Cada un de nos altres s'ha trobat amb els conceptes d'una ciència com la química. De vegades són tan semblants que és difícil distingir l'un de l' altre. Però és molt important entendre-los tots, perquè de vegades aquest malentès porta a situacions molt estúpides i, de vegades, a errors imperdonables. En aquest article us explicarem què són els hidrurs, quins són perillosos i quins no, on s'utilitzen i com s'obtenen. Però comencem amb una breu digressió a la història.
Història
La història dels hidrurs comença amb el descobriment de l'hidrogen. Aquest element va ser descobert per Henry Cavendish al segle XVIII. L'hidrogen, com sabeu, forma part de l'aigua i és la base de tots els altres elements de la taula periòdica. Gràcies a ell és possible l'existència de compostos orgànics i vida al nostre planeta.
A més, l'hidrogen és la base de molts compostos inorgànics. Entre ells hi ha àcids i àlcalis, així com compostos binaris únics d'hidrogen amb altres elements: hidrurs. No es coneix exactament la data de la seva primera síntesi, però els hidrurs no metàl·lics són coneguts per l'home des de l'antiguitat. El més comú d'aquests és l'aigua. Sí, l'aigua és hidrur d'oxigen.
També aquesta classe inclou l'amoníac (el component principal de l'amoníac), el sulfur d'hidrogen, el clorur d'hidrogen i compostos similars. Obteniu més informació sobre les propietats de les substàncies a partir deaquesta classe diversa i sorprenent de compostos es parlarà a la secció següent.
Propietats físiques
Els hidrurs són majoritàriament gasos. Tanmateix, si prenem hidrurs metàl·lics (són inestables en condicions normals i reaccionen molt ràpidament amb l'aigua), també poden ser substàncies sòlides. Alguns d'ells (per exemple, el bromur d'hidrogen) també existeixen en estat líquid.
Simplement, és impossible donar una descripció general d'una classe tan gran de substàncies, perquè totes són diferents i, segons l'element que constitueix l'hidrur, a més de l'hidrogen, tenen característiques físiques diferents i propietats químiques. Però es poden dividir en classes, els compostos en els quals són una mica semblants. A continuació, considerarem cada classe per separat.
Els hidrurs iònics són compostos d'hidrogen amb metalls alcalins o alcalinotèrres. Són substàncies blanques, estables en condicions normals. Quan s'escalfen, aquests compostos es descomponen en el seu metall i hidrogen sense fondre's. Una excepció és el LiH, que es fon sense descomposició i, quan s'escalfa amb força, es converteix en Li i H2.
Els hidrurs metàl·lics són compostos de metalls de transició. Molt sovint tenen una composició variable. Es poden representar com una solució sòlida d'hidrogen en un metall. També tenen una estructura metàl·lica de cristall.
Als hidrurs covalents pertany el tipus més comú a la Terra: compostos d'hidrogen amb no metalls. L'àmplia àrea de distribució d'aquestes substàncies es deu a la seva alta estabilitat, ja que els enllaços covalents són els més forts dels enllaços químics.
Com a exemple, la fórmula per a l'hidrur de silici és SiH4. Si el mirem en volum, veurem que l'hidrogen està molt atret per l'àtom central de silici i els seus electrons es desplacen cap a ell. El silici té una electronegativitat prou alta, per tant, és capaç d'atreure electrons al seu nucli amb més força, reduint així la longitud de l'enllaç entre aquest i l'àtom veí. I, com sabeu, com més curt és el vincle, més fort és.
A la següent secció, parlarem de com es diferencien els hidrurs d' altres compostos pel que fa a la reactivitat.
Propietats químiques
En aquest apartat també val la pena dividir els hidrurs en els mateixos grups que en el passat. I començarem per les propietats dels hidrurs iònics. La seva principal diferència amb els altres dos tipus és que interaccionen activament amb l'aigua amb la formació d'àlcali i l'alliberament d'hidrogen en forma de gas. La reacció d'hidrur - aigua és bastant explosiva, de manera que els compostos s'emmagatzemen sovint sense humitat. Això es fa perquè l'aigua, fins i tot a l'aire, pot iniciar una transformació perillosa.
Mostrem l'equació de la reacció anterior utilitzant l'exemple d'una substància com l'hidrur de potassi:
KH + H2O=KOH + H2
Com podem veure, tot és bastant senzill. Per tant, considerarem reaccions més interessants característiques dels altres dos tipus de substàncies que descrivim.
En principi, la resta de transformacions que no hem analitzat són característiques de tot tipus de substàncies. Ells sóntendeixen a reaccionar amb els òxids metàl·lics per formar metall, ja sigui amb aigua o amb hidròxid (aquest últim és típic dels metalls alcalins i alcalinotèrres).
Una altra reacció interessant és la descomposició tèrmica. Es produeix a altes temperatures i passa abans de la formació de metall i hidrogen. No ens detenem en aquesta reacció, ja que ja l'hem analitzat en els apartats anteriors.
Per tant, hem considerat les propietats d'aquest tipus de compostos binaris. Ara és el moment de parlar sobre com aconseguir-los.
Producció d'hidrurs
Gairebé tots els hidrurs covalents són compostos naturals. Són bastant estables, de manera que no es desintegren sota la influència de forces externes. Amb els hidrurs iònics i metàl·lics, tot és una mica més complicat. No existeixen a la natura, així que s'han de sintetitzar. Això es fa de manera molt senzilla: per la reacció de la interacció de l'hidrogen i l'element el hidrur del qual es vol obtenir.
Aplicació
Alguns hidrurs no tenen cap aplicació específica, però la majoria són substàncies molt importants per a la indústria. No entrarem en detalls, perquè tothom ha sentit que, per exemple, l'amoníac s'utilitza en moltes àrees i serveix com a substància indispensable per a la producció d'aminoàcids artificials i compostos orgànics. L'ús de molts hidrurs està limitat per les seves propietats químiques. Per tant, s'utilitzen exclusivament en experiments de laboratori.
L'aplicació és una secció massa àmplia per a aquesta classe de substàncies, de manera que ens hem limitat a fets generals. A la següent part us explicarem commolts de nos altres, sense el coneixement adequat, confonem substàncies inofensives (o almenys conegudes) entre elles.
Alguns deliris
Per exemple, algunes persones pensen que l'hidrur d'hidrogen és una cosa perillosa. Si podeu anomenar aquesta substància així, no ho fa ningú. Si ho penseu, l'hidrur d'hidrogen és una combinació d'hidrogen amb hidrogen, el que significa que és una molècula H2. Per descomptat, aquest gas és perillós, però només quan es barreja amb oxigen. En la seva forma pura, no suposa cap perill.
Hi ha molts noms obscurs. Espanten a la persona no acostumada. Tanmateix, com demostra la pràctica, la majoria d'ells no són perillosos i s'utilitzen per a finalitats domèstiques.
Conclusió
El món de la química és enorme, i pensem que si no després d'això, després de diversos articles més, ho veureu vos altres mateixos. Per això té sentit submergir-se en el seu estudi amb el cap. La humanitat ha descobert moltes coses noves i encara es desconeix més. I si et sembla que no hi ha res interessant en el camp dels hidrurs, t'equivoques molt.
