Dela med sig:
Hidrácidos egenskaper, nomenklatur, användningar och exempel
den hidrácidos eller binära syror är föreningar upplösta i vatten som består av väte och ett icke-metalliskt element: vätehalogenider. Dess allmänna kemiska formel kan uttryckas som HX, där H är väteatomen, och X är det icke-metalliska elementet.
X kan tillhöra grupp 17, halogener eller till grupp 16-element som inte inkluderar syre. Till skillnad från oxo syror saknar kolväten syre. Eftersom hydrocider är kovalenta eller molekylära föreningar, bör H-X-bindningen övervägas. Detta är av stor betydelse och definierar egenskaperna hos varje hydracid.
Vad kan man säga om H-X-länken? Som framgår av bilden ovan finns det ett permanent dipolmoment som produceras av de olika elektronegativiteterna mellan H och X. Eftersom X vanligen är mer elektronegativ än H, lockar det sitt elektroniska moln och slutar med en negativ partiell laddning δ-.
Å andra sidan slutar H, när den ger en del av dess elektrondensitet till X, slutar med en partiell positiv laddning 5 +. Ju mer negativa är δ-, ju rikare i elektroner kommer X att vara och desto större blir den elektroniska bristen på H. Därför, beroende på vilket element X är, kan en hydrazid vara mer eller mindre polär.
Bilden avslöjar också strukturen hos hydraciderna. H-X är en linjär molekyl som kan interagera med en annan vid ena änden. Ju mer polära HX, dess molekyler interagerar med större styrka eller affinitet. Som ett resultat kommer dina kokande eller smältpunkter att öka.
H-X-H-X-interaktionerna är emellertid fortfarande svaga nog för att härleda en fast hydrazid. Därför är under betingelser av tryck och omgivande temperatur gasformiga ämnen; förutom HF, som avdunstar över 20ºC.
Varför? Eftersom HF kan bilda starka vätebindningar. Medan de andra hydraziderna, vars icke-metalliska element är mindre elektronegegativa, kan knappast vara i flytande fas under 0 ° C. HCl kokar till exempel vid -85 ° C.
Är de sura ämnena hydracid? Svaret ligger i den partiella positiva laddningen 5 + på väteatomen. Om δ + är mycket stor eller H-X-bindningen är mycket svag, kommer HX att vara en stark syra; Som med alla kolväten av halogener, när deras respektive halogenider är upplösta i vatten.
index
- 1 Egenskaper
- 1.1 Fysisk
- 1,2 Chemical
- 2 nomenklaturen
- 2.1 vattenfri form
- 2.2 I vattenlösning
- 3 Hur bildas de?
- 3.1 Direkt upplösning av vätehalogenider
- 3.2 Upplösning av salter av icke-metaller med syror
- 4 användningsområden
- 4.1 Rengöringsmedel och lösningsmedel
- 4.2 sura katalysatorer
- 4.3 Reagenser för syntes av organiska och oorganiska föreningar
- 5 exempel
- 5,1 HF, fluorvätesyra
- 5.2 H2S, vätesulfid
- 5.3 HCl, saltsyra
- 5,4 HBr, bromvätesyra
- 5,5 H2Te, tellurinsyra
- 6 referenser
särdrag
fysiskt
-Synligt alla hydrosyror är transparenta lösningar, eftersom HX är mycket lösligt i vatten. De kan ha gulaktiga toner enligt koncentrationerna av upplöst HX.
-De är rökare, vilket innebär att de ger bort täta, frätande och irriterande ångor (några av dem är även illamående). Detta beror på att HX-molekylerna är mycket flyktiga och interagerar med vattenångan i mediet som omger lösningarna. Dessutom är HX i sina vattenfria former gasformiga föreningar.
-Hydracider är bra ledare av el. Även om HX är gasformiga ämnen vid atmosfäriska förhållanden frisätter de joner (H, när de löser upp i vatten)+X-), vilket tillåter passage av elektrisk ström.
-Kokpunkterna överstiger dess vattenfria former. Det betyder att HX (ac), som betecknar hydraziden, kokar vid temperaturer högre än HX (g). Till exempel kokar väteklorid, HCl (g) vid -85ºC, men saltsyra, dess hydrakido, ca 48ºC.
