Hidretos são compostos constituídos por átomos de hidrogênio ligados a outros elementos, possuindo a fórmula geral X m H n . Eles são compostos de apenas dois elementos. Dependendo da eletronegatividade do outro elemento presente na molécula, distinguimos hidretos salinos, covalentes e metálicos.
hidretos salinos
Também chamados de hidretos iônicos. Eles são caracterizados por ligações iônicas nas quais o hidrogênio está presente na forma de um ânion H – . Eles são produzidos quando elementos com eletronegatividade muito baixa são capazes de ceder seus elétrons ao átomo de hidrogênio. Esses hidretos são formados como resultado da ligação entre um metal do grupo 1 e do grupo 2 da tabela periódica , exceto o berílio e o magnésio. Eles são sólidos com uma rede cristalina iônica. Esses hidretos são formados como resultado da interação direta do hidrogênio com metais a uma temperatura elevada. Em contato com a água, reagem intensamente e liberam hidrogênio, por exemplo: CaH 2 + H 2 O = CaO + 2H 2
hidretos covalentes
Estes são compostos químicos que contêm hidrogênio ligado por uma ligação covalente. Eles são formados quando elementos altamente eletronegativos são capazes de compartilhar elétrons e, conseqüentemente, criar ligações covalentes com o hidrogênio. Tais moléculas são formadas pelos elementos dos grupos 14 a 18 da tabela periódica, bem como pelo boro (grupo 13). Tais hidretos são frequentemente altamente voláteis. Eles assumem a forma de sólidos macios com propriedades inflamáveis. Uma rede cristalina de hidretos covalentes consiste em moléculas que são ligadas umas às outras por forças de van der Waals e, às vezes, também por ligações de hidrogênio. Sua estabilidade diminui com o aumento da massa atômica do elemento ligado ao hidrogênio e com o aumento do caráter metálico desse elemento. Assim, a estabilidade diminui na ordem: HF, HCl, HBr, HI (onde aumenta a massa atômica) e na ordem: HI, H 2 Te, SbH 3 , SnH (onde crescem as propriedades metálicas).
hidretos metálicos
Eles são combinações de hidrogênio e metais de transição dos blocos d e f. Eles têm brilho característico e propriedades metálicas. Ao contrário dos hidretos covalentes, eles não são voláteis. Pode ser difícil expressar a composição de tais hidretos, pois suas fórmulas geralmente incluem valores não inteiros, como PdH 0,6 , TiH 1,73 , ZrH 1,92 . Os átomos de hidrogênio presentes nos hidretos metálicos ocupam posições intersticiais na rede metálica, formada pelos átomos do elemento metálico.
Compostos de hidrogênio e halogênios
Moléculas químicas produzidas pela combinação de halogênios com hidrogênio são chamadas de haletos de hidrogênio, e sua fórmula geral é HX. Dissolvidos em água, eles são chamados de ácidos hidrohálicos . Em termos de uso industrial, o fluoreto de hidrogênio e o cloreto de hidrogênio são os mais importantes entre os haletos de hidrogênio, mas também existem outras substâncias amplamente utilizadas, como brometo de hidrogênio ou iodeto de hidrogênio. Esses hidretos são classificados como hidretos covalentes , porque seu caráter é mais semelhante a esse grupo. Para o fluoreto de hidrogênio, que contém o halogênio mais eletronegativo, seu caráter iônico não excede 45%. O caráter iônico diminui com cada composto subseqüente para atingir 5 %de iodeto de hidrogênio. A mesma tendência de declínio pode ser observada para a mudança dos momentos de dipolo. A produção de fluoreto de hidrogênio e cloreto de hidrogênio é baseada na reação de um sal apropriado com ácido sulfúrico concentrado. Para preparar o HF, usamos a fluorita, enquanto o HCl é produzido a partir do cloreto de amônio (sal amoníaco). No entanto, o cloreto de hidrogênio também pode ser obtido por síntese direta de seus elementos, ou seja, por combustão direta de hidrogênio em cloro . O uso de ácido sulfúrico concentrado é impossível apenas no caso de iodo e bromo, pois os hidretos resultantes podem oxidar rapidamente.
