Særlige forbindelsers egenskaber, dannelse, anvendelser

3458
Jonah Lester

Det specielle forbindelser De er alle dem, der består af de kovalente hydrider af carbonoider og nitrogenoider. Disse er forbindelser med formlen EH4, for carbonider eller gruppe 14-elementer eller formel EH3 for nitrogenoider eller grundstoffer i gruppe 15.

Årsagen til, at nogle kemikere henviser til disse hydrider som specielle forbindelser, er ikke særlig klar; dette navn kan være relativt, selvom man ignorerer det blandt dem ikke er HtoEller nogle er meget ustabile og sjældne, så de kan være værdige til en sådan kvalifikation..

Carboid og nitrogenoidhydrider. Kilde: Gabriel Bolívar.

To molekyler af EH-hydrider er vist i det øverste billede.4 (venstre) og EH3 (højre) med en model af kugler og stænger. Bemærk, at hydriderne EH4 er tetraedriske, mens EH3 har trigonal pyramidegeometri med et par elektroner over det centrale atom E.

Når man bevæger sig ned ad gruppe 14 og 15, bliver det centrale atom større, og molekylet bliver tungere og mere ustabilt; da E-H-obligationer er svækket af den dårlige overlapning af deres orbitaler. De tungere hydrider er måske de ægte specielle forbindelser, mens CH4, for eksempel er det ret rigeligt i naturen.

Artikelindeks

  • 1 Egenskaber ved specielle forbindelser
    • 1.1 Karbonoider
    • 1.2 Nitrogenoider
  • 2 Nomenklatur
  • 3 Træning
    • 3.1 Karbonider
    • 3.2 Nitrogenoider
  • 4 anvendelser
  • 5 Referencer

Karakteristika for specielle forbindelser

Ved at opdele de specielle forbindelser i to definerede grupper af kovalente hydrider gives en kort beskrivelse af deres egenskaber separat..

Karbonoider

Som nævnt i starten er dine formler EH4 og består af tetraedriske molekyler. Den enkleste af disse hydrider er CH4, som ironisk nok også er klassificeret som et carbonhydrid. Det vigtigste ved dette molekyle er den relative stabilitet af dets CH-bindinger..

C-C obligationer er også meget stærke, hvilket forårsager CH4 kan sammenkædes for at stamme fra familien af ​​carbonhydrider. På denne måde opstår C-C-kæder med store længder og med mange C-H-obligationer..

Ikke det samme med sine tungere kolleger. SiH4, for eksempel har den meget ustabile Si-H-bindinger, hvilket gør denne gas til en mere reaktiv forbindelse end brint selv. Derudover er deres sammenkædninger ikke særlig effektive eller stabile og har Si-Si-kæder med højst ti atomer..

Blandt sådanne sammenkædningsprodukter er hexahydriderne, EtoH6: CtoH6 (etan), jatoH6 (disilane), GetoH6 (fordøjelsessystemet) og SntoH6 (diestannan).

De andre hydrider: GeH4, SnH4 og PbH4 De er endnu mere ustabile og eksplosive gasser, hvoraf deres reducerende handling udnyttes. Al PbH4 det betragtes som en teoretisk forbindelse, da det er så reaktivt, at det ikke har været muligt at opnå det korrekt.

Nitrogenoider

På siden af ​​nitrogenhydrider eller gruppe 15 finder vi trigonale pyramidemolekyler EH3. Disse forbindelser er også gasformige, ustabile, farveløse og toksiske; men mere alsidig og nyttig end HD4.

For eksempel NH3, den enkleste af dem er en af ​​de mest industrielt producerede kemiske forbindelser, og dens ubehagelige lugt karakteriserer det meget godt. PH3 i mellemtiden lugter det af hvidløg og fisk og AsH3 lugter af rådne æg.

Alle EH-molekyler3 de er grundlæggende; men NH3 er kronet i denne egenskab, idet den er den stærkeste base på grund af den højere elektronegativitet og elektrondensitet af nitrogen.

NH3 kan også sammenkædes som CH4, kun i meget mindre grad; hydrazin, NtoH4 (HtoN-NHto) og triazan, N3H5 (HtoN-NH-NHto), er eksempler på forbindelser forårsaget af sammenkædning af nitrogen.

Tilsvarende hydrider PH3 og AsH3 er sammenkædet til at stamme PtoH4 (HtoP-PHto), og somtoH4 (HtoAs-AsHto), henholdsvis.

Nomenklatur

For at navngive disse specielle forbindelser anvendes to nomenklaturer det meste af tiden: den traditionelle og IUPAC. EH-hydrider opdeles nedenfor4 og eh3 med deres respektive formler og navne.

