Hydridy

Technology

12 hours ago

Author

Albert Flores

Hydridy jsou binární (dvouprvkové) sloučeniny vodíku s jinými prvky.

Dělení hydridů

Podle vazebné interakce je lze rozdělit na iontové, kovové, přechodné, molekulové a polymerní.

Iontové hydridy

Iontové hydridy jsou sloučeniny vodíku s nejelektropozitivnějšími kovy (alkalické kovy, kovy alkalických zemin)*. Jsou to reaktivní, termicky málo stabilní, bezbarvé krystalické látky, ve kterých má vodík oxidační číslo −I.

S vodou reagují za vzniku příslušného hydroxidu a vývoje vodíku.

* Mezi iontové hydridy patří i hydridy obecného vzorce MH2 odvozené od Sc, Y a některých lanthanoidů a aktinoidů

Příprava

Iontové hydridy lze připravit přímou reakcí vodíku s alkalickými kovy nebo kovy alkalických zemin.

: 2 Na + H2 → 2 NaH - hydrid sodný

: Ca + H2 → CaH2 - hydrid vápenatý

(V průběhu těchto reakcí vystupuje elementární vodík jako oxidační činidlo.)

Kovové hydridy

Kovové hydridy jsou křehké pevné látky kovového vzhledu. Tvoří je prvky podskupiny chromu, triády železa a palladium. +more Tyto sloučeniny se vyznačují vodivými nebo polovodivými vlastnostmi. Jejich struktura není doposud zcela objasněna.

Hydridy přechodného typu

Hydridy přechodného typu tvoří prvky podskupin skandia, titanu, vanadu a některé lanthanoidy a aktinoidy. S uvedenými prvky vodík dobře reaguje za vzniku sloučenin, které nejsou přesně definované. +more Většinou mají charakter berthollidů* (například TiH1,75 nebo VH0,71). Vazebné poměry v těchto sloučeninách jsou přechodem mezi vazbami iontovými a kovovými.

* V krystalové struktuře chemických látek může docházet k poruchám. Jejich důsledkem je do jisté míry proměnlivé chemické složení těchto látek, které není v souladu se zákonem stálých slučovacích poměrů. +more Takové sloučeniny se často označují jako berthollidy. Sloučeniny s konstantním složením bývají označovány jako daltonidy.

Molekulové (kovalentní) hydridy

Kovalentní hydridy tvoří nekovy a polokovy IV. až VII. +more skupiny periodického systému. Pokud jde o jednotlivé skupiny, pevnost vazeb i teplotní stálost klesá s rostoucím atomovým číslem, v rámci period však zleva doprava roste.

Polymerní hydridy

Polymerní hydridy jsou sloučeniny s elektronově deficitními vazbami. Tvoří je prvky II. +more a III. skupiny periodického systému. Studium vazebných poměrů v těchto sloučeninách mělo značný význam pro rozvoj teorie chemické vazby. Hydridy boru a gallia jsou většinou plynné nebo kapalné, ostatní mají skupenství pevné.

Názvosloví hydridů

Hydridy je možné rozdělit také z hlediska názvoslovného, a to na tři skupiny.

Sloučeniny s prvky 1. a 2. (I. A a II. A) skupiny

Tyto hydridy mají dvojslovné názvy složené ze slova hydrid a přídavného jména obsahujícího název prvku s ohledem na jeho oxidační číslo (analogie s označováním kationtů v solích, oxidech, …). Například: * NaH - hydrid sodný * KH - hydrid draselný * CaH2 - hydrid vápenatý * BeH2 - hydrid berylnatý

Sloučeniny s prvky 13. až 15. (III. A až V. A) skupiny

Sloučeniny této skupiny hydridů jsou pojmenovávány jedním slovem složeným ze slovního základu názvu kationtu a přípony -an. Počet vodíků v těchto hydridech je možno zjistit buď z obecných vlastností jednotlivých skupin anebo i následovně: * Ve třetí a čtvrté skupině je počet vodíku stejný jako číslo skupiny ** BH3 - boran ** AlH3 - alan ** SiH4 - silan ** GeH4 - german ** SnH4 - stannan ** PbH4 - plumban * V páté skupině je toto číslo rozdílem čísla skupiny od čísla 8 ** PH3 - fosfan ** AsH3 - arsan ** SbH3 - stiban * Obdobné počítání platí i v 16. +more a 17. skupině (VI. A a VII. A), jen se zde nemluví o hydridech, nýbrž se jedná o ** chalkogenovodíky (oxidan, sulfan, selan, tellan, polan) a ** halogenovodíky (fluorovodík, chlorovodík, bromovodík, jodovodík, astatovodík).