- charakteristikos
- Fizinis
- Cheminė
- Rūgštingumas
- Nomenklatūra
- Bevandenė forma
- Vandeniniame tirpale
- Kaip jie formuojami?
- Tiesioginis vandenilio halogenidų tirpinimas
- Nemetalų druskų tirpinimas rūgštimis
- Programos
- Valikliai ir tirpikliai
- Rūgštiniai katalizatoriai
- Organinių ir neorganinių junginių sintezės reagentai
- Pavyzdžiai
- HF, vandenilio fluorido rūgštis
- H
- HCl, druskos rūgštis
- HBr, vandenilio bromo rūgštis
- H
- Nuorodos
Kad hidrohalogeninėmis arba dvejetainiai rūgštys yra ištirpinamas vandens junginių, kurie sudaryti iš vandenilio ir nonmetallic elementas: vandenilio halogenidų. Bendra jo cheminė formulė gali būti išreikšta HX, kur H yra vandenilio atomas, o X yra nemetalinis elementas.
X gali priklausyti 17 grupei, halogenams arba 16 grupės elementams, neįtraukiant deguonies. Skirtingai nuo oksorūgščių, hidrakatams trūksta deguonies. Hidracidai yra kovalentiniai arba molekuliniai junginiai, todėl reikia atsižvelgti į HX ryšį. Tai turi didelę reikšmę ir apibūdina kiekvieno hidračio savybes.
Šaltinis: Gabrielis Bolívaras
O HX saitas? Kaip matyti aukščiau esančiame paveikslėlyje, yra nuolatinis skirtingų elektronegatyvumų tarp H ir X dipolio momento produktas. Kadangi X paprastai yra labiau elektronegatyvus nei H, jis traukia savo elektronų debesį ir baigiasi neigiamu daliniu krūviu δ-.
Kita vertus, H, suteikdamas dalį savo elektronų tankio X, baigiasi teigiamu daliniu krūviu δ +. Kuo daugiau neigiamos δ, tuo turtingesni elektronai X bus ir tuo didesnis bus elektronų trūkumas H. Todėl, priklausomai nuo to, kuris elementas yra X, hidratabidas gali būti daugiau ar mažiau poliarus.
Vaizdas taip pat atskleidžia hidracidų struktūrą. HX yra linijinė molekulė, kuri viename iš jos galų gali sąveikauti su kita. Kuo poliarinis HX yra, tuo stipriau ar afiniškiau jo molekulės sąveikaus. Dėl to padidės jo virimo ar lydymosi temperatūra.
Tačiau HX-HX sąveika vis dar yra pakankamai silpna, kad susidarytų kietas hidracidas. Dėl šios priežasties slėgio ir aplinkos temperatūros sąlygomis jos yra dujinės medžiagos; Išskyrus HF, kuris išgaruoja virš 20ºC.
Kodėl? Nes HF sugeba sudaryti stiprius vandenilio ryšius. Kiti hidratilai, kurių nemetaliniai elementai yra mažiau elektronegatyvūs, vargu ar gali būti skystoje fazėje žemiau 0ºC. Pvz., HCl verda maždaug -85 ° C temperatūroje.
Ar hidracidai yra rūgščios medžiagos? Atsakymas slypi teigiamame daliniame vandenilio atomo krūvyje δ +. Jei δ + yra labai didelis arba HX jungtis yra labai silpna, tada HX bus stipri rūgštis; Kaip ir visų halogenų hidroacidų atveju, jų atitinkami halogenidai ištirpsta vandenyje.
charakteristikos
Fizinis
-Vaikingai visi hidraktai yra skaidrūs tirpalai, nes HX labai gerai tirpsta vandenyje. Jie gali turėti gelsvus tonus pagal ištirpusio HX koncentraciją.
-Jie yra rūkaliai, o tai reiškia, kad jie išskiria tankius, ėsdinančius ir dirginančius garus (kai kurie iš jų netgi pykina). Taip yra todėl, kad HX molekulės yra labai nepastovios ir sąveikauja su vandens garais terpėje, esančioje aplink tirpalus. Be to, bevandenis HX yra dujiniai junginiai.
