- Specialiųjų junginių charakteristikos
- Angliavandeniai
- Nitrogenoidai
- Nomenklatūra
- Mokymai
- Angliavandeniai
- Nitrogenoidai
- Programos
- Nuorodos
Į specialieji junginiai yra visi tie, sudaryta iš kovalentinis hidridų iš carbonoids ir nitrogenoids. Tai yra junginiai, kurių formulės EH 4 , už carbonids arba grupės 14 elementų, arba formulės EH 3 už nitrogenoids arba grupės 15 elementai.
Priežastis, kodėl kai kurie chemikai šiuos hidridus vadina specialiaisiais junginiais, nėra labai aiški; Šis vardas gali būti santykinis, nors, nepaisant to, kad H 2 O jų nerandama , kai kurie yra labai nestabilūs ir reti, todėl jie gali būti verti tokio apibūdinimo.
Karboidas ir azoto hidridai. Šaltinis: Gabrielis Bolívaras.
Viršutiniame paveikslėlyje rutulių ir strypų modelyje pavaizduotos dvi hidrido molekulės EH 4 (kairėje) ir EH 3 (dešinėje). Atkreipkite dėmesį, kad EH 4 hidridai yra tetraedriniai, o EH 3 turi trigonalinės piramidės geometriją, o elektronų pora yra virš centrinio E atomo.
Mažėjant 14 ir 15 grupėms, centrinis atomas auga, o molekulė tampa sunkesnė ir nestabili; nes EH ryšius silpnina menkas jų orbitų sutapimas. Sunkieji hidridai yra tikrieji specialieji junginiai, o , pavyzdžiui, CH 4 gamtoje yra gana gausu.
Specialiųjų junginių charakteristikos
Padalijus specialiuosius junginius į dvi apibrėžtas kovalentinių hidridų grupes, atskirai bus pateiktas trumpas jų charakteristikų aprašymas.
Angliavandeniai
Kaip minėta pradžioje, jų formulės yra EH 4 ir susideda iš tetraedrinių molekulių. Paprasčiausias iš šių hidridų yra CH 4 , kuris yra ironiškai taip pat yra klasifikuojami kaip angliavandenilis,. Svarbiausias šios molekulės dalykas yra santykinis jos CH ryšių stabilumas.
Be to, CC jungtys yra labai stiprios, todėl CH 4 susideda, kad susidarytų angliavandenilių šeima. Tokiu būdu susidaro ilgio CC grandinės, turinčios daug CH jungčių.
Ne tas pats su sunkesniais kolegomis. Pavyzdžiui, SiH 4 turi labai nestabilius Si-H ryšius, todėl šios dujos yra reaktyvesnis junginys nei pats vandenilis. Be to, jų sujungimas nėra labai efektyvus ar stabilus, nes iš Si-Si grandinių susidaro daugiausia dešimt atomų.
Tarp tokių sujungimo produktų yra heksahidridai, E 2 H 6 : C 2 H 6 (etanas), Si 2 H 6 (disilanas), Ge 2 H 6 (virškinimo skystis) ir Sn 2 H 6 (diestannanas).
Kiti hidridai: GeH 4 , SnH 4 ir PbH 4 yra dar labiau nestabilios ir sprogstamosios dujos, kurių mažinantis poveikis yra naudingas. PBH 4 Manoma teorinį junginys, nes jis yra toks reaktyvus, kad ji negalėjo būti tinkamai gauti.
Nitrogenoidai
Azoto hidridų arba 15 grupės pusėje randame trigonalinės piramidės molekules EH 3 . Šie junginiai taip pat yra dujiniai, nestabilūs, bespalviai ir toksiški; bet universalesnis ir naudingesnis nei EH 4 .
Pavyzdžiui, paprasčiausias iš jų NH 3 yra vienas iš pramoniniu būdu gaminamų cheminių junginių, o nemalonus kvapas jį labai gerai apibūdina. Savo ruožtu PH 3 kvepia kaip česnakai ir žuvis, o AsH 3 kvepia kaip supuvę kiaušiniai.
Visos EH 3 molekulės yra bazinės; tačiau NH 3 vainikuojamas šia charakteristika, nes ji yra stipriausia bazė dėl didesnio azoto elektronegatyvumo ir elektronų tankio.
NH 3 taip pat gali būti sujungiamos, kaip gali CH 4 , tik daug mažesniu laipsniu; hidrazino, N 2 O 4 (H 2 N-NH 2 ), ir triazane, N 3 H 5 (H 2 N-NH-NH 2 ), yra pavyzdžiai junginių, kurias sukelia azoto sujungimus.
Panašiai, hidridai PH 3 ir pelenai 3 yra prijungiamas sukelti P 2 H 4 (H 2 P-PH 2 ), ir Kaip 2 H 4 (H 2 Kaip pelenai 2 ), atitinkamai.
Nomenklatūra
Šiems specialiems junginiams įvardyti dažniausiai naudojamos dvi nomenklatūros: tradicinė ir IUPAC. Žemiau hidridai EH 4 ir EH 3 bus suskirstyti pagal atitinkamas formules ir pavadinimus.
