Ο νόμος της ηλεκτρόλυσης του Faraday

Πριν προχωρήσουμε στους σύνθετους όρους που σχετίζονται με τα υδρίδια, ας καταλάβουμε τη βασική έννοια των υδριδίων. Ο όρος υδρίδιο προέρχεται από το άτομο υδρογόνου. Ομοίως, οποιαδήποτε ένωση σχηματίζεται από τη δέσμευση του ατόμου υδρογόνου είναι γνωστή ως υδρίδια. Τα υδρίδια μπορούν να αντιδράσουν κυρίως με όλα τα μέταλλα και τα αμέταλλα, εκτός από μερικά ευγενή αέρια. Πολλοί τύποι υδριδίων υπάρχουν στον κόσμο της ανόργανης χημείας.

Οι φυσικές και χημικές ιδιότητες αυτών των ενώσεων εξαρτώνται από τον τύπο του δεσμού που μοιράζεται μεταξύ των στοιχείων.

Λέγεται ότι το υδρίδιο είναι το αρνητικό μέρος του ατόμου του υδρογόνου. Έχει αρνητικό φορτίο. Γι' αυτό υπάρχουν τόσες πολλές παραλλαγές όταν σχηματίζει δεσμό με τα διαφορετικά στοιχεία.

Ορισμός του Υδριδίου

Το υδρίδιο είναι το αρνητικό αντίστοιχο του ατόμου του υδρογόνου. Οι ενώσεις που ονομάζονται υδρίδια συνδέονται πάντα με ένα πιο ηλεκτροθετικό στοιχείο. Για παράδειγμα, η αμμωνία είναι ένα υδρίδιο του αζώτου. ακόμη και το νερό είναι υδρίδιο του οξυγόνου. Πολλά τέτοια παραδείγματα περιέχουν υδρίδια.

Οι δεσμοί υδρογόνου που υπάρχουν με άλλα στοιχεία είναι ομοιοπολικοί. Η πυκνότητα ενός δεσμού μπορεί να είναι ακραία ή μικρή. Ωστόσο, υπάρχουν μερικά υδρίδια όπως το υδρίδιο του βορίου που σχηματίζουν πολυκεντρικούς δεσμούς. Από την άλλη πλευρά, τα διάμεση υδρίδια έχουν μεταλλικούς δεσμούς μεταξύ τους. Υπάρχουν πολλές ποικιλίες υδριδίων, όπως πολυμερή, ολιγομερή, χύδην μέταλλα ή ιοντικά στερεά. Πολλοί δρουν ως αναγωγικοί παράγοντες ή ισχυρές βάσεις, και πολλοί είναι επίσης δότες ατόμων υδρογόνου.

Τώρα που μιλήσαμε για τον ορισμό των υδριδίων, ας προχωρήσουμε στους τύπους υδριδίων. Τα είδη των ερωτήσεων των υδριδίων είναι σημαντικά και πρέπει να μελετηθούν διεξοδικά.

Τύποι υδριδίων

Τα υδρίδια είναι ο εξαιρετικά περίπλοκος λόγος που χωρίζονται περαιτέρω σε διαφορετικούς τύπους υδριδίων. Η διαφοροποίηση αυτών των υδριδίων γίνεται με βάση τον δεσμό που υπάρχει μεταξύ τους. Αυτοί οι δεσμοί περιλαμβάνουν ομοιοπολικούς, ιοντικούς και μεταλλικούς δεσμούς με διαφορετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες. Γι' αυτό αντιδρούν διαφορετικά όταν έρχονται σε επαφή με άλλα στοιχεία.

Οι τρεις τύποι υδριδίων είναι: 

• Ιονικά ή αλατούχα υδρίδια.
• Ομοπολικά υδρίδια.
• Μεταλλικά υδρίδια.

Ιονικά ή αλατούχα υδρίδια

Σε αυτόν τον τύπο υδριδίου, τα μόρια υδρογόνου συνδέονται με τα στοιχεία s-block, τα οποία είναι εξαιρετικά ηλεκτροθετικά. Είναι επίσης γνωστά ως μέταλλα αλκαλίων ή μέταλλα αλκαλικών γαιών. Σε αυτή την αντίδραση, το υδρογόνο αντιδρά σε υψηλή θερμοκρασία. Παραδείγματα περιλαμβάνουν NaH, CaH2 και KH.