Varför? Eftersom HX-gasmolekylerna är omgivna av vattenmolekyler. Mellan dem kan två typer av interaktioner uppstå samtidigt: vätebindningar, HX-H2O-HX eller solvation av joner, H3O+(ac) och X-(Aq). Detta faktum är direkt relaterat till de kemiska egenskaperna hos hydro-syror.
kemisk
Hydrazider är mycket syra lösningar, så de har H syra protoner3O+ tillgänglig för att reagera med andra ämnen. Var kommer H från?3O+? Av väteatomen med partiell positiv laddning 5 +, som dissocierar i vatten och slutar införlivas kovalent i en vattenmolekyl:
HX (ac) + H2O (l) <=> X-(ac) + H3O+(Aq)
Observera att ekvationen motsvarar en reaktion som etablerar en jämvikt. När bildandet av X-(ac) + H3O+(ac) är termodynamiskt mycket gynnad, kommer HX att släppa sin syraproton till vatten; och sedan detta med H3O+ som sin nya "bärare" kan den reagera med en annan förening, även om den senare inte är en stark bas.
Ovanstående förklarar de sura egenskaperna hos hydrocider. Detta är fallet för alla HX upplösta i vatten; men vissa genererar mer sura lösningar än andra. Varför är det Anledningarna kan vara mycket komplicerade. Inte alla HX (ac) gynnar föregående jämvikt till höger, det vill säga mot X-(ac) + H3O+(Aq).
syrlighet
Och undantaget observeras i fluorvätesyra, HF (ac). Fluorin är mycket elektronegativ, därför förkortas avståndet från H-X-bindningen, stärker det mot dess brist genom att vatten verkar.
På liknande sätt har H-F-länken mycket bättre överlapp för atomradios skäl. Däremot är H-Cl-, H-Br- eller H-I-bindningarna svagare och tenderar att dissociera fullständigt i vatten, för att bryta mot jämvikten som tidigare uppstod.
Detta beror på att de andra halogenerna eller kalkogenerna (t.ex. svavel) har större atomrader och därmed mer volyminorbitaler. Som ett resultat uppvisar H-X-bindningen sämre orbitalöverlappning eftersom X är större, vilket i sin tur har en effekt på syrahållfasthet vid kontakt med vatten..
På detta sätt är den minskande ordningen av surhet för halogenerna av halogenerna följande: HF< HCl Hur heter hydraciderna? I deras vattenfria former, HX (g), bör de nämnas som dikterade för vätehalogenider: genom att addera suffix -uro till slutet av deras namn. Exempelvis består HI (g) av en halogenid (eller hydrid) bildad av väte och jod, varför dess namn är: yoduroxe av väte. Eftersom icke-metaller i allmänhet är mer elektronegativa än väte, har det ett oxidationsnummer +1. I NaH har å andra sidan väte ett oxidationsnummer av -1. Detta är ett annat indirekt sätt att differentiera molekylära hydrider från halogener eller vätehalogenider från andra föreningar. När HX (g) kommer i kontakt med vattnet är det representerat som HX (ac) och då är hydraziden. För att beteckna hydraziden, HX (ac), måste suffixet av dess vattenfria former ersättas med suffixet -hydriska. Och det måste nämnas som syra i första hand. För det föregående exemplet heter HI (ac) sålunda som syrajodvatten. Hydrazider kan bildas genom enkel upplösning av deras motsvarande vätehalogenider i vatten. Detta kan representeras av följande kemiska ekvation: HX (g) => HX (ac) HX (g) är mycket lösligt i vatten, så det finns ingen balans av löslighet, till skillnad från dess joniska dissociation att frisätta syraprotoner. Det finns emellertid en syntetisk metod som föredras eftersom den använder salter eller mineraler som råmaterial, löser dem vid låga temperaturer med starka syror. Om bordsaltet, NaCl, löses med koncentrerad svavelsyra uppträder följande reaktion: NaCl (s) + H2SW4(ac) => HCl (ac) + NaHSO4(Aq) Svavelsyra donerar en av dess syraprotoner till Cl-kloridanjon-, omvandlas till saltsyra. Från denna blandning kan man undkomma väteklorid, HCl (g), eftersom den är mycket flyktig, speciellt om dess koncentration i vatten är mycket hög. Det andra saltet som framställs är natriumsyra-sulfat, NaHSO4. Ett annat sätt att producera det är att ersätta svavelsyran med den koncentrerade fosforsyra: NaCl (s) + H3PO4(ac) => HCl (ac) + NaH2PO4(Aq) H3PO4 det