De speciella föreningar De är alla de som består av kovalenta hydrider av karbonoider och kväveoider. Dessa är föreningar med formeln EH4, för karbonider eller grupp 14-element, eller formel EH3 för kväveoider eller element i grupp 15.
Anledningen till att vissa kemister kallar dessa hydrider som speciella föreningar är inte särskilt tydlig; det här namnet kan vara relativt men att ignorera att bland dem inte är HtvåEller, vissa är mycket instabila och sällsynta, så de kan vara värda en sådan kvalificering..
Två molekyler av EH-hydrider visas i den övre bilden.4 (vänster) och EH3 (höger) med en modell av kulor och stänger. Observera att hydriderna EH4 är tetraeder, medan EH3 har trigonal pyramidgeometri, med ett par elektroner ovanför den centrala atomen E.
När man rör sig ner i grupperna 14 och 15 blir den centrala atomen större och molekylen blir tyngre och mer instabil. eftersom E-H-obligationerna försvagas av den dåliga överlappningen av deras orbitaler. De tyngre hydriderna är kanske de sanna specialföreningarna, medan CH4, till exempel är det ganska rikligt i naturen.
Artikelindex
Genom att dela de speciella föreningarna i två definierade grupper av kovalenta hydrider ges en kort beskrivning av deras egenskaper separat..
Som nämnts i början är dina formler EH4 och består av tetraedriska molekyler. Den enklaste av dessa hydrider är CH4, som ironiskt nog också klassificeras som kolväte. Det viktigaste med denna molekyl är den relativa stabiliteten hos dess CH-bindningar..
C-C-obligationerna är också mycket starka, vilket orsakar CH4 kan sammanfogas så att de härrör från familjen kolväten. På detta sätt uppstår C-C-kedjor med stora längder och med många C-H-bindningar..
Inte detsamma med sina tyngre motsvarigheter. SiH4, till exempel har den mycket instabila Si-H-bindningar, vilket gör denna gas till en mer reaktiv förening än väte i sig själv. Dessutom är deras sammankopplingar inte särskilt effektiva eller stabila, med ursprung i Si-Si-kedjor med högst tio atomer..
Bland sådana sammanfogningsprodukter finns hexahydriderna EtvåH6: CtvåH6 (etan), jatvåH6 (disilane), GetvåH6 (matsmältning) och SntvåH6 (diestannan).
De andra hydriderna: GeH4, SnH4 och PbH4 De är ännu mer instabila och explosiva gaser, av vilka deras reducerande åtgärder utnyttjas. Al PbH4 den betraktas som en teoretisk förening, eftersom den är så reaktiv att den inte har kunnat erhållas ordentligt.
På sidan av kvävehydrider eller grupp 15 hittar vi trigonalpyramidmolekylerna EH3. Dessa föreningar är också gasformiga, instabila, färglösa och giftiga; men mer mångsidig och användbar än HD4.
Till exempel NH3, den enklaste av dem är en av de mest industriellt producerade kemiska föreningarna, och dess obehagliga lukt kännetecknar den mycket bra. PH3 under tiden luktar det vitlök och fisk och AsH3 luktar som ruttna ägg.
Alla EH-molekyler3 de är grundläggande; men NH3 kröns med denna egenskap, eftersom den är den starkaste basen på grund av den högre elektronegativiteten och elektrontätheten hos kväve.
NH3 kan också sammanfogas, som CH4, bara i mycket mindre grad; hydrazin, NtvåH4 (HtvåN-NHtvå) och triazan, N3H5 (HtvåN-NH-NHtvå), är exempel på föreningar orsakade av sammanfogning av kväve.
På liknande sätt hydriderna PH3 och AsH3 sammanfogas till ursprung PtvåH4 (HtvåP-PHtvå), och somtvåH4 (HtvåAs-AsHtvå), respektive.
