HIDRIDID: CIRI, TATANAMA, PENGGUNAAN DAN CONTOH - KIMIA - 2026

The hydrohalic asid atau binari larut dalam sebatian air yang terdiri daripada hidrogen dan bukan logam elemen: halida hidrogen. Rumus kimia amnya boleh dinyatakan sebagai HX, di mana H adalah atom hidrogen, dan X adalah unsur bukan logam.

X boleh tergolong dalam kumpulan 17, halogen, atau unsur kumpulan 16 tanpa memasukkan oksigen. Tidak seperti oksoasid, hidridid ​​kekurangan oksigen. Oleh kerana hidrid adalah sebatian kovalen atau molekul, ikatan HX mesti dipertimbangkan. Ini sangat penting dan menentukan ciri setiap hidrid.

Sumber: Gabriel Bolívar

Bagaimana dengan pautan HX? Seperti yang dapat dilihat pada gambar di atas, terdapat produk momen dipol kekal dari elektronegativiti yang berbeza antara H dan X. Oleh kerana X biasanya lebih elektronegatif daripada H, ia menarik awan elektronnya dan berakhir dengan cas separa negatif δ-.

Sebaliknya, H, menghasilkan sebahagian ketumpatan elektronnya ke X, berakhir dengan cas separa positif δ +. Semakin banyak δ- negatif, semakin kaya elektron X dan semakin besar kekurangan elektron H. Oleh itu, bergantung pada unsur X mana, hidrasid boleh lebih kurang polar.

Gambar itu juga menunjukkan struktur hidridid. HX adalah molekul linear, yang boleh berinteraksi dengan yang lain di salah satu hujungnya. Semakin polar HX, molekulnya akan lebih kuat atau perkaitannya. Kesannya, takat didih atau leburnya akan meningkat.

Walau bagaimanapun, interaksi HX-HX masih cukup lemah sehingga menimbulkan hidridid ​​pepejal. Atas sebab ini, dalam keadaan tekanan dan suhu persekitaran mereka adalah bahan gas; Dengan pengecualian HF, yang menguap di atas 20ºC.

Kenapa? Kerana HF mampu membentuk ikatan hidrogen yang kuat. Sementara hidrid yang lain, yang unsur-unsur bukan logamnya kurang elektronegatif, mereka hampir tidak dapat berada dalam fasa cair di bawah 0ºC. HCl, misalnya, mendidih pada suhu sekitar -85 ° C.

Adakah bahan berasid hidrid? Jawapannya terletak pada muatan separa positif δ + pada atom hidrogen. Sekiranya δ + sangat besar atau ikatan HX sangat lemah, maka HX akan menjadi asid kuat; Seperti semua hidrogen asid halogen, setelah halida masing-masing dilarutkan dalam air.

ciri

Fizikal

-Tampaknya semua hidridid ​​adalah larutan telus, kerana HX sangat larut dalam air. Mereka mungkin mempunyai nada kekuningan mengikut kepekatan HX terlarut.

-Mereka perokok, yang bermaksud bahawa mereka mengeluarkan asap yang padat, menghakis dan menjengkelkan (ada di antaranya malah mual). Ini kerana molekul HX sangat mudah menguap dan berinteraksi dengan wap air di medium yang mengelilingi larutan. Selanjutnya, HX dalam bentuk anhidratnya adalah sebatian gas.

-Hidrid adalah pengalir elektrik yang baik. Walaupun HX adalah spesies gas pada keadaan atmosfera, ketika mereka larut dalam air mereka melepaskan ion (H ⁺ X ^- ), yang memungkinkan berlakunya arus elektrik.

Titik didihnya lebih tinggi daripada bentuk anhidratnya. Maksudnya, HX (ac), yang menunjukkan hidrid, mendidih pada suhu di atas HX (g). Contohnya, hidrogen klorida, HCl (g), mendidih pada suhu -85ºC, tetapi asid hidroklorik, hidridnya, sekitar 48ºC.

