Hidrácido egenskaper, nomenklatur, bruk og eksempler

den hidrácidos eller binære syrer er forbindelser oppløst i vann som består av hydrogen og et ikke-metallisk element: hydrogenhalogenider. Den generelle kjemiske formel kan uttrykkes som HX, hvor H er hydrogenatom, og X er det ikke-metalliske elementet.

X kan tilhøre gruppe 17, halogener eller til gruppe 16 elementer som ikke inkluderer oksygen. I motsetning til oksosyrer mangler hydrokarboner oksygen. Siden hydroksider er kovalente eller molekylære forbindelser, bør H-X-bindingen vurderes. Dette er av stor betydning og definerer egenskapene til hvert hydracid.

Hva kan man si om H-X-lenken? Som det fremgår av bildet ovenfor, er det et permanent dipolmoment produsert av de forskjellige elektronegativiteter mellom H og X. Fordi X vanligvis er mer electronegative enn H, tiltrekker den sin elektroniske sky og slutter med en negativ delladning δ-.

På den annen side slutter H, når den gir en del av dens elektrondensitet til X, ender med en delvis positiv ladning δ +. Jo mer negativt er δ-, jo rikere i elektroner vil være X, og jo større blir den elektroniske mangelen på H. Derfor, avhengig av hvilket element X er, kan et hydrazid være mer eller mindre polart.

Bildet avslører også strukturen av hydracider. H-X er et lineært molekyl som kan samhandle med en annen ved en av dens ender. Jo mer polare HX, dets molekyler virker sammen med større styrke eller affinitet. Som et resultat vil koking eller smeltepunkt øke.

Imidlertid er H-X-H-X-interaksjonene fortsatt svake nok til å stamme fra et fast hydrazid. Derfor er under trykk og omgivelsestemperaturer gassformige stoffer; bortsett fra HF, som fordamper over 20ºC.

Hvorfor? Fordi HF er i stand til å danne sterke hydrogenbindinger. Mens de andre hydrazider, hvis ikke-metalliske elementer er mindre elektronegative, kan neppe være i flytende fase under 0 ° C. HCl, for eksempel, koke ved -85 ° C.

Er de sure stoffene hydracid? Svaret ligger i den partielle positive ladningen δ + på hydrogenatomet. Hvis δ + er veldig stor eller H-X-bindingen er svært svak, vil HX være en sterk syre; Som med alle hydrokarboner av halogener, når deres respektive halogenider er oppløst i vann.

index

• 1 Egenskaper
  • 1.1 Fysisk
  • 1,2 Kjemisk
• 2 nomenklatur
  • 2.1 vannfri form
  • 2.2 I vandig oppløsning
• 3 Hvordan blir de dannet?
  • 3.1 Direkte oppløsning av hydrogenhalogenider
  • 3.2 Oppløsning av salter av ikke-metaller med syrer
• 4 bruksområder
  • 4.1 Rengjøringsmidler og løsemidler
  • 4.2 Syrekatalysatorer
  • 4.3 Reagenser for syntese av organiske og uorganiske forbindelser
• 5 eksempler
  • 5,1 HF, flussyre
  • 5.2 H2S, hydrogensulfid
  • 5.3 HCl, saltsyre
  • 5,4 HBr, hydrobromsyre
  • 5,5 H2Te, tellurinsyre
• 6 Referanser

funksjoner

fysisk

-Synlig alle hydrosyrer er gjennomsiktige løsninger, siden HX er meget løselig i vann. De kan ha gulaktige toner i henhold til konsentrasjonene av oppløst HX.

-De er røykere, noe som betyr at de gir bort tette, ætsende og irriterende damper (noen av dem er selv kvalme). Dette skyldes at HX-molekylene er svært volatile og samhandler med vanndampen i mediet som omgir løsningene. I tillegg er HX i sine vannfrie former gassformige forbindelser.

-Hydracider er gode ledere av elektrisitet. Selv om HX er gassformige arter ved atmosfæriske forhold, frigjør de ioner (H. Når de oppløses i vann)⁺X^-), som tillater passasje av elektrisk strøm.

-Kokepunktene er overlegen i forhold til vannfri form. Det vil si at HX (ac), som betegner hydrazidet, koke ved temperaturer høyere enn HX (g). For eksempel kokes hydrogenklorid, HC1 (g) ved -85ºC, men saltsyre, hydrakido, rundt 48ºC.

Hvorfor? Fordi HX-gassmolekylene er omgitt av vannmolekyler. Mellom dem kan to typer interaksjoner oppstå samtidig: hydrogenbindinger, HX-H₂O - HX, eller solvasjon av ioner, H₃O⁺(ac) og X^-(Aq). Dette faktum er direkte relatert til de kjemiske egenskapene til hydrosyrer.

kjemisk

Hydrazider er svært sure løsninger, så de har H syre protoner₃O⁺ tilgjengelig for å reagere med andre stoffer. Hvor kommer H fra?₃O⁺? Av hydrogenatomet med delvis positiv ladning δ +, som dissocierer i vann og ender opp med å bli inkorporert kovalent i et vannmolekyl:

HX (ac) + H₂O (l) <=> X^-(ac) + H₃O⁺(Aq)

Merk at ligningen tilsvarer en reaksjon som etablerer en likevekt. Når dannelsen av X^-(ac) + H₃O⁺(ac) er termodynamisk svært begunstiget, vil HX frigjøre sin syreproton til vann; og så dette, med H₃O⁺ Som sin nye "carrier" kan den reagere med en annen forbindelse, selv om sistnevnte ikke er en sterk base.

