ไฮไดรด์: คุณสมบัติประเภทศัพท์เฉพาะและตัวอย่าง

ไฮไดรด์ คือไฮโดรเจนในรูปแบบประจุลบ (H-) หรือสารประกอบที่เกิดจากการรวมกันขององค์ประกอบทางเคมี (โลหะหรือไม่ใช่โลหะ) กับไฮโดรเจนไอออน องค์ประกอบทางเคมีที่รู้จักไฮโดรเจนเป็นโครงสร้างที่ง่ายที่สุดเพราะเมื่ออยู่ในสถานะอะตอมจะมีโปรตอนในนิวเคลียสและอิเล็กตรอน

แม้จะมีสิ่งนี้ไฮโดรเจนจะพบได้ในรูปแบบอะตอมภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิค่อนข้างสูงเท่านั้น อีกวิธีหนึ่งในการจดจำไฮไดรด์คือเมื่อมีการสังเกตว่าอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมหรือมากกว่าในโมเลกุลมีพฤติกรรมนิวคลีโอฟิลิกเป็นสารช่วยลดหรือแม้แต่เป็นฐาน

ดังนั้นไฮโดรเจนจึงมีความสามารถในการรวมกับองค์ประกอบส่วนใหญ่ของตารางธาตุเพื่อสร้างสารต่าง ๆ

ไฮไดรด์เกิดขึ้นได้อย่างไร?

ไฮไดรด์เกิดขึ้นเมื่อไฮโดรเจนในรูปโมเลกุลมีความสัมพันธ์กับองค์ประกอบอื่นไม่ว่าจะเป็นโลหะหรืออโลหะโดยตรงโดยแยกโมเลกุลออกเป็นสารประกอบใหม่

ด้วยวิธีนี้ไฮโดรเจนจะสร้างพันธะโควาเลนต์หรืออิออนิคขึ้นอยู่กับชนิดขององค์ประกอบที่มันถูกรวมเข้าด้วยกัน ในกรณีของการเชื่อมโยงกับโลหะทรานซิชันไฮไดรด์คั่นกลางจะเกิดขึ้นด้วยคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่สามารถแตกต่างกันอย่างมากจากโลหะหนึ่งไปยังอีก

การดำรงอยู่ของประจุลบไฮไดรด์แบบอิสระนั้น จำกัด อยู่ที่การประยุกต์ใช้สภาวะที่รุนแรงซึ่งไม่ได้เกิดขึ้นได้ง่ายดังนั้นในบางโมเลกุลกฎออคเต็ตจึงไม่เป็นไปตามที่กำหนด

เป็นไปได้ว่ากฎอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการกระจายตัวของอิเล็กตรอนจะไม่ได้รับเนื่องจากต้องใช้การแสดงออกของการเชื่อมโยงของศูนย์กลางหลายแห่งเพื่ออธิบายการก่อตัวของสารประกอบเหล่านี้

สมบัติทางกายภาพและเคมีของไฮไดรด์

ในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีอาจกล่าวได้ว่าลักษณะของไฮไดรด์แต่ละชนิดขึ้นอยู่กับชนิดของพันธะที่ดำเนินการ

ตัวอย่างเช่นเมื่อประจุลบไฮไดรด์เชื่อมโยงกับศูนย์กลางอิเล็กโทรฟิลิก (โดยทั่วไปจะเป็นอะตอมของคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัว) สารประกอบที่เกิดขึ้นจะทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ซึ่งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการสังเคราะห์ทางเคมี

ในทางตรงกันข้ามเมื่อรวมกับองค์ประกอบเช่นโลหะอัลคาไลโมเลกุลเหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับกรดอ่อน (กรดบรอนสเตด) และทำหน้าที่เป็นฐานที่แข็งแกร่งปล่อยก๊าซไฮโดรเจน ไฮไดรด์เหล่านี้มีประโยชน์มากในการสังเคราะห์สารอินทรีย์

จากนั้นสังเกตว่าธรรมชาติของไฮไดรด์นั้นมีความหลากหลายมากสามารถที่จะสร้างโมเลกุลที่ไม่ต่อเนื่องของแข็งชนิดไอออนิกโพลีเมอร์และสารอื่น ๆ อีกมากมาย

