De spesielle forbindelser De er alle de som består av kovalente hydrider av karbonoider og nitrogenoider. Dette er forbindelser med formelen EH4, for karbonider eller gruppe 14-elementer, eller formel EH3 for nitrogenoider eller elementer i gruppe 15.
Årsaken til at noen kjemikere omtaler disse hydridene som spesielle forbindelser, er ikke veldig klar; dette navnet kan være relativt, men ignorerer at det ikke er H blant demtoEller noen er veldig ustabile og sjeldne, så de kan være verdige en slik kvalifiseringskamp..
To molekyler av EH-hydrider er vist i det øvre bildet.4 (til venstre) og EH3 (til høyre) med en modell av kuler og stenger. Legg merke til at hydridene EH4 er tetraeder, mens EH3 har trigonal pyramidegeometri, med et par elektroner over det sentrale atomet E.
Når man beveger seg nedover i gruppene 14 og 15, blir det sentrale atomet større og molekylet blir tyngre og mer ustabilt; siden E-H obligasjonene er svekket av dårlig overlapping av deres orbitaler. De tyngre hydridene er kanskje de sanne spesielle forbindelsene, mens CH4, for eksempel er det ganske rikelig i naturen.
Artikkelindeks
Ved å dele de spesielle forbindelsene i to definerte grupper av kovalente hydrider, vil en kort beskrivelse av deres egenskaper bli gitt separat..
Som nevnt i begynnelsen er formlene dine EH4 og består av tetraedriske molekyler. Den enkleste av disse hydridene er CH4, som ironisk nok også er klassifisert som hydrokarbon. Det viktigste med dette molekylet er den relative stabiliteten til dets C-H-bindinger..
Også, C-C obligasjoner er veldig sterke, forårsaker CH4 kan sammenkobles for å stamme fra familien av hydrokarboner. På denne måten oppstår C-C-kjeder med store lengder og med mange C-H-bindinger..
Ikke det samme med sine tyngre kolleger. SiH4, for eksempel har den veldig ustabile Si-H-bindinger, noe som gjør denne gassen til en mer reaktiv forbindelse enn hydrogen i seg selv. I tillegg er sammenkoblingen ikke veldig effektiv eller stabil, med Si-Si-kjeder med maksimalt ti atomer..
Blant slike sammenkoblingsprodukter er heksahydridene, EtoH6: CtoH6 (etan), jatoH6 (disilane), GetoH6 (fordøyelsessystem), og SntoH6 (diestannan).
De andre hydridene: GeH4, SnH4 og PbH4 De er enda mer ustabile og eksplosive gasser, hvorav deres reduserende handling blir utnyttet. Al PbH4 det betraktes som en teoretisk forbindelse, siden den er så reaktiv at den ikke har vært mulig å oppnå riktig.
På siden av nitrogenhydrider eller gruppe 15 finner vi trigonale pyramidemolekyler EH3. Disse forbindelsene er også gassformige, ustabile, fargeløse og giftige; men mer allsidig og nyttig enn HD4.
For eksempel NH3, den enkleste av dem er en av de mest industrielt produserte kjemiske forbindelsene, og dens ubehagelige lukt preger den veldig bra. PH3 i mellomtiden lukter det av hvitløk og fisk, og AsH3 lukter råtne egg.
Alle EH-molekyler3 de er grunnleggende; men NH3 er kronet i denne karakteristikken, og er den sterkeste basen på grunn av den høyere elektronegativiteten og elektrondensiteten til nitrogen.
NH3 kan også sammenkobles, som CH4, bare i mye mindre grad; hydrazin, NtoH4 (HtoN-NHto) og triazan, N3H5 (HtoN-NH-NHto), er eksempler på forbindelser forårsaket av sammenkjøring av nitrogen.
Tilsvarende hydrider PH3 og AsH3 er sammenkoblet for å stamme PtoH4 (HtoP-PHto), og somtoH4 (HtoAs-AsHto), henholdsvis.
