水素化物は、そのアニオン形態(H水素である-または水素アニオンと化学元素(金属または非金属)の組み合わせから形成される化合物)。既知の化学元素の中で、水素は最も単純な構造を持つ水素です。これは、原子状態にあるとき、水素が原子核と電子にあるためです。
これにもかかわらず、水素はかなり高温条件下でのみその原子形態で見られます。水素化物を認識するもう1つの方法は、分子内の1つ以上の中心水素原子が、還元剤として、または塩基としてさえも求核挙動を示すことが観察された場合です。
水素化アルミニウムリチウム
したがって、水素は、周期表のほとんどの元素と結合して異なる物質を形成する能力を持っています。
水素化物はどのようにして形成されますか?
水素化物は、その分子形態の水素が別の元素(金属起源であろうと非金属起源であろうと)が分子を解離して新しい化合物を形成することによって直接結びつくときに形成されます。
このようにして、水素は、結合する元素の種類に応じて、共有結合型またはイオン型の結合を形成します。遷移金属と結合する場合、侵入型水素化物は、金属ごとに大きく異なる物理的および化学的特性で形成されます。
フリーフォーム水素化物アニオンの存在は、容易に発生しない極端な条件の適用に限定されるため、一部の分子ではオクテット規則が満たされません。
これらの化合物の形成を説明するために多中心結合の式を適用しなければならない、電子の分布に関連する他の規則も与えられていない可能性があります。
水素化物の物理的および化学的性質
物理的および化学的特性の観点から、各水素化物の特性は、実行される結合のタイプに依存すると言えます。
たとえば、水素化物アニオンが求電子中心(通常は不飽和炭素原子)に関連付けられている場合、形成された化合物は還元剤として機能し、化学合成で広く使用されます。
代わりに、アルカリ金属などの元素と組み合わせると、これらの分子は弱酸(ブレンステッド酸)と反応して強塩基のように振る舞い、水素ガスを放出します。これらの水素化物は有機合成において非常に有用です。
次に、水素化物の性質は非常に多様であり、離散した分子、イオン型の固体、ポリマー、および他の多くの物質を形成できることが観察されています。
このため、それらは乾燥剤、溶媒、触媒または触媒反応の中間体として使用できます。また、研究所やさまざまな目的の産業で複数の用途があります。
金属水素化物
水素化物には、金属と非金属の2種類があります。
金属水素化物は、金属元素と水素、一般的にはアルカリまたはアルカリ土類などの電気陽性の水素との組み合わせによって形成される二成分物質ですが、侵入型水素化物も含まれます。
これは、水素(通常、酸化数が+1)が、最外部レベルに余分な電子を持つ唯一のタイプの反応です。つまり、その価数は-1に変換されますが、これらの水素化物の結合の性質は、対象を研究する人々の不一致のために完全には定義されていません。
金属水素化物は、硬度、導電率、輝度など、金属のいくつかの特性を持っています。しかし、金属とは異なり、水素化物には特定の脆弱性があり、その化学量論は常に化学の重量法則に準拠していません。
非金属水素化物
このタイプの水素化物は、非金属元素と水素の間の共有結合から生じるため、非金属元素は常に最小の酸化数にあり、それぞれで単一の水素化物を生成します。
また、これらのタイプの化合物は、ほとんどの場合、標準的な環境条件(25°Cおよび1 atm)で気体の形で見つかることも必要です。このため、弱いと考えられるファンデルワールス力により、多くの非金属水素化物は沸点が低くなります。
このクラスの一部の水素化物は個別の分子であり、その他はポリマーまたはオリゴマーのグループに属しており、表面で化学吸着プロセスを経た水素もこのリストに含めることができます。
命名法、それらはどのように命名されていますか?
金属水素化物の式を書くには、まず金属(金属元素の記号)に続けて水素(MH、Mは金属)を書きます。
それらに名前を付けるには、それは金属の名前が続く水素化物という言葉で始まります(「M水素化物」)したがって、LiHは「水素化リチウム」、CaH 2は「水素化カルシウム」などと読み取られます。
非金属水素化物の場合は、金属水素化物とは逆の方法で書かれます。つまり、非金属(HX、Xは非金属)に続いて水素(その記号)を書き込むことから始まります。
それらに名前を付けるには、非金属元素の名前から始め、「uro」という語尾で終わる「uro」という接尾辞を追加します。したがって、HBrは「臭化水素」、H 2 Sは「硫化水素」などと読みます。
例
異なる特性を持つ金属水素化物と非金属水素化物の多くの例があります。ここにいくつかあります:
金属水素化物
-LiH(水素化リチウム)。
-NaH(水素化ナトリウム)。
-KH(水素化カリウム)。
-CsH(水素化セシウム)。
-RbH(水素化ルビジウム)。
-BeH 2(水素化ベリリウム)。
-MgH 2(水素化マグネシウム)。
-CaH 2(水素化カルシウム)。
-SrH 2(水素化ストロンチウム)。
-BaH 2(水素化バリウム)。
-AlH3(水素化アルミニウム)。
-SrH2(水素化ストロンチウム)。
-MgH2(水素化マグネシウム)。
-CaH2(水素化カルシウム)。
非金属水素化物
-HBr(臭化水素)。
-HF(フッ化水素)。
-HI(ヨウ化水素)。
-HCl(塩化水素)。
-H 2 S(硫化水素)。
-H 2 Te(テルル化水素)。
-H 2 Se(セレン化水素)。
参考文献
- ウィキペディア。(2017)。ウィキペディア。en.wikipedia.orgから復元
- Chang、R.(2007)。化学。(第9版)。マグローヒル。
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