- Karakteristike posebnih spojeva
- Carbonoids
- Nitrogenoids
- Nomenklatura
- Trening
- Carbonoids
- Nitrogenoids
- Prijave
- Reference
U posebni spojevi su svi oni sastoji od kovalentne hidrida u carbonoids i nitrogenoids. To su spojevi formule EH 4, za carbonids ili grupe elemenata 14 ili formule EH 3 za nitrogenoids ili skupine 15 elemenata.
Razlog zašto neki kemičari ove hidride nazivaju posebnim spojevima nije vrlo jasan; To ime može biti relativna, iako je, ignorirajući činjenicu da H 2 O nije pronađen među njima, neki su vrlo nestabilni i rijetke, tako da oni mogu biti vrijedan takve kvalifikacije.
Hidridi ugljika i dušika. Izvor: Gabriel Bolívar.
Dvije molekule hidrida EH 4 (lijevo) i EH 3 (desno) prikazane su na gornjoj slici s modelom sfera i šipki. Imajte na umu da su EH 4 hidridi tetraedarski, dok EH 3 imaju geometriju trigonalnih piramida, s parom elektrona iznad središnjeg E atoma.
Kako se spuštate prema skupinama 14 i 15, središnji atom raste i molekula postaje teža i nestabilnija; budući da su veze EH oslabljene lošim preklapanjem njihovih orbitala. Su teže hidridi su možda pravi posebni spojevi, dok CH 4, na primjer, je prilično bogat u prirodi.
Karakteristike posebnih spojeva
Podjelom posebnih spojeva u dvije definirane skupine kovalentnih hidrida dat će se kratak opis njihovih karakteristika.
Carbonoids
Kao što je spomenuto na početku, njihove formule su EH 4 i sastoje se od tetraedarnih molekula. Najjednostavniji hidridima je CH 4, koji ironično također klasificiran kao ugljikovodik. Najvažnija stvar ove molekule je relativna stabilnost njenih CH-veza.
Također, CC veze su vrlo jaki, zbog čega CH 4 do biti povezani tako da čine obitelj ugljikovodika. Na taj način nastaju CC lanci velike duljine i s mnogim CH vezama.
Nije isto sa težim kolegama. SiH 4, na primjer, ima vrlo nestabilne Si-H veze, što ovaj plin čini reaktivnijim spojem od samog vodika. Nadalje, njihova spajanja nisu baš učinkovita ili stabilna, potječu od Si-Si lanaca od samo deset atoma.
Među tim proizvodima ulančavanje su hexahydrides, E 2 H 6: C 2 H 6 (etan), Si 2 H 6 (disilane), Ge 2 H 6 (digestman) i Sn 2 H 6 (diestannan).
Ostali hidridi: GeH 4, SnH 4 i PbH 4 još su nestabilniji i eksplozivniji plinovi od kojih se koristi njihovo redukcijsko djelovanje. PbH 4 smatra se teorijskim spojem, jer je toliko reaktivan da ga nije moguće pravilno dobiti.
Nitrogenoids
Na strani dušikovih hidrida ili skupine 15 pronalazimo molekule trigonalnih piramida EH 3. Ti su spojevi također plinoviti, nestabilni, bezbojni i toksični; ali svestraniji i korisniji od EH 4.
Na primjer, NH 3, najjednostavniji od njih, jedan je od industrijski proizvedenih kemijskih spojeva, a njegov neugodan miris vrlo dobro ga karakterizira. PH 3 sa svoje strane miriše na češnjak i ribu, a AsH 3 miriše na trula jaja.
Sve molekule EH 3 su bazične; ali NH 3 krune u to svojstvo, kao najjači baze zbog veće elektronegativnosti i gustoću elektrona dušika.
NH 3 također može biti spojeni, kao što se može CH 4, samo u mnogo manjoj mjeri, hidrazin, N- 2 H 4 (H 2 N-NH 2) i triazane, N 3 H 5 (H 2 N-NH-NH 2), su primjeri spojeva uzrokovane ulančavanje dušika.
Slično, hidridi PH 3 i pepeo 3 povezali da se uzrokuje P 2 H 4 (H 2 P-PH 2), i kao 2 H 4 (H 2 Kao-JAsEN 2), redom.
Nomenklatura
Za nazivanje ovih posebnih spojeva većinu vremena koriste se dvije nomenklature: tradicionalna i IUPAC. Ispod hidrida EH 4 i EH 3 bit će raščlanjeni pomoću njihovih formula i naziva.
- CH 4: metan.
- SiH 4: silan.
