Bazele chimiei anorganice

COMBINAȚII ANORGANICE : HIDRURI, OXIZI ȘI ACIZI

HIDRURI

Hidrurile sunt combinațiile hidrogenului cu majoritatea elementelor cu excepția gazelor rare. Hidrurile pot fi:

1. hidruri ionice;

2. hidruri volatile sau moleculare;

3. hidruri interstițiale;

4. hidruri anionice sau complexe.

1. Hidrurile ionice sunt de tipul MI H sau MII H2 , se obțin prin încălzirea metalelor alcaline sau alcalino-pământoase, la 350 - 400ºC, în hidrogen uscat.

Hidrurile ionice sunt , în general, substanțe foarte reactive, reactivitatea crește de la Na la Cs. Cu excepția NaH, care nu se aprinde în oxigen decât la 250ºC, celelalte se aprind chiar în contact cu aerul; sunt deci reducători puternici.

Datorită caracterului puternic reducător al ionului hidrură, ele se utilizează drept reducători ăn chimie. Astfel, reacționează cu apa, amoniacul, unii oxizi metalici etc:

NaH + H2O → NaOH + H2

Ca H2 + 2 H2O → Ca (OH)2 + 2 H2

NaH + NH3 → NaNH2 + H2

Fe2O3 + 3 NaH → 2 Fe + 3 NaOH ( reacție utilizată la decaparea metalelor)

Hidrurile ionice formează cristale colorate. Ionul de hidrură conține 2 electroni neparticipanți și deci funcționează ca o bază foarte tare. Din acizii, chiar slabi, extrage un proton, ca de exemplu:

LiH + H2O → H2 + Li+ OH-

Hidrura de sodiu se folosește ca bază tare în unele reacții organice. Pe de altă parte, ionul de hidrură cedează ușor un electron și este deci un agent reducător puternic. Așa de exemplu, hidrura de litiu reduce sulfații la sulfuri și acidul sulfuric la hidrogen sulfurat.

4 LiH + Na2SO4 → Na2S + 4 LiOH

2 LiH + H2SO4 → H2S + 2 LiOH

2. Hidrurile volatile sau moleculare

Elementele din grupele IV A .VII A formează hidruri moleculare covalente, volatile. Acestea pot fi în stare gazoasă ca H2S sau lichidă ca H2O. Hidrurile covalente pot ceda protoni comportându-se ca acizi, sau pot accepta protoni comportându-se ca baze, în funcție de locul pe care-l ocupă elementul în sistemul periodic (cu grupa și perioada din care face parte elementul central al hidrurii).

Caracterul acid al hidrurilor crește în perioadă de la stânga la dreapta datorită creșterii numărului atomic Z:

HF > H2O > NH3 ; HBr > H2Se > AsH3.

În grupe, caracterul acid crește de sus în jos, odată cu creșterea numărului atomic Z :

HF < HCl < HBr <HI ; H2O < H2S < H2Se .

Hidrurile elementelor din perioada a 2 a, cu excepția CH4, deci NH3, H2O , HF au caracter bazic care scade odată cu creștere numărului atomic Z :

(CH4) NH3 H2O HF

neutru ‹----------------------------------------------

caracter bazic acid

.

.

.

.

HI

Astfel, bazicitatea lor variază :

NH3 > H2O > HF ; NH3 > PH3 > AsH3 ; H2O > H2S > H2Se

Beriliu și elementele din grupa a III a formează hidruri deficitare în electroni. Ele nu se vor găsi sub formă de molecule simple, ci sub formă de dimeri, trimeri, .polimeri, formați pe baza punților de hidrogen. Caracterul deficitar în electroni se manifestă prin proprietatea lor de a reacționa ușor cu hidrurile ionice pentru a forma hidruri complexe.