-Hidracidai yra geri elektros laidininkai. Nors HX atmosferos sąlygomis yra dujinės rūšys, ištirpusios vandenyje, jos išskiria jonus (H + X - ), leidžiančius praeiti elektros srovę.
-Jo virimo taškai yra didesni nei jo bevandenės formos. T. y., HX (ac), žymintis hidracidą, verda aukštesnėje nei HX (g) temperatūroje. Pvz., Vandenilio chloridas, HCl (g), verda -85 ° C temperatūroje, bet druskos rūgštis, jos hidracidas, yra apie 48 ° C.
Kodėl? Nes dujinės HX molekulės yra apsuptos vandens. Tuo pačiu metu gali vykti dviejų rūšių sąveika: vandenilio ryšiai, HX - H 2 O - HX arba jonų solvacija, H 3 O + (aq) ir X - (aq). Šis faktas yra tiesiogiai susijęs su hidracidų cheminėmis savybėmis.
Cheminė
Hidracidai yra labai rūgštiniai tirpalai, todėl jie turi rūgščius protonus H 3 O +, galinčius reaguoti su kitomis medžiagomis. Iš kur atsiranda H 3 O + ? Iš vandenilio atomo, turinčio teigiamą dalinį krūvį δ +, kuris disocijuojasi vandenyje ir baigiasi kovalentiškai įtraukdamas į vandens molekulę:
HX (aq) + H 2 O (l) <=> X - (aq) + H 3 O + (aq)
Atkreipkite dėmesį, kad lygtis atitinka reakciją, kuri sukuria pusiausvyrą. Kai X - (aq) + H 3 O + (aq) susidarymas yra termodinamiškai labai palankus, HX išleis savo rūgštinį protoną į vandenį; ir tada jis, kurio naujasis „nešiklis“ yra H 3 O + , gali reaguoti su kitu junginiu, net jei pastarasis nėra stipri bazė.
Aukščiau paaiškinta rūgščių hidracidų savybės. Tai taikoma visam vandenyje ištirpintam HX; tačiau kai kurie sukuria rūgštesnius tirpalus nei kiti. Nes kas tai? Priežastys gali būti labai sudėtingos. Ne visi HX (ac) palaiko aukščiau nurodytą pusiausvyrą dešinės pusės link, tai yra, link X - (ac) + H 3 O + (ac).
Rūgštingumas
Išimtis pastebima vandenilio fluorido rūgštyje, HF (aq). Fluoras yra labai elektronegatyvus, todėl jis sutrumpina HX jungties atstumą, sustiprindamas jį nuo jo skilimo veikiant vandeniui.
Panašiai HF jungtis dėl atominio spindulio sutampa daug geriau. Kita vertus, H-Cl, H-Br ar HI jungtys yra silpnesnės ir linkusios visiškai išsiskirti vandenyje iki to, kad sulaužoma aukščiau iškelta pusiausvyra.
Taip yra todėl, kad kiti halogenai arba chalkogenai (pavyzdžiui, siera) turi didesnius atominius spindulius, taigi ir didesnius orbitus. Taigi HX jungtis rodo prastesnį orbitos persidengimą, nes X yra didesnė, o tai savo ruožtu daro įtaką rūgšties jėgai, kai liečiasi su vandeniu.
Taigi mažėjanti halogenų hidro rūgščių rūgštingumo tvarka yra tokia: HF <HCl
Nomenklatūra
Bevandenė forma
Kaip įvardijami hidracidai? Bevandenėje HX (g) formoje jie turi būti paminėti kaip diktuojami vandenilio halogenidai: jų vardų pabaigoje pridedant priesagą –uro.
Pavyzdžiui, HI (g) sudaro halogenidas (arba hidridas), sudarytas iš vandenilio ir jodo, todėl jo pavadinimas yra: vandenilio jodidas . Kadangi nemetalai paprastai yra elektronegatyvesni nei vandenilis, jo oksidacijos skaičius yra +1. NaH, atvirkščiai, vandenilio oksidacijos skaičius yra -1.
Tai yra dar vienas netiesioginis būdas atskirti molekulinius hidridus nuo halogenų arba vandenilio halogenidų nuo kitų junginių.
Kai HX (g) liečiasi su vandeniu, jis pavaizduotas kaip HX (ac) ir tada gaunamas hidracidas.
