Hidritler, XmHn genel formülüne sahip diğer elementlerle bağlantılı hidrojen atomlarından oluşan bileşiklerdir. Sadece iki elementten oluşurlar. Molekülde bulunan diğer elementin elektronegatifliğine bağlı olarak salin, kovalent ve metalik hidritleri ayırt ederiz.
tuzlu hidritler
İyonik hidritler de denir. Hidrojenin bir H – anyon formunda mevcut olduğu iyonik bağlarla karakterize edilirler . Çok düşük elektronegatifliğe sahip elementler elektronlarını hidrojen atomuna verebildiklerinde üretilirler. Bu tür hidritler, berilyum ve magnezyum hariç, periyodik tablonun 1. grubundan bir metal ile 2. grubundan bir metalin bağlanması sonucu oluşur. İyonik bir kristal kafese sahip katılardır. Bu hidritler, yüksek sıcaklıkta metallerle doğrudan etkileşime giren hidrojenin bir sonucu olarak oluşur. Su ile temas ettiklerinde yoğun reaksiyona girerler ve hidrojen verirler, örneğin: CaH2 + H20 = CaO + 2H2
kovalent hidritler
Bunlar , bir kovalent bağ ile bağlanmış hidrojen içeren kimyasal bileşiklerdir. Yüksek derecede elektronegatif elementler elektronları paylaşma ve sonuç olarak hidrojen ile kovalent bağlar oluşturma yeteneğine sahip olduklarında oluşurlar. Bu tür moleküller, boron (grup 13) kadar periyodik tablonun 14 ila 18. gruplarından elementler tarafından oluşturulur. Bu tür hidritler genellikle oldukça uçucudur. Yanıcı özelliklere sahip yumuşak katılar şeklini alırlar. Kovalent hidritlerin bir kristal kafesi, birbirlerine van der Waals kuvvetleri ve bazen de hidrojen bağları ile bağlanmış moleküllerden oluşur. Hidrojenle bağlantılı elementin atomik kütlesinin artmasıyla ve o elementin metalik karakterinin artmasıyla kararlılıkları azalır. Böylece, kararlılık şu sırayla azalır: HF, HCI, HBr, HI (atomik kütlenin arttığı yer) ve sırasıyla: HI, H 2 Te, SbH 3 , SnH (metalik özelliklerin arttığı yer).
metalik hidritler
Hidrojen ve d-blok ve f-blok geçiş metallerinin kombinasyonlarıdır. Karakteristik parlaklık ve metalik özelliklere sahiptirler. Kovalent hidritlerin aksine uçucu değildirler. Formülleri genellikle PdH 0.6 , TiH 1.73 , ZrH 1.92 gibi tamsayı olmayan değerler içerdiğinden, bu tür hidritlerin bileşimini ifade etmek zor olabilir. Metalik hidritlerde bulunan hidrojen atomları, metal elementin atomları tarafından oluşturulan metalik kafeste boşluk pozisyonları alır.
Hidrojen ve halojen bileşikleri
Halojenlerin hidrojenle birleştirilmesiyle üretilen kimyasal moleküllere hidrojen halojenürler denir ve genel formülleri HX’dir. Suda çözündükleri için hidrohalik asitler olarak adlandırılırlar. Endüstriyel kullanım açısından, hidrojen halojenürler arasında en önemlileri hidrojen florür ve hidrojen klorürdür , ancak yaygın olarak kullanılan başka maddeler de vardır, örneğin hidrojen bromür veya hidrojen iyodür. Bu hidritler, kovalent hidritler olarak sınıflandırılır, çünkü karakterleri bu gruba en çok benzer. En elektronegatif halojen içeren hidrojen florür için iyonik karakteri %45’i geçmez. İyonik karakter, hidrojen iyodür için %5’e ulaşan sonraki her bileşikle azalır. Aynı azalma eğilimi, dipol momentlerinin değişimi için de gözlemlenebilir. Hidrojen florür ve hidrojen klorür üretimi, uygun bir tuzun konsantre sülfürik asit ile reaksiyonuna dayanır. HF hazırlamak için florit kullanıyoruz, HCI ise amonyum klorürden (sal amonyak) üretiliyor. Bununla birlikte, hidrojen klorür, elementlerinden doğrudan sentez yoluyla, yani hidrojenin klorin içinde doğrudan yanmasıyla da elde edilebilir. Ortaya çıkan hidritler hızla oksitlenebileceğinden, konsantre sülfürik asit kullanımı yalnızca iyot ve brom durumunda imkansızdır.
