Hər birimiz kimya kimi bir elmin anlayışlarına rast gəlmişik. Bəzən o qədər oxşardırlar ki, birini digərindən ayırmaq çətindir. Ancaq bunların hamısını başa düşmək çox vacibdir, çünki bəzən belə bir anlaşılmazlıq çox axmaq vəziyyətlərə, bəzən də bağışlanmaz səhvlərə səbəb olur. Bu yazıda hidridlərin nə olduğunu, hansının təhlükəli və hansının olmadığını, harada istifadə edildiyini və necə əldə edildiyini izah edəcəyik. Ancaq gəlin tarixə qısaca nəzər salmaqla başlayaq.
Tarix
Hidridlərin tarixi hidrogenin kəşfi ilə başlayır. Bu element 18-ci əsrdə Henry Cavendish tərəfindən kəşf edilmişdir. Hidrogen, bildiyiniz kimi, suyun bir hissəsidir və dövri cədvəlin bütün digər elementlərinin əsasını təşkil edir. Onun sayəsində planetimizdə üzvi birləşmələrin və həyatın mövcudluğu mümkündür.
Bundan əlavə, hidrogen bir çox qeyri-üzvi birləşmələrin əsasını təşkil edir. Onların arasında turşular və qələvilər, həmçinin hidrogenin digər elementlərlə unikal ikili birləşmələri - hidridlər var. Onların ilk sintez tarixi dəqiq məlum deyil, lakin qeyri-metal hidridlər insana qədim zamanlardan məlumdur. Bunlardan ən çox yayılmışı sudur. Bəli, su oksigen hidriddir.
Həmçinin bu sinfə ammonyak (ammiakın əsas komponenti), hidrogen sulfid, hidrogen xlorid və oxşar birləşmələr daxildir. Maddələrin xassələri haqqında daha çox məlumat əldə edinbu müxtəlif və heyrətamiz birləşmələr sinfi növbəti bölmədə müzakirə olunacaq.
Fiziki xüsusiyyətlər
Hidridlər əsasən qazlardır. Ancaq metal hidridləri götürsək (normal şəraitdə qeyri-sabitdirlər və su ilə çox tez reaksiya verirlər), onda bunlar da bərk maddələr ola bilər. Onlardan bəziləri (məsələn, hidrogen bromid) maye vəziyyətdə də mövcuddur.
Belə nəhəng maddələr sinfinin ümumi təsvirini vermək sadəcə qeyri-mümkündür, çünki onların hamısı fərqlidir və hidridi təşkil edən elementdən asılı olaraq, hidrogenlə yanaşı, müxtəlif fiziki xüsusiyyətlərə və kimyəvi xassələri. Lakin onları birləşmələri bir qədər oxşar olan siniflərə bölmək olar. Aşağıda hər sinfi ayrıca nəzərdən keçirəcəyik.
İon hidridlər hidrogenin qələvi və ya qələvi torpaq metalları ilə birləşmələridir. Onlar ağ maddələrdir, normal şəraitdə sabitdirlər. Qızdırıldıqda, bu birləşmələr ərimədən metal və hidrogenə parçalanır. Bir istisna, parçalanmadan əriyən və güclü qızdırıldıqda Li və H2-a çevrilən LiH-dir.
Metal hidridlər keçid metallarının birləşmələridir. Çox vaxt dəyişkən bir tərkibə malikdirlər. Onlar bir metalda hidrogenin bərk məhlulu kimi təqdim edilə bilər. Onlar həmçinin metal kristal quruluşa malikdirlər.
Kovalent hidridlərə Yerdə ən çox rast gəlinən tip aiddir: hidrogenin qeyri-metallarla birləşmələri. Bu maddələrin geniş yayılma sahəsi onların olması ilə əlaqədardıryüksək sabitlik, çünki kovalent bağlar kimyəvi bağların ən güclüsüdür.
Nümunə olaraq, silikon hidrid üçün formula SiH4-dir. Əgər ona həcmlə baxsaq, görərik ki, hidrogen mərkəzi silisium atomuna çox sıx şəkildə çəkilir və onun elektronları ona doğru sürüşür. Silikon kifayət qədər yüksək elektronegativliyə malikdir, buna görə də elektronları nüvəsinə daha güclü cəlb edə bilir və bununla da qonşu atomla arasındakı bağ uzunluğunu azaldır. Və bildiyiniz kimi, bağ nə qədər qısa olsa, bir o qədər güclü olar.
Növbəti hissədə hidridlərin reaktivlik baxımından digər birləşmələrdən necə fərqləndiyini müzakirə edəcəyik.