For å navngi disse spesielle forbindelsene brukes to nomenklaturer mesteparten av tiden: den tradisjonelle og IUPAC. EH-hydrider blir brutt ned nedenfor4 og eh3 med deres respektive formler og navn.
- CH4: metan.
- Ja H4: silan.
- GeH4: Tysk.
- SnH4: stannan.
- PbH4: plumbano.
- NH3: ammoniakk (tradisjonell), azano (IUPAC).
- PH3: fosfin, fosfat.
- Aske3: arsine, arsano.
- SbH3: stibnite, stiban.
- BiH3: bismutin, bismutane.
Naturligvis kan også de systematiske og aksjenavnene brukes. I den første er antall hydrogenatomer spesifisert med de greske prefiksene di, tri, tetra, etc. CH4 Det ville bli kalt i henhold til denne nomenklaturen karbontetrahydrid. I henhold til aksjenomenklaturen, CH4 vil bli kalt karbon (IV) hydrid.
Hver av disse spesielle forbindelsene presenterer flere metoder for tilberedning, enten det er i industrielle skalaer, laboratorier og til og med i biologiske prosesser..
Metan er dannet av forskjellige biologiske fenomener der høyt trykk og temperaturer fragmenterer hydrokarboner med høyere molekylmasser.
Den akkumuleres i store lommer med gasser i likevekt med olje. Også dypt i Arktis forblir den innkapslet i iskrystaller som kalles klatrater..
Silan er mindre rikelig, og en av de mange metodene den produseres ved, er representert av følgende kjemiske ligning:
6Hto(g) + 3SiOto(g) + 4Al (s) → 3SiH4(g) + 2AltoELLER3(s)
Angående GeH4, Den syntetiseres på laboratorienivå i henhold til følgende kjemiske ligninger:
NatoGeo3 + NaBH4 + HtoO → GeH4 + 2 NaOH + NaBOto
Og SnH4 dannes når reagerer med KAlH4 i et tetrahydrofuran (THF) medium.
Ammoniakk, som CH4, den kan dannes i naturen, spesielt i verdensrommet i form av krystaller. Hovedprosessen ved hvilken NH oppnås3 Det er ved hjelp av Haber-Bosch, representert ved følgende kjemiske ligning:
3 Hto(g) + Nto(g) → 2 NH3(g)
Prosessen involverer bruk av høye temperaturer og trykk, samt katalysatorer for å fremme dannelsen av NH3.
Fosfin dannes når hvitt fosfor behandles med kaliumhydroksid:
3 KOH + P4 + 3 HtoO → 3 KHtoPOto + PH3
Arsine blir dannet når metallarsenidene 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 vismutin når metylbismutin er uforholdsmessig:
3 BiHtoCH3 → 2 BiH3 + Bi (CH3)3
Til slutt nevnes noen av de mange bruken av disse spesielle forbindelsene:
- Metan er et fossilt drivstoff som brukes som kokegass.
- Silan brukes i organisk syntese av organiske silikonforbindelser ved å legge til dobbeltbindinger av alkener og / eller alkyner. Likeledes kan silisium deponeres fra det under fremstilling av halvledere..
- Som SiH4, Germansk brukes også til å legge til Ge-atomer som filmer i halvledere. Det samme gjelder stibnitt, og tilfører Sb-atomer på silisiumoverflater ved elektroavsetting av dampene..
- Hydrazin har blitt brukt som rakettbrensel og for å utvinne edle metaller.
- Ammoniakk er bestemt for gjødsel- og farmasøytisk industri. Det er praktisk talt en reaktiv nitrogenkilde som tillater tilsetning av N-atomer til en uendelig mengde forbindelser (aminering).
- Arsine ble ansett som et kjemisk våpen under andre verdenskrig, og etterlot den beryktede fosgene gassen, COCl, på sin plass.to.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.