Vandeniniame tirpale
Hidracidui HX (ac) pavadinti, jo bevandenių formų priesaga –uro turi būti pakeista hidrine priesaga. Pirmiausia jas reikėtų paminėti kaip rūgštis. Taigi aukščiau pateiktame pavyzdyje HI (aq) yra įvardijamas kaip: yod rūgštinis vanduo .
Kaip jie formuojami?
Tiesioginis vandenilio halogenidų tirpinimas
Hidracidai gali būti gaunami tiesiog ištirpinant vandenyje jų atitinkamus vandenilio halogenidus. Tai galima pavaizduoti šia chemine lygtimi:
HX (g) => HX (kintamasis)
HX (g) labai gerai tirpsta vandenyje, todėl nėra pusiausvyros tirpumui, skirtingai nei jo joninė disociacija, kad išsiskirtų rūgštiniai protonai.
Vis dėlto yra sintetinis metodas, kuris yra priimtinesnis, nes jame kaip žaliava naudojamos druskos arba mineralai, žemoje temperatūroje tirpinant juos stipriomis rūgštimis.
Nemetalų druskų tirpinimas rūgštimis
Jei stalo druska, NaCl, ištirpsta su koncentruota sieros rūgštimi, įvyksta ši reakcija:
NaCl (-ai) + H 2 SO 4 (aq) => HCl (aq) + NaHSO 4 (vand)
Sieros rūgštis vieną iš savo rūgščių protonų paaukoja į Cl - chlorido anijoną , paversdama jį druskos rūgštimi. Iš šio mišinio gali išsiskirti vandenilio chloridas, HCl (g), nes jis yra labai lakus, ypač jei jo koncentracija vandenyje yra labai didelė. Kita pagaminta druska yra natrio rūgšties sulfatas, NaHSO 4 .
Kitas būdas jį gaminti - sieros rūgštį pakeisti koncentruota fosforo rūgštimi:
NaCl (s) + H 3 PO 4 (aq) => HCl (aq) + NaH 2 PO 4 (aq)
H 3 PO 4 reaguoja taip pat kaip H 2 SO 4 , gamindamas druskos rūgštį ir natrio diacidinį fosfatą. NaCl yra Cl - anijono šaltinis , todėl norint sintetinti kitus hidraktus, reikia druskų ar mineralų, turinčių F - , Br - , I - , S 2- ir kt.
Tačiau H 2 SO 4 arba H 3 PO 4 panaudojimas priklausys nuo jo oksidacinio stiprumo. H 2 SO 4 yra labai stiprus oksidatorius, iki taško, kad jis oksiduoja net Br - ir I - jų Br 2 ir aš 2 molekulinės formų ; pirmasis yra rausvas skystis, o antrasis - purpurinė kieta medžiaga. Todėl, H 3 PO 4 reiškia pageidaujamą alternatyva tokių sintezės.
Programos
Valikliai ir tirpikliai
Hidracidai iš esmės naudojami įvairių rūšių medžiagoms ištirpinti. Taip yra todėl, kad jie yra stiprios rūgštys ir gali saikingai valyti bet kokį paviršių.
Rūgštiniai protonai pridedami prie priemaišų ar nešvarumų junginių, todėl jie tirpsta vandeninėje terpėje, o po to juos pašalina vanduo.
Atsižvelgiant į minėto paviršiaus cheminį pobūdį, gali būti naudojamas vienas ar kitas hidratas. Pavyzdžiui, vandenilio fluorido rūgšties negalima naudoti stiklui valyti, nes ji ją ištirps vietoje. Druskos rūgštis naudojama dėmėms pašalinti nuo baseino plytelių.
Jie taip pat geba ištirpinti akmenis ar kietus mėginius, o po to naudojami mažais ar dideliais masteliais analizės arba gamybos tikslais. Atliekant jonų mainų chromatografiją, likusių jonų kolonėlė išvaloma praskiesta druskos rūgštimi.
Rūgštiniai katalizatoriai
Kai kurioms reakcijoms reikia labai rūgščių tirpalų, kad jos paspartėtų ir sutrumpėtų. Čia patenka hidracidai.