reagerar på samma sätt som H2SW4, producerande klorvätesyra och natriumdiacidfosfat. NaCl är källan till Cl anjonen-, så att för att syntetisera andra hydrazider behöver du salter eller mineraler som innehåller F-, Br-, jag-, S2-, etc. Men användningen av H2SW4 eller H3PO4 det beror på dess oxidativa hållfasthet. H2SW4 Det är ett mycket starkt oxidationsmedel, till den punkt som det oxiderar även Br- och jag- till dess molekylära former Br2 och jag2; den första är en rödaktig vätska, och den andra en lila fast substans. Därför är H3PO4 representerar det föredragna alternativet i en sådan syntes. Hydracider i huvudsak används för att lösa olika typer av materia. Detta beror på att de är starka syror, och i måttlighet kan de rengöra någon yta. Deras syraprotoner sättes till föreningarna av föroreningar eller smuts, vilket gör dem lösliga i vattenmediet och bäres sedan bort av vattnet. Beroende på den kemiska naturen hos nämnda yta kan en hydrazid eller annan användas. Till exempel kan fluorvätesyra inte användas för att rengöra glas, eftersom det kommer att lösa upp det direkt. Saltsyra används för att ta bort fläckar på poolplattor. De är också kapabla att lösa upp bergarter eller fasta prov och sedan användas för analytiska eller produktionsändamål i små eller stora vågar. Vid jonbyteskromatografi används utspädd saltsyra för att rengöra kolonnen av kvarvarande joner. Vissa reaktioner kräver mycket sura lösningar för att påskynda dem och minska tiden som äger rum. Det är här hydraciderna går in. Ett exempel på detta är användningen av joddjursyra i syntesen av isättika. Oljeindustrin behöver också hydracider i raffinaderiprocesserna. Hydracider ger inte bara syraprotoner, men också deras respektive anjoner. Dessa anjoner kan reagera med en organisk eller oorganisk förening för att bilda en specifik halogenid. På detta sätt kan syntetiseras: fluorider, klorider, jodider, bromider, selenider, sulfider och andra föreningar mer. Dessa halogenider kan ha mycket olika applikationer. De kan till exempel användas för att syntetisera polymerer, såsom Teflon; eller mellanhänder, från vilka halogenatomer kommer att inkorporeras i molekylstrukturerna hos vissa läkemedel. Antag CH-molekylen3CH2OH, etanol, reagerar med HCl för att bilda etylklorid: CH3CH2OH + HCl => CH3CH2Cl + H2O Var och en av dessa reaktioner döljer en mekanism och många aspekter som beaktas i organisk syntes. Det finns inte många exempel tillgängliga för hydrazider, eftersom antalet möjliga föreningar är naturligt begränsade. Av denna anledning anges några ytterligare hydracider med deras respektive nomenklatur (förkortningen (ac) ignoreras): Hydraulisk binär vars H-F-molekyler bildar starka vätebindningar, i en sådan utsträckning att det i vatten är en svag syra. Skillnad halogenvätesyra anses hittills är polyatomisk, dvs har mer än två atomer, dock återstår det att vara två binära element svavel och väte. H-S-H-vinkelmolekylerna bildar inte märkbara vätebroar och kan detekteras genom deras karakteristiska ruttna ägglukt. En av de mest kända syrorna i populärkulturen. Inklusive, det ingår i kompositionen av magsaft, närvarande i magen, och tillsammans med matsmältningsenzymer försämras mat. Liksom vätejodsyra består gasfasen av linjära H-Br-molekyler, vilka dissocierar i H-joner+ (H3O+) och Br- när de kommer in i vattnet. Även om Tellur har en metallisk karaktär, halogenvätesyror klara och mycket obehagliga giftiga ångor, t ex syra selenhídrico. Liksom de andra hydraziderna av chalcogeniderna (från grupp 16 i det periodiska bordet), producerar i anjonen anjonen Te2-, så dess valens är -2.nomenklatur
Vattenfri form
I vattenlösning
Hur bildas de?
Direkt upplösning av vätehalogenider
Upplösning av salter av icke-metaller med syror
tillämpningar
Rengöringsmedel och lösningsmedel
Syrakatalysatorer
Reagens för syntes av organiska och oorganiska föreningar
exempel
HF, fluorvätesyra
H2S, vätesulfid
HCl, saltsyra
HBr, bromvätesyra
H2Te, tellursyra
referenser