- CH4: metan.

- Ja H4: silan.

- GeH4: Tysk.

- SnH4: stannan.

- PbH4: plumbano.

- NH3: ammoniak (traditionel), azano (IUPAC).

- PH3: phosphin, phosphan.

- Aske3: arsine, arsano.

- SbH3: stibnite, stiban.

- BiH3: bismutin, bismutan.

Naturligvis kan de systematiske og aktienomenklaturer også anvendes. I den første er antallet af hydrogenatomer specificeret med de græske præfikser di, tri, tetra osv. CH4 Det ville komme til at blive kaldt i henhold til denne nomenklatur carbon tetrahydrid. Mens ifølge aktienomenklaturen CH4 ville blive kaldt carbon (IV) hydrid.

Uddannelse

Hver af disse specielle forbindelser præsenterer flere metoder til fremstilling, hvad enten det er i industrielle skalaer, laboratorier og endda i biologiske processer..

Karbonoider

Methan er dannet af forskellige biologiske fænomener, hvor høje tryk og temperaturer fragmenterer kulbrinter med højere molekylmasser.

Det akkumuleres i store lommer med gasser i ligevægt med olie. Også dybt i Arktis forbliver det indkapslet i iskrystaller kaldet klatrater..

Silan er mindre forekommende, og en af ​​de mange metoder, hvormed den produceres, er repræsenteret af følgende kemiske ligning:

6Hto(g) + 3SiOto(g) + 4Al (s) → 3SiH4(g) + 2AltoELLER3(s)

Med hensyn til GeH4, Det syntetiseres på laboratorieniveau i henhold til følgende kemiske ligninger:

NatoGeo3 + NaBH4 + HtoO → GeH4 + 2 NaOH + NaBOto

Og SnH4 dannes, når det reagerer med KAlH4 i et tetrahydrofuran (THF) medium.

Nitrogenoider

Ammoniak, som CH4, det kan dannes i naturen, især i det ydre rum i form af krystaller. Hovedprocessen, hvorved NH opnås3 Det er ved hjælp af Haber-Bosch repræsenteret af følgende kemiske ligning:

3 Hto(g) + Nto(g) → 2 NH3(g)

Fremgangsmåden involverer anvendelse af høje temperaturer og tryk samt katalysatorer til at fremme dannelsen af ​​NH3.

Fosfin dannes, når hvidt fosfor behandles med kaliumhydroxid:

3 KOH + P4 + 3 HtoO → 3 KHtoPOto + PH3

Arsine dannes, når dets metalarsenider reagerer med syrer, eller når et arsensalt behandles med natriumborhydrid:

Na3Som + 3 HBr → AsH3 + 3 NaBr

4 AsCl3 + 3 NaBH4 → 4 AsH3 + 3 NaCl + 3 BCl3

Og bismuthin, når methylbismuthin er uforholdsmæssig:

3 BiHtoCH3 → 2 BiH3 + Bi (CH3)3

Ansøgninger

Endelig nævnes nogle af de mange anvendelser af disse specielle forbindelser:

- Metan er et fossilt brændstof, der bruges som kogegas.

- Silan anvendes i organisk syntese af organosiliciumforbindelser ved tilsætning til dobbeltbindinger af alkener og / eller alkyner. Ligeledes kan silicium afsættes fra det under fremstillingen af ​​halvledere..

- Ligesom SiH4, Germansk bruges også til at tilføje Ge-atomer som film i halvledere. Det samme gælder for stibnit og tilføjer Sb-atomer på siliciumoverflader ved elektroafsætning af dets dampe..

- Hydrazin er blevet brugt som raketbrændstof og til udvinding af ædle metaller.

- Ammoniak er bestemt til gødnings- og medicinalindustrien. Det er praktisk talt en reaktiv nitrogenkilde, der tillader tilsætning af N-atomer til en uendelig række forbindelser (aminering).

- Arsine blev betragtet som et kemisk våben under Anden Verdenskrig og efterlod den berygtede fosgengas, COCl, på sin plads.to.

Referencer

  1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
  2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8. udgave). CENGAGE Læring.
  3. Kemi. (2016, 30. april). Særlige forbindelser. Gendannet fra: websterquimica.blogspot.com
  4. Alonso Formula. (2018). H uden metal. Gendannet fra: alonsoformula.com
  5. Wikipedia. (2019). Gruppe 14 hydrid. Gendannet fra: en.wikipedia.org
  6. Kemi-guruen. (s.f.). Hydrogener af kvælstof. Gendannet fra: thechemistryguru.com

Endnu ingen kommentarer