To pavyzdys yra hidrojodido rūgšties panaudojimas ledinės acto rūgšties sintezei. Naftos pramonei taip pat reikia hidracidų naftos perdirbimo procesuose.
Organinių ir neorganinių junginių sintezės reagentai
Hidracidai suteikia ne tik rūgščių protonų, bet ir jų atitinkamų anijonų. Šie anijonai gali reaguoti su organiniu arba neorganiniu junginiu, sudarydami specifinį halogenidą. Tokiu būdu jie gali būti sintetinami: fluoridai, chloridai, jodidai, bromidai, selenidai, sulfidai ir kiti junginiai.
Šie halogenidai gali būti naudojami labai įvairiai. Pvz., Jie gali būti naudojami polimerų, tokių kaip teflonas, sintezei; arba tarpininkai, iš kurių halogeno atomai bus įtraukti į tam tikrų vaistų molekulines struktūras.
Manyti, molekulės CH 3 CH 2 OH, etanolio, reaguoja su HCl į forma etilo chlorido:
CH 3 CH 2 OH + HCl = & gt; CH 3 CH 2 Cl + H 2 O
Kiekviena iš šių reakcijų slepia mechanizmą ir daugelį aspektų, į kuriuos atsižvelgiama organinėse sintezėse.
Pavyzdžiai
Hidracidų pavyzdžių nėra daug, nes galimų junginių skaičius natūraliai ribotas. Dėl šios priežasties kai kurie papildomi hidracidai su jų atitinkama nomenklatūra yra išvardyti žemiau (santrumpa (ac) nepaisoma):
HF, vandenilio fluorido rūgštis
Dvejetainis hidracidas, kurio HF molekulės sudaro tvirtus vandenilio ryšius, kad vandenyje tai yra silpna rūgštis.
H
Skirtingai nuo iki šiol laikomų hidracidų, jis yra daugiaatomis, tai yra, turi daugiau nei du atomus, tačiau ir toliau yra dvejetainis, nes yra sudarytas iš dviejų elementų: sieros ir vandenilio.
Jos kampinės MSM molekulės nesudaro pastebimų vandenilio ryšių ir jas galima aptikti pagal jiems būdingą supuvusio kiaušinio kvapą.
HCl, druskos rūgštis
Viena geriausiai žinomų rūgščių populiariojoje kultūroje. Tai netgi skrandžio sulčių sudėties dalis, esanti skrandyje, ir kartu su virškinimo fermentais jie skaido maistą.
HBr, vandenilio bromo rūgštis
Kaip ir hidrojodido rūgštis, dujų fazėje ją sudaro tiesinės H-Br molekulės, kurios, patekusios į vandenį , išsisklaido į H + (H 3 O + ) ir Br - jonus .
H
Nors telluras turi tam tikrą metalinį pobūdį, jo hidracidas išskiria nemalonius ir labai nuodingus garus, tokius kaip vandenilio selenas.
Kaip ir kiti chalkogenidų hidracidai (iš periodinės lentelės 16 grupės), tirpale jis sukuria anijoną Te 2- , taigi jo valentas yra -2.
Nuorodos
- Clarkas J. (2017 m. Balandžio 22 d.). Vandenilio halogenidų rūgštingumas. Atkurta iš: chem.libretexts.org
- Lumenas: Chemijos įvadas. Dvinarės rūgštys. Paimta iš: kursai.lumenlearning.com
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 m. Birželio 22 d.). Binarinės rūgšties apibrėžimas. Atgauta iš: thinkco.com
- Ponas D. Skotas. Cheminių formulių rašymas ir nomenklatūra. . Atkurta iš: celinaschools.org
- Madhusha. (2018 m. Vasario 9 d.). Atskirkite binarines ir deguonies rūgštis. Atgauta iš: pediaa.com
- Vikipedija. (2018 m.). Hidrato rūgštis. Atkurta iš: es.wikipedia.org
- Natalie Andrews. (2017 m. Balandžio 24 d.). Vandenilio rūgšties naudojimo būdai. Atgauta iš: sciencing.com
- StudiousGuy. (2018 m.). Vandenilio fluoridas: svarbūs naudojimo būdai ir taikymo sritys. Atkurta iš: studiousguy.com