- Erityisten yhdisteiden ominaisuudet
- Carbonoids
- Nitrogenoids
- nimistö
- koulutus
- Carbonoids
- Nitrogenoids
- Sovellukset
- Viitteet
Erityinen yhdisteet ovat kaikki sellaiset, kovalenttisen hydridejä, että carbonoids ja nitrogenoids. Nämä ovat yhdisteitä, joilla on kaava EH 4, että carbonids tai ryhmän 14 alkuaineiden, tai kaavan EH 3 varten nitrogenoids tai ryhmän 15 elementtejä.
Syy, miksi jotkut kemistit viittaavat näihin hydrideihin erityisyhdisteinä, ei ole kovin selvä; Tämä nimi voi olla suhteellinen, vaikka piittaamatta siitä, että H 2 O ei löydy joukossa, jotkut ovat hyvin epävakaita ja harvinaisia, jotta he voisivat olla kelvollisia tällaisen karsinta.
Karboidi- ja typpihydridit. Lähde: Gabriel Bolívar.
Kaksi hydridi molekyylit EH 4 (vasen) ja EH 3 (oikealla) on esitetty ylempi kuva, jossa on aloilla ja tangot malli. Huomaa, että EH 4 hydridit ovat tetrahedral, kun taas EH 3 On trigonal pyramidi geometria, jossa on elektronipari yläpuolella keskeinen E atomi.
Kun siirryt alaryhmiin 14 ja 15, keskusatomi kasvaa ja molekyyli muuttuu raskaammaksi ja epävakaammaksi; koska EH-sidoksia heikentää niiden kiertoratojen huono päällekkäisyys. Raskaammat hydridit ovat ehkä totta erityinen yhdisteiden, kun taas CH 4, esimerkiksi, on hyvin runsaasti luonnossa.
Erityisten yhdisteiden ominaisuudet
Jakamalla erityiset yhdisteet kahteen määriteltyyn ryhmään kovalenttisia hydridejä, lyhyt kuvaus niiden ominaisuuksista annetaan erikseen.
Carbonoids
Kuten alussa mainittiin, niiden kaavat ovat EH 4 ja koostuvat tetraedrisessa molekyylejä. Yksinkertaisin Näiden hydridien on CH 4, joka on ironisesti myös luokiteltu hiilivety. Tärkein asia tässä molekyylissä on sen CH-sidosten suhteellinen stabiilisuus.
Myös, CC sidokset ovat erittäin vahvoja, aiheuttaen CH 4 on ketjutetaan perheen hiilivetyjä. Tällä tavalla syntyy pitkiä CC-ketjuja ja monia CH-sidoksia.
Ei sama raskaampien kollegoidensa kanssa. Esimerkiksi SiH4: llä on erittäin epästabiileja Si-H-sidoksia, mikä tekee tästä kaasusta reaktiivisemman yhdisteen kuin vety itse. Lisäksi niiden liitetykset eivät ole kovin tehokkaita tai vakaita, ja ne saavat aikaan Si-Si-ketjuja, joissa on korkeintaan kymmenen atomia.
Tällaisia ketjutus tuotteet ovat hexahydrides, E 2 H 6: C 2 H 6 (etaani), Si- 2 H 6 (disilaani), Ge 2 H 6 (digestman), ja Sn 2 H 6 (diestannan).
Muut hydridit: GEH 4, SNH 4 ja PBH 4 ovat vieläkin epävakaa ja räjähtävien kaasujen, joista niiden alentavan vaikutuksen on hyödyntänyt. PBH 4 pidetään teoreettinen yhdiste, koska se on niin reaktiivinen, että se ei saada kunnolla.
Nitrogenoids
Typpihydridien tai ryhmän 15 puolella löydämme trigonaalipyramidi-molekyylit EH 3. Nämä yhdisteet ovat myös kaasumaisia, epästabiileja, värittömiä ja myrkyllisiä; mutta monipuolisempi ja hyödyllisempi kuin EH 4.
Esimerkiksi NH 3, yksinkertaisin niistä, on yksi teollisesti tuotettavimmista kemiallisista yhdisteistä, ja sen epämiellyttävä haju kuvaa sitä erittäin hyvin. PH 3 puolestaan haisee valkosipulin ja kalan, ja AsH 3 haisee kuin mätämunia.
Kaikki EH 3 -molekyylit ovat emäksisiä; mutta NH 3 on kruunattuun tämä ominaisuus, on vahvin pohja johtuen suuremmasta elektronegatiivisuus ja elektronitiheys typpeä.
NH 3 voidaan myös ketjuttaa, kuten voidaan CH 4, vain paljon vähäisemmässä määrin; hydratsiini, N 2 H 4 (H 2 -N-NH 2), ja triazane, N 3 H 5 (H 2 N-NH-NH 2), ovat esimerkkejä yhdisteistä aiheuttama ketjutus typpeä.
Vastaavasti, hydridit PH 3 ja tuhka 3 ketjutetaan aiheuttaa P 2 H 4 (H 2 P-PH 2), ja As 2 H 4 (H 2 As-ASH 2), vastaavasti.
nimistö
Näiden erityisyhdisteiden nimeämiseksi käytetään suurimmaksi osaksi aikaa kahta nimikkeistöä: perinteistä ja IUPAC-nimikettä. Alla hydridit EH 4 ja EH 3 eritellään vastaavilla kaavoilla ja nimillä.