Kimyəvi xassələri
Bu bölmədə hidridləri keçmişdə olduğu kimi eyni qruplara bölməyə də dəyər. Və biz ion hidridlərin xüsusiyyətləri ilə başlayacağıq. Onların digər iki növdən əsas fərqi qələvi əmələ gəlməsi və hidrogenin qaz şəklində buraxılması ilə su ilə aktiv şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olmasıdır. Hidrid reaksiyası - su olduqca partlayıcıdır, buna görə birləşmələr ən çox nəm olmadan saxlanılır. Bu, su, hətta havada belə təhlükəli transformasiyaya səbəb ola biləcəyi üçün edilir.
Yuxarıdakı reaksiyanın tənliyini kalium hidrid kimi bir maddənin nümunəsindən istifadə edərək göstərək:
KH + H2O=KOH + H2
Gördüyümüz kimi, hər şey olduqca sadədir. Buna görə də biz təsvir etdiyimiz digər iki maddə növü üçün xarakterik olan daha maraqlı reaksiyaları nəzərdən keçirəcəyik.
Prinsipcə, təhlil etmədiyimiz qalan çevrilmələr bütün növ maddələr üçün xarakterikdir. Onlarsu ilə və ya hidroksidlə metal əmələ gətirmək üçün metal oksidləri ilə reaksiya verməyə meyllidirlər (sonuncu qələvi və qələvi torpaq metalları üçün xarakterikdir).
Digər maraqlı reaksiya termal parçalanmadır. Yüksək temperaturda baş verir və metal və hidrogen əmələ gəlməzdən əvvəl keçir. Əvvəlki bölmələrdə artıq təhlil etdiyimiz üçün bu reaksiya üzərində dayanmayacağıq.
Beləliklə, biz bu tip ikili birləşmələrin xassələrini nəzərdən keçirdik. İndi onları əldə etmək haqqında danışmağın vaxtıdır.
Hidridlərin istehsalı
Demək olar ki, bütün kovalent hidridlər təbii birləşmələrdir. Onlar kifayət qədər sabitdirlər, buna görə də xarici qüvvələrin təsiri altında dağılmırlar. İon və metal hidridlərlə hər şey bir az daha mürəkkəbdir. Onlar təbiətdə yoxdur, ona görə də sintez edilməlidir. Bu, çox sadə şəkildə edilir: hidrogen və hidridi alınacaq elementin qarşılıqlı təsirinin reaksiyası ilə.
Tətbiq
Bəzi hidridlərin xüsusi tətbiqi yoxdur, lakin əksəriyyəti sənaye üçün çox vacib maddələrdir. Biz təfərrüatlara girməyəcəyik, çünki hamı eşitmişdir ki, məsələn, ammonyak bir çox sahələrdə istifadə olunur və süni amin turşularının və üzvi birləşmələrin istehsalı üçün əvəzsiz bir maddə kimi xidmət edir. Bir çox hidridlərin istifadəsi kimyəvi xüsusiyyətləri ilə məhdudlaşır. Buna görə də, onlar yalnız laboratoriya təcrübələrində istifadə olunur.
Tətbiq bu sinif maddələr üçün çox geniş bölmədir, ona görə də biz özümüzü ümumi faktlarla məhdudlaşdırdıq. Növbəti hissədə necə olacağını sizə xəbər verəcəyikbir çoxumuz lazımi məlumatı olmadan zərərsiz (və ya ən azı məlum olan) maddələri bir-birimizlə qarışdırırıq.
Bəzi xəyallar
Məsələn, bəzi insanlar hidrogen hidridinin təhlükəli bir şey olduğunu düşünürlər. Əgər bu maddəni belə adlandıra bilirsinizsə, deməli, heç kim bunu etmir. Əgər bu barədə düşünürsünüzsə, onda hidrogen hidrid hidrogenin hidrogenlə birləşməsidir, yəni H2 molekuludur. Təbii ki, bu qaz təhlükəlidir, ancaq oksigenlə qarışdıqda. Təmiz formada heç bir təhlükə yaratmır.
Bir çox qaranlıq adlar var. Onlar vərdiş etməmiş insanı dəhşətə gətirirlər. Lakin təcrübədən göründüyü kimi, onların əksəriyyəti təhlükəli deyil və məişət məqsədləri üçün istifadə olunur.
Nəticə
Kimya dünyası böyükdür və düşünürük ki, bundan sonra olmasa, bir neçə başqa məqalədən sonra özünüz görəcəksiniz. Buna görə də başınızla onun işinə qərq olmağın mənası var. Bəşəriyyət bir çox yeni şeylər kəşf etdi və daha çoxu naməlum olaraq qalır. Və sizə hidridlər sahəsində maraqlı bir şey olmadığını düşünsəniz, çox yanılırsınız.