För att namnge dessa speciella föreningar används två nomenklaturer mestadels: den traditionella och IUPAC. EH-hydrider kommer att brytas ner nedan4 och eh3 med deras respektive formler och namn.
- CH4: metan.
- Ja H4: silan.
- GeH4: Tysk.
- SnH4: stannan.
- PbH4: plumbano.
- NH3: ammoniak (traditionell), azano (IUPAC).
- PH3: fosfin, fosfat.
- Aska3: arsine, arsano.
- SbH3: stibnite, stiban.
- BiH3: bismutin, bismutan.
Naturligtvis kan de systematiska och lagernomenklaturerna också användas. I den första anges antalet väteatomer med de grekiska prefixen di, tri, tetra, etc. CH4 Det skulle komma att kallas enligt denna nomenklatur koltetrahydrid. Medan aktienomenklaturen, CH4 skulle kallas kol (IV) hydrid.
Var och en av dessa speciella föreningar presenterar flera metoder för beredning, oavsett om det är i industriell skala, laboratorium och till och med i biologiska processer..
Metan bildas av olika biologiska fenomen där höga tryck och temperaturer fragmenterar kolväten med högre molekylmassor.
Det ackumuleras i stora gasfickor i jämvikt med olja. Djupt inne i Arktis är den också innesluten i iskristaller som kallas klatrater..
Silan är mindre rikligt, och en av de många metoder med vilken den framställs representeras av följande kemiska ekvation:
6Htvå(g) + 3SiOtvå(g) + 4Al (s) → 3SiH4(g) + 2AltvåELLER3(s)
När det gäller GeH4, Det syntetiseras på laboratorienivå enligt följande kemiska ekvationer:
NatvåGeo3 + NaBH4 + HtvåO → GeH4 + 2 NaOH + NaBOtvå
Och SnH4 bildas när det reagerar med KAlH4 i ett tetrahydrofuran (THF) medium.
Ammoniak, som CH4, den kan bildas i naturen, särskilt i yttre rymden i form av kristaller. Huvudprocessen genom vilken NH erhålls3 Det är med hjälp av Haber-Bosch, representerat av följande kemiska ekvation:
3 Htvå(g) + Ntvå(g) → 2 NH3(g)
Processen innefattar användning av höga temperaturer och tryck, liksom katalysatorer för att främja bildandet av NH3.
Fosfin bildas när vit fosfor behandlas med kaliumhydroxid:
3 KOH + P4 + 3 HtvåO → 3 KHtvåPOtvå + PH3
Arsin bildas när dess metallarsenider reagerar med syror eller när ett arseniksalt behandlas med natriumborhydrid:
Na3Som + 3 HBr → AsH3 + 3 NaBr
4 AsCl3 + 3 NaBH4 → 4 AsH3 + 3 NaCl + 3 BCl3
Och vismutin när metylbismutin är oproportionerligt:
3 BiHtvåCH3 → 2 BiH3 + Bi (CH3)3
Slutligen nämns några av de många användningarna av dessa speciella föreningar:
- Metan är ett fossilt bränsle som används som kokgas.
- Silan används vid organisk syntes av organiska kiselföreningar genom att lägga till dubbelbindningarna av alkener och / eller alkyner. Likaså kan kisel deponeras från det under tillverkningen av halvledare..
- Som SiH4, Germanic används också för att lägga till Ge-atomer som filmer i halvledare. Detsamma gäller stibnit, tillsats av Sb-atomer på kiselytor genom elektroavsättning av dess ångor..
- Hydrazin har använts som raketbränsle och för att extrahera ädla metaller.
- Ammoniak är avsedd för gödsel- och läkemedelsindustrin. Det är praktiskt taget en reaktiv kvävekälla som tillåter tillsats av N-atomer till en oändlighet av föreningar (aminering).
- Arsine ansågs vara ett kemiskt vapen under andra världskriget och lämnade den ökända fosgengasen, COCl, på sin plats.två.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.