Kenapa? Kerana molekul HX gas dikelilingi oleh air. Dua jenis interaksi boleh berlaku pada masa yang sama: ikatan hidrogen, HX - H ₂ O - HX, atau pelarutan ion, H ₃ O ⁺ (aq) dan X ^- (aq). Fakta ini secara langsung berkaitan dengan ciri kimia hidridid.

Bahan Kimia

Hidridid ​​adalah larutan yang sangat berasid, jadi mereka mempunyai proton berasid H ₃ O ^{+ yang} tersedia untuk bertindak balas dengan bahan lain. Dari mana H ₃ O ^{+ berasal} ? Dari atom hidrogen dengan muatan separa positif δ +, yang berpisah di dalam air dan akhirnya bergabung secara kovalen ke dalam molekul air:

HX (aq) + H ₂ O (l) <=> X ^- (aq) + H ₃ O ⁺ (aq)

Perhatikan bahawa persamaan itu sesuai dengan reaksi yang mewujudkan keseimbangan. Apabila pembentukan X ^- (aq) + H ₃ O ⁺ (aq) termodinamik sangat disukai, HX akan melepaskan proton berasidnya ke dalam air; dan kemudian, dengan H ₃ O ⁺ sebagai "pembawa" barunya, dapat bertindak balas dengan sebatian lain, walaupun yang terakhir ini bukan asas yang kuat.

Perkara di atas menerangkan ciri asid hidrid. Ini adalah kes bagi semua HX yang dilarutkan dalam air; tetapi ada yang menghasilkan penyelesaian yang lebih berasid daripada yang lain. Untuk apa ini? Sebabnya boleh menjadi sangat rumit. Tidak semua HX (ac) memihak kepada keseimbangan di atas ke kanan, iaitu ke arah X ^- (ac) + H ₃ O ⁺ (ac).

Keasidan

Dan pengecualian diperhatikan dalam asid hidrofluorik, HF (aq). Fluor sangat elektronegatif, oleh itu, ia memendekkan jarak ikatan HX, menguatkannya terhadap pemecahannya dengan tindakan air.

Begitu juga, ikatan HF mempunyai pertindihan yang lebih baik kerana alasan radius atom. Sebaliknya, ikatan H-Cl, H-Br atau HI lebih lemah dan cenderung terlepas sepenuhnya di dalam air, sehingga melanggar keseimbangan yang dinaikkan di atas.

Ini kerana halogen atau kalkogen lain (sulfur, misalnya), mempunyai radius atom yang lebih besar dan, oleh itu, orbitalnya lebih besar. Akibatnya, ikatan HX menunjukkan pertindihan orbit yang lebih buruk kerana X lebih besar, yang seterusnya mempengaruhi daya asid ketika bersentuhan dengan air.

Oleh itu, susunan keasidan yang menurun bagi asid hidro halogen adalah seperti berikut: HF <HCl

Tatanama

Bentuk anhidrat

Bagaimana hidrid dinamakan? Dalam bentuk anhidratnya, HX (g), mereka mesti disebut sebagai ditentukan untuk hidrogen halida: dengan menambahkan akhiran –uro pada akhir nama mereka.

Sebagai contoh, HI (g) terdiri daripada halida (atau hidrida) yang terbentuk oleh hidrogen dan yodium, oleh itu namanya ialah: hidrogen iodida . Oleh kerana bukan logam umumnya lebih elektronegatif daripada hidrogen, ia mempunyai bilangan pengoksidaan +1. Di NaH, sebaliknya, hidrogen mempunyai bilangan pengoksidaan -1.

Ini adalah cara tidak langsung lain untuk membezakan hidrida molekul dari halogen atau hidrogen halida dari sebatian lain.

Setelah HX (g) bersentuhan dengan air, ia dinyatakan sebagai HX (ac) dan hidrid kemudian diperoleh.

Dalam larutan berair

Untuk menamakan hidrid, HX (ac), akhiran –uro bentuk anhidratnya mesti diganti dengan akhiran –hidrat. Dan ia mesti disebut sebagai asid di tempat pertama. Oleh itu, untuk contoh di atas, HI (aq) dinamakan sebagai: air asam yod .

