هيدريدس: الخواص والأنواع والتسميات والأمثلة

هيدريد هو هيدروجين في شكله الأنيوني (H-) أو مركبات تتشكل من مزيج عنصر كيميائي (معدني أو غير معدني) مع أنيون الهيدروجين. من بين العناصر الكيميائية المعروفة ، الهيدروجين هو أبسط بنية ، لأنه عندما يكون في الحالة الذرية ، يكون لديه بروتون في نواة وإلكترون.

على الرغم من ذلك ، لا يوجد الهيدروجين إلا في شكله الذري في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة إلى حد ما. هناك طريقة أخرى للتعرف على الهيدريدات وهي عندما تلاحظ أن واحدة أو أكثر من ذرات الهيدروجين المركزية في الجزيء لها سلوك نووي ، كعامل اختزال أو حتى كقاعدة.

وبالتالي ، فإن الهيدروجين لديه القدرة على الاندماج مع معظم عناصر الجدول الدوري لتشكيل مواد مختلفة.

كيف تتشكل الهيدريد؟

تتشكل الهيدريدات عندما يرتبط الهيدروجين في شكله الجزيئي بعنصر آخر - إما من أصل معدني أو غير معدني - مباشرة عن طريق فصل الجزيء لتكوين مركب جديد.

بهذه الطريقة ، يشكل الهيدروجين روابط من النوع التساهمي أو الأيوني ، وهذا يتوقف على نوع العنصر الذي يتم دمجه به. في حالة الارتباط بالمعادن الانتقالية ، تتشكل هيدريدات الخلالي بخصائص فيزيائية وكيميائية يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا من معدن إلى آخر.

يقتصر وجود أيونات هيدريد الحر على تطبيق الظروف القاسية التي لا تحدث بسهولة ، لذلك في بعض الجزيئات لا يتم تلبية قاعدة الثماني.

من الممكن عدم إعطاء قواعد أخرى متعلقة بتوزيع الإلكترونات ، مع تطبيق تعبيرات عن روابط مراكز متعددة لشرح تكوين هذه المركبات.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للهيدريدات

من حيث الخصائص الفيزيائية والكيميائية ، يمكن القول أن خصائص كل هيدريد تعتمد على نوع الرابطة التي يتم تنفيذها.

على سبيل المثال ، عندما يرتبط أنيون الهيدريد بمركز إلكتروفيلي (عادةً ما يكون ذرة كربون غير مشبعة) ، يتصرف المركب المتشكل كعامل اختزال ، والذي ينتشر استخدامه على نطاق واسع في التخليق الكيميائي.

في المقابل ، عندما تتحد هذه الجزيئات مع عناصر مثل الفلزات القلوية ، تتفاعل مع الحمض الضعيف (حمض برونستيد) وتتصرف كقواعد قوية ، وتطلق غاز الهيدروجين. هذه الهيدريد مفيدة جدا في التخليق العضوي.

ثم لوحظ أن طبيعة الهيدريدات متنوعة للغاية ، بحيث تكون قادرة على تكوين جزيئات منفصلة ، والمواد الصلبة من النوع الأيوني ، والبوليمرات والعديد من المواد الأخرى.

لهذا السبب ، يمكن استخدامها كمجففات أو مذيبات أو محفزات أو وسيطة في التفاعلات الحفزية. لديهم أيضا استخدامات متعددة في المختبرات أو الصناعات لأغراض مختلفة.

هيدريدس المعادن

هناك نوعان من الهيدريد: معدني وغير معدني.

هيدريد المعادن هي تلك المواد الثنائية التي يتم تشكيلها عن طريق الجمع بين عنصر معدني مع الهيدروجين ، وهو عادة ما يكون له تأثير إيجابي ، مثل المعادن الأرضية القلوية أو القلوية ، على الرغم من تضمين الهيدريدات البينية أيضًا.

هذا هو النوع الوحيد من التفاعل الذي يحتوي فيه الهيدروجين (الذي يكون رقم الأكسدة عادةً +1) على إلكترون إضافي عند مستواه الخارجي ؛ بمعنى ، يتم تحويل رقم التكافؤ إلى -1 ، على الرغم من أن طبيعة الروابط في هذه الهيدريدات لم يتم تحديدها بشكل كامل من خلال تباين علماء الموضوع.

تحتوي هيدريدات المعادن على بعض خواص المعادن ، مثل الصلابة والتوصيل والسطوع ؛ ولكن على عكس المعادن ، فإن الهيدريدات لها هشاشة معينة ، ولا يتوافق قياسها عند العوامل الكيميائية مع قوانين الوزن في الكيمياء.

هيدريد غير معدني

ينشأ هذا النوع من الهيدريد من الارتباط التساهمي بين العنصر غير المعدني والهيدروجين ، بحيث يكون العنصر غير المعدني دائمًا في أدنى رقم أكسدة له لتوليد هيدريد واحد مع كل واحد.

كما أن هذا النوع من المركبات ، في معظمه ، غازي في ظروف بيئية قياسية (25 درجة مئوية و 1 صراف آلي). لهذا السبب ، فإن العديد من الهيدريدات غير المعدنية لها نقاط غليان منخفضة ، بسبب قوى فان دير فال التي تعتبر ضعيفة.

بعض هيدريدات هذه الفئة هي جزيئات منفصلة ، والبعض الآخر ينتمي إلى مجموعة البوليمرات أو oligomers وحتى الهيدروجين الذي مر بعملية كيميائية على سطح يمكن إدراجه في هذه القائمة.

التسمية ، كيف سميت؟

لكتابة صيغة هيدريد المعادن ، ابدأ بكتابة المعدن (رمز العنصر المعدني) متبوعًا بالهيدروجين (MH ، حيث M هو المعدن).

تبدأ تسمية هيدريد بكلمة هيدريد متبوعة باسم المعدن ("هيدريد إم") ، لذلك يقرأ LiH "هيدريد الليثيوم" ، يقرأ CaH ₂ "هيدريد الكالسيوم" وهكذا.

في حالة الهيدريدات غير المعدنية ، فإن العكس هو مكتوب للهيدريدات المعدنية ؛ أي أنه يبدأ بكتابة الهيدروجين (رمزه) حدث بواسطة غير المعادن (HX ، حيث X هو غير المعدني).

لتسمية هذه العناصر ، ابدأ باسم العنصر غير المعدني وأضف اللاحقة "uro" ، تنتهي بكلمات "hydrogen" ("X-uro de hydrogen") ، لذلك HBr يقرأ "hydrogen bromide" ، H ₂ S يقرأ "كبريتيد الهيدروجين" وهلم جرا.