- CH 4 : metanas.
- SiH 4 : silanas.
- „GeH 4“ : vokiečių kalba.
- SnH 4 : stannanas.
- PbH 4 : plumbanas.
- NH 3 : amoniakas (tradicinis), azano (IUPAC).
- PH 3 : fosfinas, fosfanas.
- AsH 3 : arsinas, arsanas.
- SbH 3 : stibnitas, stibanas.
- BiH 3 : bismutinas, bismutanas.
Be abejo, taip pat galima naudoti sisteminę ir akcijų nomenklatūras. Pirmasis nurodo vandenilio atomų skaičių su graikų priešdėliais di, tri, tetra ir kt. CH 4 būtų vadinamas pagal šią nomenklatūrą anglies tetrahidridu. O pagal vertybinių popierių nomenklatūros, CH 4 būtų galima pavadinti anglies (IV) hidrido.
Mokymai
Kiekviename iš šių specialių junginių pateikiami įvairūs paruošimo būdai pramoniniuose, laboratoriniuose ir net biologiniuose procesuose.
Angliavandeniai
Metanas susidaro dėl įvairių biologinių reiškinių, kai aukštas slėgis ir temperatūra suskaido didesnės molekulinės masės angliavandenilius.
Jis kaupiasi didžiulėse dujų kišenėse pusiausvyroje su aliejumi. Be to, giliai Arktyje jis lieka apsuptas ledo kristalų, vadinamų klatratais.
Silanas yra mažiau gausus, ir vienas iš daugelio metodų, kuriais jis gaminamas, pateikiamas šia chemine lygtimi:
6H 2 (g) + 3SiO 2 (g) + 4Al (s) → 3SiH 4 (g) + 2Al 2 O 3 (s)
Kalbant apie GeH 4 , jis yra sintetinamas laboratorijos lygiu pagal šias chemines lygtis:
Na 2 Ģeo 3 + NaBH 4 + H 2 O → Geh 4 + 2 NaOH + Nabo 2
Ir SnH 4 susidaro tada, kai jis reaguoja su KAlH 4 į tetrahidrofuran (THF) terpėje.
Nitrogenoidai
Amoniakas, kaip ir CH 4 , gamtoje gali susidaryti, ypač kosmose, kristalų pavidalu. Pagrindinis procesas, kurio metu NH 3 yra gauti yra per Haber-Bosch proceso, atvaizduotas tokia chemijos lygtį:
3H 2 (g) + N 2 (g) → 2NH 3 (g)
Procesas apima aukštai temperatūrai ir slėgiui, taip pat katalizatorių panaudojimą didinant NH išsidėstymą 3 .
Fosfinas susidaro, kai baltasis fosforas apdorojamas kalio hidroksidu:
3, KOH + P 4 + 3H 2 O → 3 KH 2 PO 2 + pH 3
Arsinas susidaro, kai jo metaliniai arsenidai reaguoja su rūgštimis arba kai arseno druska yra apdorojama natrio borohidridu:
Na 3 As + 3 HBr → AsH 3 + 3 NaBr
4 AsCl 3 + 3 NaBH 4 → 4 ASH 3 + 3 NaCl + 3 BCL 3
Bismutino, kai metilbismuthinas yra neproporcingas:
3 BiH 2 CH 3 → 2 BiH 3 + Bi (CH 3 ) 3
Programos
Galiausiai paminėta keletas iš šių specialiųjų junginių naudojimo būdų:
- Metanas yra iškastinis kuras, naudojamas kaip virimo dujos.
- Silanas naudojamas organinių silicio junginių organinėje sintezėje, pridedant alkenų ir (arba) alkinų dvigubus ryšius. Taip pat silicis gali nusėsti iš jo puslaidininkių gamybos metu.
- Kaip ir SiH 4 , germanų kalba taip pat naudojama pridedant Ge atomus kaip filmus puslaidininkiuose. Tas pats pasakytina apie stibiną, pridedant Sb atomus ant silicio paviršių, elektriškai nusodinant jo garus.
- Hidrazinas buvo naudojamas kaip raketinis kuras ir tauriesiems metalams išgauti.
- Amoniakas skirtas trąšų ir farmacijos pramonei. Tai praktiškai yra reaktyvus azoto šaltinis, leidžiantis pridėti N atomus nesuskaičiuojamiems junginiams (amininimas).
- Antrojo pasaulinio karo metu arsinas buvo laikomas cheminiu ginklu, savo vietoje palikdamas liūdnai pagarsėjusias fosgeno dujas - COCl 2 .
Nuorodos
- Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
- Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija. (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
- Chemija. (2016 m. Balandžio 30 d.). Specialūs junginiai. Atkurta iš: websterquimica.blogspot.com
- „Alonso“ formulė. (2018 m.). H be metalo. Atkurta iš: alonsoformula.com
- Vikipedija. (2019 m.). 14 grupės hidridas. Atkurta iš: en.wikipedia.org
- Chemijos guru. (sf). Azoto hidridai. Atkurta iš: thechemistryguru.com