Svako od nas se susreo sa konceptima takve nauke kao što je hemija. 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 grešaka. U ovom članku ćemo vam reći šta su hidridi, koji su opasni, a koji nisu, gdje se koriste i kako se dobivaju. Ali počnimo sa kratkom digresijom u istoriju.
Historija
Historija hidrida počinje otkrićem vodonika. Ovaj element je otkrio Henry Cavendish u 18. vijeku. Kao što znate, vodonik je dio vode i osnova je svih ostalih elemenata periodnog sistema. Zahvaljujući njemu moguće je postojanje organskih jedinjenja i života na našoj planeti.
Pored toga, vodonik je osnova za mnoga neorganska jedinjenja. Među njima su kiseline i alkalije, kao i jedinstvena binarna jedinjenja vodika sa drugim elementima - hidridi. Datum njihove prve sinteze nije točno poznat, ali nemetalni hidridi su poznati čovjeku još od antike. Najčešći od njih je voda. Da, voda je kiseonik hidrid.
Takođe ova klasa uključuje amonijak (glavni sastojak amonijaka), sumporovodik, hlorovodonik i slična jedinjenja. Saznajte više o svojstvima tvari izo ovoj raznolikoj i neverovatnoj klasi jedinjenja biće reči u sledećem odeljku.
Fizička svojstva
Hidridi su uglavnom gasovi. Međutim, ako uzmemo metalne hidride (oni su nestabilni u normalnim uslovima i vrlo brzo reaguju sa vodom), onda to mogu biti i čvrste supstance. Neki od njih (na primjer, bromovodonik) također postoje u tečnom stanju.
Jednostavno je nemoguće dati opšti opis tako ogromne klase supstanci, jer su sve različite i, u zavisnosti od elementa koji čini hidrid, osim vodonika, imaju različite fizičke karakteristike i hemijska svojstva. Ali mogu se podijeliti u klase, spojevi u kojima su donekle slični. U nastavku ćemo razmotriti svaku klasu posebno.
Jonski hidridi su jedinjenja vodonika sa alkalnim ili zemnoalkalnim metalima. To su bijele supstance, stabilne u normalnim uslovima. Kada se zagreju, ova jedinjenja se razlažu na svoj metal i vodonik bez topljenja. Jedan izuzetak je LiH, koji se topi bez raspadanja i, kada se jako zagreje, pretvara se u Li i H2.
Metalni hidridi su spojevi prelaznih metala. Vrlo često imaju promjenjiv sastav. Mogu se predstaviti kao čvrsti rastvor vodonika u metalu. Takođe imaju metalnu kristalnu strukturu.
Kovalentnim hidridima pripada upravo tip koji je najčešći na Zemlji: jedinjenja vodonika sa nemetalima. Široko područje distribucije ovih supstanci je zbog njihovogvisoka stabilnost, pošto su kovalentne veze najjača od hemijskih veza.
Kao primjer, formula za silicijum hidrid je SiH4. Ako ga pogledamo u zapremini, vidjet ćemo da je vodik vrlo čvrsto privučen centralnom atomu silicija, a njegovi elektroni se pomjeraju prema njemu. Silicijum ima dovoljno visoku elektronegativnost, stoga je u stanju jače privući elektrone u svoje jezgro, čime se smanjuje dužina veze između njega i susjednog atoma. I kao što znate, što je veza kraća, to je jača.
U sljedećem dijelu ćemo raspravljati o tome kako se hidridi razlikuju od drugih jedinjenja u smislu reaktivnosti.
Hemijska svojstva
U ovom dijelu također vrijedi podijeliti hidride u iste grupe kao u prošlosti. I počećemo sa svojstvima ionskih hidrida. Njihova glavna razlika od druge dvije vrste je u tome što aktivno stupaju u interakciju s vodom uz stvaranje lužine i oslobađanje 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 jednačinu gornje reakcije na primjeru supstance 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 supstanci koje opisujemo.
U principu, ostale transformacije koje nismo analizirali su karakteristične za sve vrste supstanci. Oni suimaju tendenciju da reaguju sa metalnim oksidima i formiraju metal, bilo sa vodom ili sa hidroksidom (potonji je tipičan za alkalne i zemnoalkalne metale).
Još jedna zanimljiva reakcija je termička razgradnja. Javlja se na visokim temperaturama i prolazi prije stvaranja metala i vodonika. Nećemo se zadržavati na ovoj reakciji, pošto smo je već analizirali u prethodnim odjeljcima.
Dakle, razmotrili smo svojstva ove vrste binarnih jedinjenja. Sada je vrijeme da razgovaramo o tome da ih dobijemo.
Proizvodnja hidrida
Gotovo svi kovalentni hidridi su prirodna jedinjenja. Prilično su stabilni, tako da se ne raspadaju pod uticajem spoljnih sila. Kod jonskih i metalnih hidrida sve je malo komplikovanije. Ne postoje u prirodi, pa se moraju sintetizirati. To se radi vrlo jednostavno: reakcijom interakcije vodonika i elementa čiji hidrid treba dobiti.
Prijava
Neki hidridi nemaju posebnu primenu, ali većina su veoma važne supstance za industriju. Nećemo ulaziti u detalje, jer su svi čuli da se, na primjer, amonijak koristi u mnogim područjima i da služi kao nezamjenjiva tvar za proizvodnju umjetnih aminokiselina i organskih spojeva. Upotreba mnogih hidrida ograničena je njihovim hemijskim svojstvima. Stoga se koriste isključivo u laboratorijskim eksperimentima.
Primjena je preširok dio za ovu klasu supstanci, pa smo se ograničili na opšte činjenice. U narednom dijelu ćemo vam reći kakomnogi od nas, bez odgovarajućeg znanja, miješaju bezopasne (ili barem poznate) supstance jedne s drugima.
Neke zablude
Na primjer, neki ljudi misle da je vodonik hidrid nešto opasno. Ako ovu supstancu možete tako nazvati, onda to niko ne radi. Ako razmislite o tome, onda je vodonik hidrid kombinacija vodonika sa vodonikom, što znači da je to H2 molekul. Naravno, ovaj gas je opasan, ali samo kada se pomeša sa kiseonikom. U svom čistom obliku, ne predstavlja opasnost.
Postoji mnogo nejasnih imena. Oni užasavaju nenaviknu osobu. Međutim, kako pokazuje praksa, većina njih nije opasna i koristi se u kućne svrhe.
Zaključak
Svijet hemije je ogroman i mislimo da ćete se sami uvjeriti ako ne nakon ovoga, onda nakon nekoliko drugih članaka. Zato ima smisla uroniti u njegovo proučavanje glavom. Čovječanstvo je otkrilo mnogo novih stvari, a još više ostaje nepoznato. A ako vam se čini da u oblasti hidrida nema ništa zanimljivo, u velikoj ste zabludi.
