupiny periodické tabulky a také borem (13. skupina). Takové hydridy jsou často vysoce těkavé. Mají formu měkkých pevných látek s hořlavými vlastnostmi. Krystalová mřížka kovalentních hydridů se skládá z molekul, které jsou navzájem spojeny van der Waalsovými silami a někdy také vodíkovými vazbami. Jejich stabilita klesá s rostoucí atomovou hmotností prvku spojeného s vodíkem a se zvyšujícím se kovovým charakterem tohoto prvku. Stabilita tedy klesá v pořadí: HF, HCl, HBr, HI (kde roste atomová hmotnost) a v pořadí: HI, H 2 Te, SbH 3 , SnH (kde rostou vlastnosti kovu).

Kovové hydridy

Jsou to kombinace vodíku a přechodných kovů d-blok a f-blok. Mají charakteristický lesk a kovové vlastnosti. Na rozdíl od kovalentních hydridů jsou netěkavé. Může být obtížné vyjádřit složení takových hydridů, protože jejich vzorce často zahrnují neceločíselné hodnoty, jako je PdH 0,6 , TiH 1,73 , ZrH 1,92 . Atomy vodíku přítomné v hydridech kovů zaujímají intersticiální pozice v kovové mřížce, tvořené atomy kovového prvku.

Sloučeniny vodíku a halogenů

Chemické molekuly vyrobené sloučením halogenů s vodíkem se nazývají halogenovodíky a jejich obecný vzorec je HX. Rozpuštěné ve vodě se nazývají halogenovodíkové kyseliny . Z hlediska průmyslového využití jsou mezi halogenovodíky nejvýznamnější fluorovodík a chlorovodík , ale existují i další široce používané látky, například bromovodík nebo jodovodík. Tyto hydridy jsou klasifikovány jako kovalentní hydridy, protože jejich charakter je této skupině nejpodobnější. U fluorovodíku, který obsahuje nejvíce elektronegativních halogenů, nepřesahuje jeho iontový charakter 45 %. Iontový charakter klesá s každou další sloučeninou až na 5 %pro jodovodík. Stejný klesající trend lze pozorovat u změny dipólových momentů. Výroba fluorovodíku a chlorovodíku je založena na reakci příslušné soli s koncentrovanou kyselinou sírovou . K přípravě HF používáme fluorit, zatímco HCl se vyrábí z chloridu amonného (sal amoniak). Chlorovodík lze ale získat i přímou syntézou z jeho prvků, tedy přímým spalováním vodíku v chloru . Použití koncentrované kyseliny sírové je nemožné pouze v případě jódu a bromu, protože vzniklé hydridy mohou rychle oxidovat.

Sloučeniny vodíku a chalkogenů

Jedná se především o molekuly obecného vzorce H 2 X , které zahrnují vodu, sirovodík, selenovodík, telurid vodíku a polovodík. Při pokojové teplotě je pouze voda kapalinou, zatímco zbytek jsou bezbarvé plyny. Dvě ze zmíněných látek, sirovodík a selenovodík, se vyznačují zápachem zkažených vajec. Hydridy síry a selenu vykazují určitou toxicitu, první ve vyšších koncentracích. V přírodě se může vyskytovat pouze sirovodík ve volném stavu, který se vyskytuje v sulfidických vodách a v sopečných výparech. Jelikož je voda rozšířena po celém světě, je velmi snadné ji získat; pro laboratorní účely se však voda čistí destilací, dvojitou destilací nebo průchodem vrstvou organických iontoměničů. Jiné chalkogenhydridy se obvykle vyrábějí zpracováním sloučenin obsahujících kovy, jako jsou sulfidy, selenidy nebo teluridy, kyselinou. Struktura H2X hydridů je hranatá; největší úhel, rovný 104,5°, je přítomen v molekule vody.

Sloučeniny vodíku a pniktogeny

V kombinaci s vodíkem může každý prvek klasifikovaný jako pnictogen tvořit hydridy obecného vzorce XH 3 . Kromě toho fosfor a dusík tvoří sloučeniny X2H4 . Existuje také jeden výjimečný hydrid dusíku: HN 3 , označovaný jako azid vodíku . Mezi nejoblíbenější hydridy XH3 patří amoniak , fosfan, arsan, stibane a bismutan. Jsou to vysoce těkavé látky, které se vyskytují jako bezbarvé plyny. Často se vyznačují výrazným, nepříjemným zápachem. Všechny pniktogenhydridy, kromě amoniaku, vznikají endotermickými procesy. Molekuly trihydridů mají pyramidální tvar a atom pniktogenu má sp 3 hybridizaci.

Sloučeniny vodíku a boru

Bór a vodík tvoří řadu sloučenin se specifickými chemickými a strukturními vlastnostmi, nazývané borany . Většina z nich může být reprezentována obecným vzorcem BnHn +4 nebo BnHn +6 ; neexistuje jednoduchý boritan vzorce BH 3 .

Sloučeniny vodíku a kovů alkalických zemin

Všechny kovy alkalických zemin v kombinaci s vodíkem tvoří hydridy obecného vzorce XH2 . Základním příkladem této skupiny sloučenin je berylliumhydrid BeH2 , který se vyrábí v etherovém roztoku za použití BeCl2 a LiH jako reaktantů. Berylium hydrid je bezbarvý a málo těkavý. Při 570 K se rozkládá na své prvky. Velmi snadno reaguje s vodou. V jeho mřížce jsou polymerní řetězce, kde je atom berylia spojen třístředovými kovalentními vazbami Be-H-Be. Dalším příkladem hydridů z této skupiny je hydrid hořečnatý, který se získává přímou syntézou z jeho prvků při zvýšeném tlaku vodíku. Při zahřívání se snadno rozkládá na své prvky. Další příklady, tj. hydridy vápníku, stroncia a barya, patří mezi solné hydridy. Z hlediska průmyslového využití je nejvýznamnější CaH 2 , který se získává přímou syntézou z jeho prvků při zvýšené teplotě kolem 670 K.

Hydridy alkalických kovů

Jedná se o sloučeniny typu MH, které vznikají přímými reakcemi mezi vodíkem a kovy při zvýšených teplotách. Jako typické solné hydridy mají iontovou strukturu s charakteristickým H aniontem. Při pokojové teplotě jsou hydridy alkalických kovů bezbarvé pevné látky, které tvoří mřížky podobné chloridu sodnému. Nejvyšší stabilitu, až 720 K, vykazuje lithiumhydrid.


Komentáře
Zapojte se do diskuze
Nejsou žádné komentáře
Posoudit užitečnost informací
- (žádný)
Vase hodnoceni

Prozkoumejte svět chemie s PCC Group!

Naši akademii vytváříme na základě potřeb našich uživatelů. Studujeme jejich preference a analyzujeme chemická klíčová slova, pomocí kterých hledají informace na internetu. Na základě těchto údajů publikujeme informace a články k široké škále problémů, které řadíme do různých kategorií chemie. Hledáte odpovědi na otázky týkající se organické nebo anorganické chemie? Nebo se možná chcete dozvědět více o organokovové chemii nebo analytické chemii? Podívejte se, co jsme pro vás připravili! Buďte informováni o nejnovějších zprávách z PCC Group Chemical Academy!
Kariéra ve společnosti PCC

Najděte si své místo ve skupině PCC. Seznamte se s naší nabídkou a rozvíjejte se s námi.

Stáže

Neplacené letní stáže pro studenty a absolventy všech kurzů.

Stránka byla strojově přeložena. Otevřít původní stránku