Ιδιότητες ιοντικών υδριδίων:

• Είναι κυρίως στερεά.
• Τα ιοντικά υδρίδια είναι κρυσταλλικά και δεν αγώγουν ηλεκτρισμό επειδή δεν μπορούν να διασκορπίσουν εύκολα τα ιόντα.
• Ωστόσο, αγώγουν ηλεκτρισμό όταν βρίσκονται σε υγρή μορφή.
• Τα ιοντικά υδρίδια δεν είναι διαλυτά σε κοινούς διαλύτες.
• Συχνά χρησιμοποιούνται ως αναγωγικοί παράγοντες.
• Οι ενώσεις είναι λευκές. Μπορούν να γίνουν γκρι αν υπάρχουν ακαθαρσίες μετάλλων.
• Δεδομένου ότι τα ιοντικά υδρίδια είναι εξαιρετικά αντιδραστικά με το νερό, εκπέμπουν επίσης αέριο υδρογόνο. Αυτός είναι ο λόγος που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φορητές πηγές υδρογόνου.
• Πολλά ιοντικά υδρίδια είναι επίσης ομοιοπολικά. Παραδείγματα περιλαμβάνουν υδρίδια βηρυλλίου και μαγνησίου.
• Πολλές εμπορικές ενώσεις και σύνθετα αλατούχα υδρίδια συμβάλλουν στη μείωση αυτών των στοιχείων.

Ομοιοπολικά υδρίδια

Αυτός ο τύπος υδριδίου σχηματίζεται όταν υπάρχει ομοιοπολικότητα μεταξύ του υδρογόνου και των μη μετάλλων. Γενικά, ομοιοπολικά υδρίδια υπάρχουν σε μη μέταλλα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν H2O, HF και NH3.

Ιδιότητες ομοιοπολικών υδριδίων:

• Είναι τόσο υγρά όσο και αέρια.
• Είναι μη πτητικά, με ασθενείς διαμοριακές αλληλεπιδράσεις Van Der Waals μεταξύ τους.
• Έχουν χαμηλά σημεία τήξης και βρασμού.
• Σχηματίζονται από βόριο, αλουμίνιο και γάλλιο.
• Καθώς προχωράμε στην ομάδα, οι ενώσεις γίνονται πιο όξινες. Η μόνη εξαίρεση είναι το υδροφθόριο.
• Το υδροφθόριο έχουν το υψηλότερο σημείο βρασμού.

Μεταλλικά υδρίδια

Το μεταλλικό υδρίδιο σχηματίζεται όταν ένα μόριο υδρογόνου τείνει να αντιδράσει με μεταλλικά στοιχεία για να σχηματίσει έναν ομοιοπολικό δεσμό. Ωστόσο, μπορούν να έχουν ιοντικούς δεσμούς. Τα μεταβατικά μέταλλα σχηματίζουν αυτά. Παραδείγματα είναι τα MgH2 και NaAlH4.

Ιδιότητες μεταλλικών υδριδίων:

• Έχουν υψηλό σημείο τήξης και βρασμού.
• Είναι λαμπερά.
• Μεταφέρουν σωστά τον ηλεκτρισμό.
• Μερικά από αυτά είναι εύθραυστα, ενώ μερικά είναι στιβαρά.
• Αποτελούν τον συνδετικό κρίκο μεταξύ αλάτων και κραμάτων.
• Τα μεταλλικά υδρίδια έχουν θετικά ιόντα υδρογόνου σε αυτά.
• Τα μεταλλικά υδρίδια παράγονται με συνδυασμό αερίου υδρογόνου με μέταλλα ή κράματα τους.
• Είναι σταθερά στον αέρα σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Ωστόσο, μπορεί να αντιδράσουν όταν θερμαίνονται στον αέρα.
• Είναι γκριζωπά μαύρα στερεά.
• Στη μεταλλουργία, χρησιμοποιούνται ως αναγωγικοί παράγοντες.

Συμπέρασμα 

Σε αυτή την ενότητα, μάθαμε για τον ορισμό των υδριδίων και τους τύπους των υδριδίων. Διάφορες ερωτήσεις υδριδίων μπορούν να τεθούν στις εξετάσεις. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο διερευνήσαμε την έννοια των υδριδίων στην ενότητα μας.

Τα υδρίδια αναφέρονται σε όλες τις ενώσεις που έχουν άτομα υδρογόνου μέσα τους. Υπάρχουν πολλοί τύποι δεσμών που σχηματίζονται με αυτές τις ενώσεις. Μπορούν να είναι μεταλλικοί, ιοντικοί ή ακόμα και ομοιοπολικοί δεσμοί. Ο τύπος των δεσμών που υπάρχουν στις ενώσεις καθορίζει τις φυσικές ιδιότητες αυτών των ενώσεων. Αυτός είναι ο λόγος που έχουμε επίσης συζητήσει τις ιδιότητες των υδριδίων. Τα τρία κύρια υδρίδια είναι τα ιοντικά, τα ομοιοπολικά και τα μεταλλικά υδρίδια. Τα ιοντικά υδρίδια έχουν δεσμούς υδρογόνου με στοιχεία s-block. Στα ομοιοπολικά υδρίδια, ο δεσμός σχηματίζεται μεταξύ μη μετάλλων και το υδρογόνο και τα μεταλλικά υδρίδια σχηματίζουν δεσμούς με μέταλλα.