Compostos de hidrogênio e calcogênios
Estas são principalmente moléculas de fórmula geral H 2 X , que incluem água, sulfeto de hidrogênio, seleneto de hidrogênio, telureto de hidrogênio e poloneto de hidrogênio. Em temperatura ambiente, apenas a água é líquida, enquanto as demais são gases incolores. Duas das substâncias mencionadas, sulfeto de hidrogênio e seleneto de hidrogênio, são caracterizadas pelo odor de ovos podres. Os hidretos de enxofre e selênio mostram alguma toxicidade, o primeiro em concentrações mais altas. Na natureza, apenas o sulfeto de hidrogênio pode estar presente em estado livre, que pode ser encontrado em águas sulfídicas e em vapores vulcânicos. Como a água está espalhada por todo o mundo, é muito fácil obtê-la; no entanto, para fins de laboratório, a água é purificada por destilação, dupla destilação ou passagem por uma camada de trocadores de íons orgânicos. Outros hidretos de calcogênio são geralmente produzidos por tratamento de compostos contendo metais, tais como sulfetos, selenetos ou teluretos com um ácido. A estrutura dos hidretos de H 2 X é angular; o maior ângulo, igual a 104,5°, está presente na molécula de água.
Compostos de hidrogênio e pictógenos
Combinado com o hidrogênio, todo elemento classificado como um pictógeno pode formar hidretos de fórmula geral XH 3 . Além disso, o fósforo e o nitrogênio formam compostos X 2 H 4 . Há também um hidreto de nitrogênio excepcional: HN 3 , conhecido como azida de hidrogênio . Os hidretos XH 3 mais populares incluem amônia , fosfano, arsano, estibano e bismutano. São substâncias altamente voláteis que se apresentam como gases incolores. Eles são frequentemente caracterizados por um odor distinto e desagradável. Todos os hidretos de pictogênio, exceto a amônia, são formados por processos endotérmicos. As moléculas de trihidretos têm uma forma piramidal e o átomo do pnictogênio tem hibridação sp 3 .
Compostos de hidrogênio e boro
O boro e o hidrogênio formam vários compostos com propriedades químicas e estruturais específicas, chamados boranos . A maioria deles pode ser representada pela fórmula geral B n H n+4 ou B n H n+6 ; não existe borato simples de fórmula BH 3 .
Compostos de hidrogênio e metais alcalino-terrosos
Todos os metais alcalino-terrosos combinados com hidrogênio formam hidretos de fórmula geral XH 2 . O exemplo básico desse grupo de compostos é o hidreto de berílio BeH 2 , que é produzido em solução etérea com o uso de BeCl 2 e LiH como reagentes. O hidreto de berílio é incolor e pouco volátil. A 570 K, decompõe-se nos seus elementos. Reage muito facilmente com a água. Em sua rede, existem cadeias poliméricas onde o átomo de berílio está ligado por ligações covalentes de três centros Be-H-Be. Outro exemplo de hidretos desse grupo é o hidreto de magnésio, que é obtido por síntese direta de seus elementos a uma pressão de hidrogênio aumentada. Ele se decompõe facilmente em seus elementos quando aquecido. Outros exemplos, isto é, hidretos de cálcio, estrôncio e bário pertencem aos hidretos salinos. Em termos de uso industrial, o mais importante é o CaH 2 , que é obtido por síntese direta de seus elementos a uma temperatura elevada em torno de 670 K.
Hidretos de metais alcalinos
Estes são compostos do tipo MH que são produzidos por reações diretas entre hidrogênio e metais em temperaturas elevadas. Como hidretos salinos típicos, eles têm estrutura iônica com a característica H – ânion. À temperatura ambiente, os hidretos de metais alcalinos são sólidos incolores que formam redes semelhantes ao cloreto de sódio. A maior estabilidade, até 720 K, é mostrada pelo hidreto de lítio.