Hydrid

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Hydridy jsou binární (dvojprvkové) sloučeniny vodíku s jinými prvky.

Obsah

[editovat] Dělení hydridů

Podle vazebné interakce je můžeme rozdělit na iontové, kovové, přechodné, molekulové a polymerní.

[editovat] Iontové hydridy

Iontové hydridy jsou sloučeniny vodíku s nejelektropozitivnějšími kovy (alkalické kovy, kovy alkalických zemin)*. Jsou to reaktivní, termicky málo stabilní, bezbarvé krystalické látky, ve kterých má vodík oxidační číslo -I.

S vodou reagují za vzniku příslušného hydroxidu a vývoje vodíku.

*Mezi iontové hydridy patří i hydridy obecného vzorce XH2 odvozené od Sc, Zr, La, Ac a některých lanthanoidů a aktinoidů

Příprava

Iontové hydridy lze připravit přímou reakcí vodíku s alkalickými kovy nebo kovy alkalických zemin.

2 Na + H2 → 2 NaH - hydrid sodný
Ca + H2 → CaH2 - hydrid vápenatý

(V průběhu těchto reakcí vystupuje elementární vodík jako oxidační činidlo.)

[editovat] Kovové hydridy

Kovové hydridy jsou křehké pevné látky kovového vzhledu. Tvoří je prvky podskupiny chromu, triády železa a palladium. Tyto sloučeniny se vyznačují vodivými nebo polovodivými vlastnostmi. Jejich struktura není doposud zcela objasněna.

[editovat] Hydridy přechodného typu

Hydridy přechodného typu tvoří prvky podskupin skandia, titanu, vanadu a některé lanthanoidy a aktinoidy. S uvedenými prvky vodík dobře reaguje za vzniku sloučenin, které nejsou přesně definované. Většinou mají charakter berthollidů* (např. TiH1,75 nebo VH0,71). Vazebné poměry v těchto sloučeninách jsou přechodem mezi vazbami iontovými a kovovými.

*V krystalové struktuře chemických látek může docházet k poruchám. Jejich důsledkem je do jisté míry proměnlivé chemické složení těchto látek, které není v souladu se zákonem stálých slučovacích poměrů. Takové sloučeniny se často označují jako berthollidy. Sloučeniny s konstantním složením bývají označovány jako daltonidy.

[editovat] Molekulové (kovalentní) hydridy

Kovalentní hydridy tvoří nekovy a polokovy IV. až VII. skupiny periodického systému. Pokud jde o jednotlivé skupiny, pevnost vazeb i teplotní stálost klesá s rostoucím atomovým číslem, v rámci period však zleva doprava roste.

[editovat] Polymerní hydridy

Polymerní hydridy jsou sloučeniny s elektonově deficitními vazbami. Tvoří je prvky II. a III. skupiny periodického systému. Studium vazebných poměrů v těchto sloučeninách mělo značný význam pro rozvoj teorie chemické vazby. Hydridy boru a gallia jsou většinou plynné nebo kapalné, ostatní mají skupenství pevné.

[editovat] Názvosloví hydridů

Hydridy můžeme rozdělit také z hlediska názvoslovného, a to na tři skupiny.

[editovat] Sloučeniny s prvky I. a II. skupiny

Tyto hydridy mají dvojslovné názvy složené ze slova hydrid a přídavného jména obsahujícího název prvku s ohledem na jeho oxidační číslo (analogie s označováním kationtů v solích, oxidech, …). Například:

  • NaH - hydrid sodný
  • KH - hydrid draselný
  • CaH2 - hydrid vápenatý
  • BeH2 - hydrid beryllnatý

[editovat] Sloučeniny s prvky III. až V. skupiny

Sloučeniny této skupiny hydridů jsou pojmenovávány jedním slovem složeným ze slovního základu názvu kationtu a přípony -an. Počet vodíků v těchto hydridech je možno zjistit buď z obecných vlastností jednotlivých skupin a nebo i následovně:

  • Ve třetí a čtvrté skupině je počet vodíku stejný jako číslo skupiny
    • BH3 - boran
    • AlH3 - alan
    • SiH4 - silan
    • GeH4 - german
    • SnH4 - stannan
  • V páté skupině* je toto číslo rozdílem čísla skupiny od čísla 8
    • SbH3 - stiban
    • PH3 - fosfan
    • AsH3 - arsan

*Toto platí i v VI. a VII. skupině, zde ale nemluvíme o hydridech, v těchto případech se jedná o chalkogeny (sulfan, selan, tellan) a halogeny(chlorovodík, bromovodík, jodovodík).



Převážný zdroj: Mareček, Aleš. Chemie pro čtyřletá gymnázia. ISBN 8071820555