Bagaimana ia dibentuk?

Pembubaran hidrogen halida secara langsung

Hidridid ​​dapat terbentuk dengan hanya melarutkan hidrogen halida yang sesuai di dalam air. Ini dapat ditunjukkan dengan persamaan kimia berikut:

HX (g) => HX (ac)

HX (g) sangat larut dalam air, jadi tidak ada keseimbangan kelarutan, tidak seperti pemisahan ionnya untuk melepaskan proton berasid.

Namun, ada kaedah sintetik yang lebih disukai kerana menggunakan garam atau mineral sebagai bahan mentah, melarutkannya pada suhu rendah dengan asid kuat.

Pembubaran garam bukan logam dengan asid

Sekiranya garam meja, NaCl, dilarutkan dengan asid sulfurik pekat, tindak balas berikut berlaku:

NaCl + H ₂ SO ₄ (aq) => HCl (aq) + NaHSO ₄ (aq)

Asid sulfat menyumbangkan salah satu proton berasidnya kepada anion Cl ^- klorida , sehingga mengubahnya menjadi asid hidroklorik. Hidrogen klorida, HCl (g), dapat melepaskan diri dari campuran ini kerana sangat mudah meruap, terutama jika kepekatannya di dalam air sangat tinggi. Garam lain yang dihasilkan adalah natrium asid sulfat, NaHSO ₄ .

Cara lain untuk menghasilkannya adalah dengan menggantikan asid sulfurik dengan asid fosforik pekat:

NaCl (H) + H ₃ PO ₄ (aq) => HCl (aq) + NaH ₂ PO ₄ (aq)

H ₃ PO ₄ bertindak balas dengan cara yang sama seperti H ₂ SO ₄ , menghasilkan asid hidroklorik dan natrium diasid fosfat. NaCl adalah sumber Cl ^- anion , sehingga diperlukan sintesis hidrid, garam atau mineral lain yang mengandungi F ^- , Br ^- , I ^- , S ^2- , dan lain - lain.

Tetapi, penggunaan H ₂ SO ₄ atau H ₃ PO ₄ akan bergantung kepada kekuatan oksidatifnya. H ₂ SO ₄ adalah agen pengoksidaan yang sangat kuat, sehingga ia mengoksidakan gen Br ^- dan I ^- kepada bentuk molekul Br ₂ dan I _{2 mereka} ; yang pertama adalah cecair kemerahan, dan yang kedua berwarna ungu padat. Oleh itu, H ₃ PO ₄ mewakili alternatif yang disukai dalam sintesis tersebut.

Permohonan

Pembersih dan pelarut

Hidridid ​​pada asasnya digunakan untuk melarutkan pelbagai jenis bahan. Ini kerana ia adalah asid kuat, dan dapat membersihkan permukaan apa pun secara sederhana.

Proton berasidnya ditambahkan ke sebatian kekotoran atau kotoran, menjadikannya larut dalam medium berair dan kemudian terbawa oleh air.

Bergantung pada sifat kimia permukaan tersebut, satu hidrid atau yang lain dapat digunakan. Sebagai contoh, asid hidrofluorik tidak boleh digunakan untuk membersihkan gelas kerana akan larut di tempat. Asid hidroklorik digunakan untuk menghilangkan noda dari jubin kolam renang.

Mereka juga mampu melarutkan batu atau sampel pepejal, dan kemudian digunakan untuk tujuan analisis atau pengeluaran pada skala kecil atau besar. Dalam kromatografi pertukaran ion, asid hidroklorik cair digunakan untuk membersihkan lajur ion yang tinggal.

Pemangkin asid

Beberapa reaksi memerlukan penyelesaian yang sangat berasid untuk mempercepatnya dan mengurangkan masa ia berlaku. Di sinilah hidridid ​​masuk.

