Chacun de nous a rencontré les concepts d'une science telle que la chimie. Parfois, ils sont si semblables qu'il est difficile de les distinguer les uns des autres. Mais il est très important de les comprendre tous, car parfois un tel malentendu conduit à des situations très stupides, et parfois à des erreurs impardonnables. Dans cet article, nous vous dirons ce que sont les hydrures, lesquels sont dangereux et lesquels ne le sont pas, où ils sont utilisés et comment ils sont obtenus. Mais commençons par une brève digression dans l'histoire.
Histoire
L'histoire des hydrures commence avec la découverte de l'hydrogène. Cet élément a été découvert par Henry Cavendish au 18ème siècle. L'hydrogène, comme vous le savez, fait partie de l'eau et est à la base de tous les autres éléments du tableau périodique. Grâce à lui, l'existence de composés organiques et la vie sur notre planète est possible.
De plus, l'hydrogène est à la base de nombreux composés inorganiques. Parmi eux se trouvent des acides et des alcalis, ainsi que des composés binaires uniques d'hydrogène avec d'autres éléments - les hydrures. La date de leur première synthèse n'est pas exactement connue, mais les hydrures non métalliques sont connus de l'homme depuis l'Antiquité. Le plus commun d'entre eux est l'eau. Oui, l'eau est de l'hydrure d'oxygène.
Cette classe comprend également l'ammoniac (le composant principal de l'ammoniac), le sulfure d'hydrogène, le chlorure d'hydrogène et des composés similaires. En savoir plus sur les propriétés des substances decette classe diversifiée et étonnante de composés sera discutée dans la section suivante.
Propriétés physiques
Les hydrures sont principalement des gaz. Cependant, si nous prenons des hydrures métalliques (ils sont instables dans des conditions normales et réagissent très rapidement avec l'eau), alors ceux-ci peuvent également être des substances solides. Certains d'entre eux (par exemple, le bromure d'hydrogène) existent également à l'état liquide.
Il est tout simplement impossible de donner une description générale d'une classe de substances aussi vaste, car elles sont toutes différentes et, selon l'élément qui compose l'hydrure, en plus de l'hydrogène, elles ont des caractéristiques physiques différentes et propriétés chimiques. Mais ils peuvent être divisés en classes, dont les composés sont quelque peu similaires. Ci-dessous, nous examinerons chaque classe séparément.
Les hydrures ioniques sont des composés d'hydrogène avec des métaux alcalins ou alcalino-terreux. Ce sont des substances blanches, stables dans des conditions normales. Lorsqu'ils sont chauffés, ces composés se décomposent en leur métal et en hydrogène sans fondre. Une exception est LiH, qui fond sans se décomposer et, lorsqu'il est fortement chauffé, se transforme en Li et H2.
Les hydrures métalliques sont des composés de métaux de transition. Ils ont très souvent une composition variable. Ils peuvent être représentés comme une solution solide d'hydrogène dans un métal. Ils ont également une structure cristalline métallique.
Les hydrures covalents appartiennent justement au type le plus courant sur Terre: les composés d'hydrogène avec des non-métaux. La vaste zone de distribution de ces substances est due à leurune grande stabilité, car les liaisons covalentes sont les plus fortes des liaisons chimiques.
Par exemple, la formule de l'hydrure de silicium est SiH4. Si nous le regardons en volume, nous verrons que l'hydrogène est très fortement attiré par l'atome de silicium central et que ses électrons sont déplacés vers lui. Le silicium a une électronégativité suffisamment élevée, il est donc capable d'attirer plus fortement les électrons vers son noyau, réduisant ainsi la longueur de la liaison entre lui et l'atome voisin. Et comme vous le savez, plus le lien est court, plus il est fort.
Dans la section suivante, nous verrons en quoi les hydrures diffèrent des autres composés en termes de réactivité.