- GeH 4: njemački.
- SnH 4: stannane.
- PbH 4: šljiva.
- NH 3: amonijak (tradicionalni), azano (IUPAC).
- PH 3: fosfin, fosfan.
- AsH 3: aršin, arzan.
- SbH 3: stibnite, stiban.
- BiH 3: bismutin, bismutane.
Naravno, mogu se koristiti i sustavne nomenklature dionica. Prvi određuje broj atoma vodika s grčkim prefiksima di, tri, tetra itd. CH 4 će doći da se zove po ovom nomenklatura ugljičnog tetrahidrid. A u skladu s nomenklaturom zaliha, CH 4 će se zvati ugljik (IV) hidrid.
Trening
Svaki od ovih posebnih spojeva predstavlja višestruke metode pripreme, bilo na industrijskoj ljestvici, u laboratorijskim, pa čak i u biološkim procesima.
Carbonoids
Metan nastaje različitim biološkim fenomenima gdje visoki pritisci i temperature fragmentiraju ugljikovodike viših molekularnih masa.
Akumulira se u ogromnim džepovima plinova u ravnoteži s uljem. Također, duboko na Arktiku ono ostaje ukočeno u kristale leda koji se nazivaju klathrati.
Silane je manje obilna, a jedna od mnogih metoda kojom se proizvodi predstavljena je sljedećom kemijskom jednadžbom:
6H 2 (g) + 3SiO 2 (g) + 4Al (s) → 3SiH 4 (g) + 2Al 2 O 3 (a)
Što se tiče GeH 4, on se sintetizira u laboratorijskoj razini prema sljedećim kemijskim jednadžbama:
Na 2 geo 3 + NaBH 4 + H 2 O → GeH 4 + 2 + NaOH NaBO 2
I SNH 4 formira kada reagira s KAlH 4 u tetrahidrofuranu (THF) mediju.
Nitrogenoids
Amonijak se, poput CH 4, može oblikovati u prirodi, posebno u vanjskom prostoru u obliku kristala. Glavni proces kojim NH 3 je dobivena je preko Haber-Bosch proces, predstavljen sljedećom kemijskom formulom:
3H 2 (g) + N 2 (g) → 2NH 3 (g)
Postupak uključuje korištenje visokih temperatura i pritisaka, kao katalizatore za promicanje formiranje NH 3.
Fosfin nastaje kada se bijeli fosfor tretira kalijevim hidroksidom:
3 KOH + P 4 + 3 H 2 O → 3 KH 2 PO 2 + PH 3
Arsin nastaje kada njegovi metalni arseniidi reagiraju s kiselinama ili kada se arsenova sol tretira s natrijevim borhidridom:
Na 3 As + 3 HBr → AsH 3 + 3 NaBr
4 AsCl 3 + 3 NaBH 4 → 4 JAsEN 3 + 3 + 3 NaCl bcl 3
I bizmutin kada je metilbismutin nerazmjeran:
3 BiH 2 CH 3 → 2 BiH 3 + Bi (CH 3) 3
Prijave
Na kraju se spominju neke od mnogih primjena ovih posebnih spojeva:
- Metan je fosilno gorivo koje se koristi kao plin za kuhanje.
- Silan se koristi u organskoj sintezi organosilikonskih spojeva dodavanjem dvostrukih veza alkena i / ili alkina. Također, silicij se može taložiti iz njega tijekom proizvodnje poluvodiča.
- Kao SiH 4, germanska se također koristi za dodavanje Ge atoma kao filmova u poluvodiče. Isto se odnosi i na stibin, dodavanjem Sb atoma na silicijske površine elektrodepozicijom njegovih para.
- Hidrazin se koristi kao raketno gorivo i za vađenje plemenitih metala.
- Amonijak je namijenjen industriji gnojiva i farmaceutskoj industriji. Praktično je reaktivni izvor dušika, omogućava dodavanje N atoma u bezbroj spojeva (aminacija).
- Arsine se smatrao kemijskim oružjem tijekom Drugog svjetskog rata, a na svom je mjestu ostavio zloglasni plin fosgena, COCl 2.
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. (Četvrto izdanje). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
- Kemija. (2016., 30. travnja). Posebni spojevi. Oporavilo od: websterquimica.blogspot.com
- Alonso Formula. (2018.). H bez metala. Oporavak od: alonsoformula.com
- Wikipedia. (2019). Hidrid grupe 14. Oporavilo sa: en.wikipedia.org
- Gemijski guru. (SF). Hidridi dušika. Oporavilo od: thechemistryguru.com