Contohnya ialah penggunaan asid hidroiodik dalam sintesis asid asetik glasial. Industri minyak juga memerlukan hidridid ​​dalam proses penapisan.

Reagen untuk sintesis sebatian organik dan bukan organik

Hidridid ​​tidak hanya membekalkan proton berasid, tetapi juga anion masing-masing. Anion ini boleh bertindak balas dengan sebatian organik atau bukan organik untuk membentuk halida tertentu. Dengan cara ini, mereka dapat disintesis: fluorida, klorida, iodida, bromida, selenida, sulfida, dan sebatian lain.

Halida ini boleh mempunyai aplikasi yang sangat pelbagai. Sebagai contoh, mereka boleh digunakan untuk mensintesis polimer, seperti Teflon; atau perantara, dari mana atom halogen akan dimasukkan ke dalam struktur molekul ubat-ubatan tertentu.

Katakan molekul CH ₃ CH ₂ OH, etanol, bertindak balas dengan HCl untuk membentuk etil klorida:

CH ₃ CH ₂ OH + HCl => CH ₃ CH ₂ Cl + H ₂ O

Setiap tindak balas ini menyembunyikan mekanisme dan banyak aspek yang dipertimbangkan dalam sintesis organik.

Contoh

Tidak banyak contoh yang tersedia untuk hidridid, kerana bilangan sebatian yang mungkin secara semula jadi terhad. Atas sebab ini, beberapa hidrid tambahan dengan tatanama masing-masing disenaraikan di bawah (singkatan (ac) diabaikan):

HF, asid hidrofluorik

Hydracid binari yang molekul HF membentuk ikatan hidrogen yang kuat, sehingga di dalam air ia adalah asid lemah.

H

Tidak seperti hidridid ​​yang dipertimbangkan sehingga saat itu, ia bersifat poliatomik, iaitu, ia mempunyai lebih dari dua atom, namun, ia tetap bersifat binari kerana terdiri daripada dua unsur: sulfur dan hidrogen.

Molekul MSM sudut tidak membentuk ikatan hidrogen yang cukup besar dan dapat dikesan oleh ciri bau telur busuknya.

HCl, asid hidroklorik

Salah satu asid yang terkenal dalam budaya popular. Ia bahkan merupakan sebahagian daripada komposisi jus gastrik, yang terdapat di dalam perut, dan bersama dengan enzim pencernaan mereka menurunkan makanan.

HBr, asid hidrobromik

Seperti asid hydroiodic, dalam fasa gas yang ia terdiri daripada linear molekul H-Br, yang bercerai menjadi H ⁺ (H ₃ O ⁺ ) dan Br ^- ion apabila memasuki air.

H

Walaupun Tellurium mempunyai sifat logam tertentu, hidridnya mengeluarkan wap yang tidak menyenangkan dan sangat beracun, seperti hidrogen selenium.

Seperti hidridid ​​dari kalkogenida (dari kumpulan 16 jadual berkala), dalam larutan ia menghasilkan anion Te ^2- , jadi valensinya adalah -2.

Rujukan

1. Clark J. (22 April 2017). Keasidan Hidrogen Halida. Dipulihkan dari: chem.libretexts.org
2. Lumen: Pengantar Kimia. Asid Binari. Diambil dari :ursus.lumenlearning.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Jun 2018). Definisi Asid Binari. Dipulihkan dari: thinkco.com
4. Encik D. Scott. Penulisan & Tatanama Formula Kimia. . Dipulihkan dari: celinaschools.org
5. Madhusha. (9 Februari 2018). Membezakan Antara Asid Binari dan Oksid. Dipulihkan dari: pediaa.com
6. Wikipedia. (2018). Asid hidrid. Dipulihkan dari: es.wikipedia.org
7. Natalie Andrews. (24 April 2017). Kegunaan Asid Hidriodik. Dipulihkan dari: sciencing.com
8. BelajarGuy. (2018). Asid Hidrofluorik: Kegunaan & Aplikasi Penting. Dipulihkan dari: studiousguy.com