Cada um de nós já se deparou com os conceitos de uma ciência como a química. Às vezes eles são tão parecidos que é difícil distinguir um do outro. Mas é muito importante entender todos eles, porque às vezes esse mal-entendido leva a situações muito estúpidas e às vezes a erros imperdoáveis. Neste artigo, mostraremos o que são hidretos, quais são perigosos e quais não são, onde são usados e como são obtidos. Mas vamos começar com uma breve digressão na história.
Histórico
A história dos hidretos começa com a descoberta do hidrogênio. Este elemento foi descoberto por Henry Cavendish no século XVIII. O hidrogênio, como você sabe, faz parte da água e é a base de todos os outros elementos da tabela periódica. Graças a ele, a existência de compostos orgânicos e vida em nosso planeta é possível.
Além disso, o hidrogênio é a base de muitos compostos inorgânicos. Entre eles estão ácidos e álcalis, bem como compostos binários únicos de hidrogênio com outros elementos - hidretos. A data de sua primeira síntese não é exatamente conhecida, mas os hidretos não metálicos são conhecidos pelo homem desde a antiguidade. O mais comum deles é a água. Sim, a água é hidreto de oxigênio.
Também esta classe inclui amônia (o principal componente da amônia), sulfeto de hidrogênio, cloreto de hidrogênio e compostos semelhantes. Saiba mais sobre as propriedades das substâncias deessa classe diversa e surpreendente de compostos será discutida na próxima seção.
Propriedades físicas
Hidretos são principalmente gases. No entanto, se tomarmos hidretos metálicos (eles são instáveis em condições normais e reagem muito rapidamente com a água), também podem ser substâncias sólidas. Alguns deles (por exemplo, brometo de hidrogênio) também existem em estado líquido.
É simplesmente impossível dar uma descrição geral de uma classe tão grande de substâncias, porque são todas diferentes e, dependendo do elemento que compõe o hidreto, além do hidrogênio, possuem características físicas e propriedades quimicas. Mas eles podem ser divididos em classes, cujos compostos são um pouco semelhantes. Abaixo consideraremos cada classe separadamente.
Os hidretos iônicos são compostos de hidrogênio com metais alcalinos ou alcalino-terrosos. São substâncias brancas, estáveis em condições normais. Quando aquecidos, esses compostos se decompõem em seu metal e hidrogênio sem derreter. Uma exceção é o LiH, que derrete sem decomposição e, quando aquecido fortemente, se transforma em Li e H2.
Os hidretos metálicos são compostos de metais de transição. Muitas vezes eles têm uma composição variável. Eles podem ser representados como uma solução sólida de hidrogênio em um metal. Eles também têm uma estrutura cristalina de metal.
A hidretos covalentes pertence justamente ao tipo mais comum na Terra: compostos de hidrogênio com não-metais. A ampla área de distribuição dessas substâncias deve-se à sua alta estabilidade, uma vez que as ligações covalentes são as mais fortes das ligações químicas.
Como exemplo, a fórmula do hidreto de silício é SiH4. Se olharmos para ele em volume, veremos que o hidrogênio é fortemente atraído pelo átomo central de silício e seus elétrons são deslocados em direção a ele. O silício tem uma eletronegatividade suficientemente alta, portanto, é capaz de atrair elétrons para seu núcleo com mais força, reduzindo assim o comprimento da ligação entre ele e o átomo vizinho. E como você sabe, quanto menor o vínculo, mais forte ele é.
Na próxima seção, discutiremos como os hidretos diferem de outros compostos em termos de reatividade.
Propriedades Químicas
Nesta seção também vale a pena dividir os hidretos nos mesmos grupos que no passado. E começaremos com as propriedades dos hidretos iônicos. Sua principal diferença em relação aos outros dois tipos é que eles interagem ativamente com a água com a formação de álcalis e a liberação de hidrogênio na forma de gás. A reação de hidreto - água é bastante explosiva, então os compostos são mais frequentemente armazenados sem umidade. Isso é feito porque a água, mesmo no ar, pode iniciar uma transformação perigosa.
Vamos mostrar a equação da reação acima usando o exemplo de uma substância como hidreto de potássio:
KH + H2O=KOH + H2
Como podemos ver, tudo é bem simples. Portanto, consideraremos reações mais interessantes características dos outros dois tipos de substâncias que descrevemos.
Em princípio, o resto das transformações que não analisamos são características de todos os tipos de substâncias. Eles estãotendem a reagir com óxidos metálicos para formar metal, seja com água ou com hidróxido (o último é típico para metais alcalinos e alcalino-terrosos).
Outra reação interessante é a decomposição térmica. Ocorre em altas temperaturas e passa antes da formação de metal e hidrogênio. Não vamos nos deter nessa reação, pois já a analisamos nas seções anteriores.
Então, consideramos as propriedades desse tipo de compostos binários. Agora é hora de falar sobre obtê-los.
Produção de hidretos
Quase todos os hidretos covalentes são compostos naturais. Eles são bastante estáveis, então não se desintegram sob a influência de forças externas. Com hidretos iônicos e metálicos, tudo é um pouco mais complicado. Eles não existem na natureza, então eles precisam ser sintetizados. Isso é feito de forma muito simples: pela reação da interação do hidrogênio com o elemento cujo hidreto deve ser obtido.
Aplicativo
Alguns hidretos não têm aplicação específica, mas a maioria são substâncias muito importantes para a indústria. Não entraremos em detalhes, porque todo mundo já ouviu falar que, por exemplo, a amônia é usada em muitas áreas e serve como substância indispensável para a produção de aminoácidos artificiais e compostos orgânicos. O uso de muitos hidretos é limitado por suas propriedades químicas. Portanto, eles são usados exclusivamente em experimentos de laboratório.
A aplicação é uma seção muito ampla para esta classe de substâncias, por isso nos limitamos a fatos gerais. Na próxima parte, vamos dizer-lhe comomuitos de nós, sem o devido conhecimento, confundem substâncias inofensivas (ou pelo menos conhecidas) entre si.
Algumas ilusões
Por exemplo, algumas pessoas pensam que o hidreto de hidrogênio é algo perigoso. Se você pode chamar essa substância assim, então ninguém o faz. Se você pensar bem, então o hidreto de hidrogênio é uma combinação de hidrogênio com hidrogênio, o que significa que é uma molécula H2. Claro, este gás é perigoso, mas apenas quando misturado com oxigênio. Em sua forma pura, não representa nenhum perigo.
Existem muitos nomes obscuros. Eles aterrorizam a pessoa desacostumada. No entanto, como mostra a prática, a maioria deles não é perigosa e é usada para fins domésticos.
Conclusão
O mundo da química é enorme, e achamos que, se não depois disso, depois de vários outros artigos, você verá por si mesmo. É por isso que faz sentido mergulhar em seu estudo com a cabeça. A humanidade descobriu muitas coisas novas, e ainda mais permanece desconhecida. E se lhe parece que não há nada de interessante no campo dos hidretos, você está muito enganado.