Hidrojen ve kalkojen bileşikleri
Bunlar esas olarak su, hidrojen sülfür, hidrojen selenid, hidrojen tellür ve hidrojen polonidi içeren H2X genel formülüne sahip moleküllerdir. Oda sıcaklığında sadece su sıvı haldeyken geri kalanı renksiz gazlardır. Bahsedilen maddelerden ikisi, hidrojen sülfit ve hidrojen selenid, çürük yumurta kokusu ile karakterize edilir. Kükürt ve selenyum hidritler, birincisi daha yüksek konsantrasyonlarda olmak üzere bir miktar toksisite gösterir. Doğada sadece sülfürlü sularda ve volkanik dumanlarda bulunan hidrojen sülfit serbest halde bulunabilir. Su tüm dünyada yaygın olduğu için elde edilmesi çok kolaydır; bununla birlikte, laboratuvar amaçları için su, damıtma, çift damıtma veya bir organik iyon değiştirici tabakasından geçirilerek arıtılır. Diğer kalkojen hidritler genellikle sülfitler, selenitler veya tellürler gibi metal içeren bileşiklerin bir asitle işlenmesiyle üretilir. H2X hidritlerin yapısı açısaldır; 104,5°’ye eşit olan en büyük açı su molekülünde bulunur.
Hidrojen ve piktojen bileşikleri
Hidrojen ile birleştiğinde, pniktojen olarak sınıflandırılan her element, XH3 genel formülüne sahip hidritleri oluşturabilir. Ayrıca fosfor ve nitrojen X2H4 bileşiklerini oluşturur. Ayrıca istisnai bir nitrojen hidrit vardır: HN3 , hidrojen azid olarak anılır . En popüler XH3 hidritleri arasında amonyak , fosfan, arsan, stiban ve bizmutan bulunur. Renksiz gazlar halinde bulunan oldukça uçucu maddelerdir. Genellikle belirgin, hoş olmayan bir koku ile karakterize edilirler. Amonyak hariç tüm piktojen hidritler endotermik işlemlerle oluşturulur. Trihidrit molekülleri piramit şeklindedir ve piktojenin atomu sp 3 hibridizasyonuna sahiptir.
Hidrojen ve bor bileşikleri
Bor ve hidrojen, boranlar olarak adlandırılan, belirli kimyasal ve yapısal özelliklere sahip bir dizi bileşik oluşturur. Çoğu, BnHn +4 veya BnHn +6 genel formülü ile temsil edilebilir; BH3 formülüne sahip basit bir borat yoktur.
Hidrojen ve alkalin toprak metallerinin bileşikleri
Hidrojenle birleşen tüm toprak alkali metaller, XH2 genel formülüne sahip hidritleri oluşturur. Bu bileşik grubunun temel örneği, reaktan olarak BeCl2 ve LiH kullanılarak bir eter solüsyonunda üretilen berilyum hidrit BeH2’dir . Berilyum hidrit renksizdir ve neredeyse uçucu değildir. 570 K’da elementlerine ayrışır. Su ile çok kolay reaksiyona girer. Kafesinde, berilyum atomunun üç merkezli kovalent bağlar Be-H-Be ile bağlandığı polimerik zincirler vardır. Bu gruptan başka bir hidrit örneği, artan bir hidrojen basıncında elementlerinden doğrudan sentez yoluyla elde edilen magnezyum hidrittir. Isıtıldığında kolayca elementlerine ayrışır. Diğer örnekler, yani kalsiyum, stronsiyum ve baryum hidritler salin hidritlere aittir. Endüstriyel kullanım açısından en önemlisi, yaklaşık 670 K gibi yüksek bir sıcaklıkta elementlerinden doğrudan sentezlenerek elde edilen CaH2’dir .
alkali metal hidritler
Bunlar , yüksek sıcaklıklarda hidrojen ve metaller arasındaki doğrudan reaksiyonlarla üretilen MH tipi bileşiklerdir. Tipik tuzlu hidritler olarak, karakteristik H – anyonu ile iyonik yapıya sahiptirler. Oda sıcaklığında, alkali metal hidritler, sodyum klorüre benzer kafesler oluşturan renksiz katılardır. 720 K’ye kadar olan en yüksek kararlılık, lityum hidrit ile gösterilir.