- CH 4: metaani.
- SiH 4: silaani.
- GeH 4: saksa.
- SnH 4: stannaani.
- PBH 4: plumban.
- NH 3: ammoniakki (perinteinen), azano (IUPAC).
- PH 3: fosfiini, fosfaani.
- AsH 3: arsiini, arsaani.
- SbH 3: stibniitti, stiban.
- BiH 3: bismutiini, bismutaani.
Tietysti voidaan käyttää myös systemaattista ja osakenimikkeistöä. Ensimmäinen määrittelee vetyatomien määrän kreikkalaisilla etuliitteillä di, tri, tetra jne. CH 4 tulisi kutsua mukaan tämän nimikkeistön hiili tetrahydride. Kun taas mukaan hyllyssä nimikkeistön, CH 4 olisi nimeltään hiili (IV) läsnä ollessa.
koulutus
Jokaisella näistä erityisyhdisteistä on useita valmistusmenetelmiä, olipa kyse teollisuusvaa'oissa, laboratorioissa ja jopa biologisissa prosesseissa.
Carbonoids
Metaania muodostuvat erilaisista biologisista ilmiöistä, joissa korkeat paineet ja lämpötilat hajottavat korkeampien molekyylimassojen hiilivetyjä.
Se kertyy suuriin kaasutaskuihin tasapainossa öljyn kanssa. Myös syvällä arktisella alueella se pysyy kidettyinä jääkiteinä, joita kutsutaan klatraateiksi.
Silaani on vähemmän runsas, ja yhtä monista sen valmistusmenetelmistä edustaa seuraava kemiallinen yhtälö:
6H 2 (g) + 3SiO 2 (g) + 4AL (s) → 3SiH 4 (g) + 2AI 2 O 3 (s)
GeH 4: n suhteen se syntetisoidaan laboratorion tasolla seuraavien kemiallisten yhtälöiden mukaisesti:
Na 2 GeO 3 + NaBH 4 + H 2 O → geh 4 + 2 NaOH + NaBO 2
Ja SNH 4 on muodostettu, kun se reagoi KAlH 4 on tetrahydrofuraani (THF) väliaineessa.
Nitrogenoids
Ammoniakki, kuten CH 4, voidaan muodostaa luonnossa, erityisesti avaruudessa muodossa kiteinä. Tärkein prosessi, jossa NH 3 on saatu kautta Haber-Boschin menetelmä, jota edustaa seuraava kemiallinen yhtälö:
3 H 2 (g) + N 2 (g) → 2 NH 3 (g)
Prosessin yhteydessä käytetään korkeita lämpötiloja ja paineita, sekä katalyyttejä muodostumisen edistämiseksi NH 3.
Fosfiiniä muodostuu, kun valkoista fosforia käsitellään kaliumhydroksidilla:
3 KOH + P 4 + 3 H 2 O → 3 KH 2 PO 2 + PH 3
Arsiini muodostuu, kun sen metalliarseenidit reagoivat happojen kanssa tai kun arseenisuolaa käsitellään natriumboorihydridillä:
Na 3 Kuten + 3 HBr → tuhka 3 + 3 NaBr
4 Ascl 3 + 3 NaBH 4 → 4 Ash 3 + 3 NaCI + 3 BCl 3
Ja vismuttiinia, kun metyylibismutiini on suhteeton:
3 BH 2 CH 3 → 2 BH 3 + Bi (CH 3) 3
Sovellukset
Lopuksi mainitaan joitain näiden erityisten yhdisteiden monista käyttötavoista:
- Metaani on fossiilinen polttoaine, jota käytetään keittokaasuna.
- Silaania käytetään orgaanisten piiyhdisteiden orgaanisessa synteesissä lisäämällä alkeenien ja / tai alkyylien kaksoissidoksia. Piitä voidaan myös kerrostaa siitä puolijohteiden valmistuksen aikana.
- Kuten SiH 4, saksaksi käytetään myös geo-atomien lisäämistä puolijohteiden kalvoiksi. Sama pätee stibiiniin lisäämällä Sb-atomeja piin pinnoille sähköhöyrystymällä sen höyryt.
- Hydratsiinia on käytetty rakettipolttoaineena ja jalometallien uuttamiseen.
- Ammoniakki on tarkoitettu lannoite- ja lääketeollisuudelle. Se on käytännössä reaktiivinen typpilähde, joka mahdollistaa N-atomien lisäämisen lukemattomiin yhdisteisiin (aminointi).
- Arsiinia pidettiin kemiallisena aseena toisen maailmansodan aikana jättäen surullisen fosgeenikaasun, COCl 2, paikoilleen.
Viitteet
- Shiver ja Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia. (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
- Kemia. (2016, 30. huhtikuuta). Erityiset yhdisteet. Palautettu osoitteesta: websterquimica.blogspot.com
- Alonso-kaava. (2018). H ilman metallia. Palautettu osoitteesta: alonsoformula.com
- Wikipedia. (2019). Ryhmän 14 hydridi. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
- Kemian guru. (SF). Typen hydridit. Palautettu osoitteesta: thechemistryguru.com