Propriétés chimiques
Dans cette section, il convient également de diviser les hydrures dans les mêmes groupes que par le passé. Et nous commencerons par les propriétés des hydrures ioniques. Leur principale différence avec les deux autres types est qu'ils interagissent activement avec l'eau avec la formation d'alcali et la libération d'hydrogène sous forme de gaz. La réaction hydrure - eau est assez explosive, de sorte que les composés sont le plus souvent stockés sans humidité. Ceci est fait parce que l'eau, même dans l'air, peut initier une transformation dangereuse.
Montrons l'équation de la réaction ci-dessus en utilisant l'exemple d'une substance telle que l'hydrure de potassium:
KH + H2O=KOH + H2
Comme nous pouvons le voir, tout est assez simple. Par conséquent, nous considérerons des réactions plus intéressantes caractéristiques des deux autres types de substances que nous décrivons.
En principe, le reste des transformations que nous n'avons pas analysées sont caractéristiques de tous les types de substances. Ils sontont tendance à réagir avec les oxydes métalliques pour former du métal, soit avec de l'eau, soit avec de l'hydroxyde (ce dernier est typique des métaux alcalins et alcalino-terreux).
Une autre réaction intéressante est la décomposition thermique. Il se produit à des températures élevées et passe avant la formation de métal et d'hydrogène. Nous ne nous attarderons pas sur cette réaction, puisque nous l'avons déjà analysée dans les sections précédentes.
Donc, nous avons considéré les propriétés de ce type de composés binaires. Il est maintenant temps de parler de leur obtention.
Production d'hydrures
Presque tous les hydrures covalents sont des composés naturels. Ils sont assez stables, ils ne se désintègrent donc pas sous l'influence de forces extérieures. Avec les hydrures ioniques et métalliques, tout est un peu plus compliqué. Ils n'existent pas dans la nature, ils doivent donc être synthétisés. Cela se fait très simplement: par la réaction de l'interaction de l'hydrogène et de l'élément dont on veut obtenir l'hydrure.
Demande
Certains hydrures n'ont pas d'application spécifique, mais la plupart sont des substances très importantes pour l'industrie. Nous n'entrerons pas dans les détails, car tout le monde a entendu dire que, par exemple, l'ammoniac est utilisé dans de nombreux domaines et sert de substance indispensable à la production d'acides aminés artificiels et de composés organiques. L'utilisation de nombreux hydrures est limitée par leurs propriétés chimiques. Par conséquent, ils sont utilisés exclusivement dans des expériences de laboratoire.
Application est une section trop large pour cette classe de substances, nous nous sommes donc limités à des faits généraux. Dans la partie suivante, nous vous expliquerons commentbeaucoup d'entre nous, sans les connaissances nécessaires, confondent des substances inoffensives (ou du moins connues) les unes avec les autres.
Quelques délires
Par exemple, certaines personnes pensent que l'hydrure d'hydrogène est quelque chose de dangereux. Si vous pouvez appeler cette substance ainsi, alors personne ne le fait. Si vous y réfléchissez, l'hydrure d'hydrogène est une combinaison d'hydrogène et d'hydrogène, ce qui signifie qu'il s'agit d'une molécule H2. Bien sûr, ce gaz est dangereux, mais seulement lorsqu'il est mélangé à de l'oxygène. Dans sa forme pure, il ne présente aucun danger.
Il existe de nombreux noms obscurs. Ils terrifient la personne non habituée. Cependant, comme le montre la pratique, la plupart d'entre eux ne sont pas dangereux et sont utilisés à des fins domestiques.
Conclusion
Le monde de la chimie est immense, et nous pensons que si ce n'est pas après cela, alors après plusieurs autres articles, vous verrez par vous-même. C'est pourquoi il est logique de se plonger dans son étude avec la tête. L'humanité a découvert beaucoup de nouvelles choses, et encore plus reste inconnue. Et s'il vous semble qu'il n'y a rien d'intéressant dans le domaine des hydrures, vous vous trompez lourdement.