ด้วยเหตุนี้จึงสามารถใช้เป็นสารดูดความชื้นตัวทำละลายตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวกลางในปฏิกิริยาการเร่งปฏิกิริยา พวกเขายังมีประโยชน์หลายอย่างในห้องปฏิบัติการหรืออุตสาหกรรมเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ

ไฮไดรด์โลหะ

ไฮไดรด์มีสองประเภท: เมทัลลิกและอโลหะ

เมทัลไฮไดรด์คือสารไบนารี่ที่เกิดขึ้นจากการรวมกันของธาตุโลหะกับไฮโดรเจนโดยทั่วไปคืออิเลคโตรโฟเซทีฟเช่นโลหะอัลคาไลน์หรืออัลคาไลน์เอิร์ท

นี่เป็นปฏิกิริยาประเภทเดียวที่ไฮโดรเจน (ซึ่งมักมีหมายเลขออกซิเดชั่น +1) มีอิเล็กตรอนพิเศษที่ระดับนอกสุด นั่นคือหมายเลขวาเลนซ์ของมันจะถูกเปลี่ยนเป็น -1 แม้ว่าธรรมชาติของพันธะในไฮไดรด์เหล่านี้จะไม่ได้ถูกกำหนดอย่างสมบูรณ์โดยความคลาดเคลื่อนของนักวิชาการของเรื่อง

โลหะไฮไดรด์มีคุณสมบัติบางอย่างของโลหะเช่นความแข็งการนำไฟฟ้าและความสว่าง แต่ไฮไดรด์นั้นแตกต่างจากโลหะ แต่มีความเปราะบางและปริมาณสารสัมพันธ์ไม่ได้สอดคล้องกับกฎน้ำหนักทางเคมีเสมอไป

ไฮไดรด์ที่ไม่ใช่โลหะ

ไฮไดรด์ประเภทนี้เกิดขึ้นจากความสัมพันธ์ของโควาเลนต์ระหว่างองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะกับไฮโดรเจนดังนั้นองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะจะอยู่ในหมายเลขออกซิเดชันที่ต่ำที่สุดเสมอเพื่อสร้างไฮไดรด์เดียวกับแต่ละอัน

นอกจากนี้ยังมีสารประเภทนี้ส่วนใหญ่เป็นก๊าซในสภาพแวดล้อมมาตรฐาน (25 ° C และ 1 atm) ด้วยเหตุนี้ไฮไดรด์ที่ไม่ใช่โลหะจะมีจุดเดือดต่ำเนื่องจากกองกำลังของแวนเดอร์วาลส์ซึ่งถือว่าอ่อนแอ

ไฮไดรด์บางตัวของคลาสนี้เป็นโมเลกุลที่ไม่ต่อเนื่องส่วนอื่น ๆ อยู่ในกลุ่มโพลีเมอร์หรือโอลิโกเมอร์และแม้กระทั่งไฮโดรเจนที่ผ่านกระบวนการทางเคมีด้วยเคมีบนพื้นผิวสามารถรวมอยู่ในรายการนี้ได้

ระบบการตั้งชื่อพวกเขาตั้งชื่ออย่างไร

ในการเขียนสูตรสำหรับไฮไดรด์โลหะเริ่มต้นด้วยการเขียนโลหะ (สัญลักษณ์ขององค์ประกอบโลหะ) ตามด้วยไฮโดรเจน (MH โดยที่ M คือโลหะ)

ในการตั้งชื่อพวกเขาให้เริ่มด้วยคำว่า hydride ตามด้วยชื่อของโลหะ ("M hydride") ดังนั้น LiH จึงอ่าน "lithium hydride", CaH ₂ อ่าน "แคลเซียม hydride" เป็นต้น

ในกรณีของไฮไดรด์ที่ไม่ใช่โลหะตรงข้ามเขียนขึ้นสำหรับไฮไดรด์โลหะ นั่นคือเริ่มจากการเขียนไฮโดรเจน (สัญลักษณ์ของมัน) ที่เกิดขึ้นโดยอโลหะ (HX โดยที่ X คืออโลหะ)

หากต้องการตั้งชื่อให้เริ่มต้นด้วยชื่อขององค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะและเพิ่มคำต่อท้าย "uro" ซึ่งลงท้ายด้วยคำว่า "ไฮโดรเจน" ("X-uro de hydrogen") ดังนั้น HBr จึงอ่าน "ไฮโดรเจนโบรไมด์", H ₂ S อ่าน "ไฮโดรเจนซัลไฟด์" และอื่น ๆ