Ovenstående forklarer de sure egenskapene til hydroksider. Dette er tilfelle for alle HX oppløst i vann; men noen genererer flere sure løsninger enn andre. Hvorfor er det? Årsakene kan være svært kompliserte. Ikke alle HX (ac) favoriserer forrige likevekt til høyre, det vil si mot X^-(ac) + H₃O⁺(Aq).

surt

Og unntaket er observert i flussyre, HF (ac). Fluor er veldig electronegativ, derfor forkortes avstanden til H-X-bindingen, styrker den mot bruddet ved hjelp av vann.

På samme måte har H-F-lenken mye bedre overlapping for atomradioer. I kontrast er H-Cl-, H-Br- eller H-I-bindingene svakere og har en tendens til å dissociere fullstendig i vann, for å bryte med likevekt som tidligere er oppvokst.

Dette skyldes at de andre halogenene eller kalkogenene (for eksempel svovel) har større atomradius og dermed mer voluminøse orbitaler. Som et resultat, representerer H-X-bindingen dårligere overlapning av orbitalet ettersom X er større, hvilket igjen har en effekt på syrefasthet når den kommer i kontakt med vann..

På denne måten er den synkende rekkefølgen av surhet for hydrogenene av halogenene som følger: HF< HCl

nomenklatur

Vannfri form

Hvordan heter hydracids? I deres vannfrie former, HX (g), bør de nevnes som diktert for hydrogenhalogenider: ved å legge til suffiks -uro til slutten av navnene.

For eksempel består HI (g) av et halogenid (eller hydrid) dannet av hydrogen og jod, derfor heter det: yodurokse av hydrogen. Fordi ikke-metaller generelt er mer elektronegative enn hydrogen, har det et oksidasjonsnummer på +1. I NaH, derimot, har hydrogen et oksidasjonsnummer på -1.

Dette er en annen indirekte måte å skille molekylære hydrider fra halogener eller hydrogenhalogenider fra andre forbindelser.

Når HX (g) kommer i kontakt med vannet, er det representert som HX (ac) og så er hydraziden.

I vandig oppløsning

For å nevne hydrazidet, HX (ac), må suffikset av dets vannfrie former bli erstattet av suffikset -hydriske. Og det må nevnes som syre i første omgang. Således, for det forrige eksempel, heter HI (ac) som: syrejodvann.

Hvordan blir de dannet?

Direkte oppløsning av hydrogenhalogenider

Hydrazider kan dannes ved enkel oppløsning av deres tilsvarende hydrogenhalogenider i vann. Dette kan representeres av følgende kjemiske ligning:

HX (g) => HX (ac)

HX (g) er meget løselig i vann, så det er ingen løselighetsbalanse, i motsetning til dets ioniske dissosiasjon for å frigjøre syreprotoner.

Imidlertid er det en syntetisk metode som er foretrukket fordi den bruker salter eller mineraler som råmateriale, oppløses ved lave temperaturer med sterke syrer.

Oppløsning av salter av ikke-metaller med syrer

Hvis bordsaltet, NaCl, oppløses med konsentrert svovelsyre, oppstår følgende reaksjon:

NaCl (er) + H₂SW₄(ac) => HCI (ac) + NaHSO₄(Aq)

Svovelsyre donerer en av sine syre protoner til Cl klorid anion^-, snu den til saltsyre. Fra denne blandingen kan man unnslippe hydrogenklorid, HCI (g), fordi det er svært volatilt, spesielt hvis konsentrasjonen i vann er meget høy. Det andre saltet som produseres er natriumsyresulfat, NaHSO₄.

En annen måte å produsere den på er å erstatte svovelsyren med den konsentrerte fosforsyre:

NaCl (er) + H₃PO₄(ac) => HCI (ac) + NaH₂PO₄(Aq)

H₃PO₄ det reagerer på samme måte som H₂SW₄, produserer saltsyre og natriumdiacidfosfat. NaCl er kilden til Cl anionen^-, slik at du kan syntetisere de andre hydrazider du trenger salter eller mineraler som inneholder F^-, Br^-, jeg^-, S^2-, etc.

Men bruken av H₂SW₄ eller H₃PO₄ det vil avhenge av dets oksidative styrke. H₂SW₄ Det er et veldig sterkt oksidasjonsmiddel, til det punkt at det oksiderer til og med Br^- og jeg^- til dens molekylære former Br₂ og jeg₂; den første er en rødlig væske, og den andre en lilla solid. Derfor er H₃PO₄ representerer det foretrukne alternativet i en slik syntese.

søknader

Rengjøringsmidler og løsemidler

Hydracider i hovedsak brukes til å oppløse forskjellige typer materie. Dette er fordi de er sterke syrer, og i moderasjon kan de rense overflaten.

Deres syreprotoner tilsettes forbindelsene av urenheter eller smuss, noe som gjør dem løselige i det vandige medium og bæres deretter bort av vannet.

Avhengig av den kjemiske naturen til overflaten kan et hydrazid eller et annet benyttes. For eksempel kan flussyre ikke brukes til å rense glass, da det vil oppløse det umiddelbart. Saltsyre brukes til å fjerne flekker på svømmebassenger.

De er også i stand til å oppløse bergarter eller faste prøver, og deretter brukes til analytiske eller produksjonsformål i små eller store skalaer. I ionbytningskromatografi brukes fortynnet saltsyre til å rengjøre kolonnen av gjenværende ioner.

Syre katalysatorer

Noen reaksjoner krever svært sure løsninger for å akselerere dem og redusere tiden som finner sted. Dette er hvor hydracider kommer inn.

Et eksempel på dette er bruken av hydroiodinsyre i syntesen av iseddik. Oljebransjen trenger også hydracider i raffinaderiprosessene.

Reagenser for syntese av organiske og uorganiske forbindelser

Hydracider gir ikke bare syreprotoner, men også deres respektive anioner. Disse anioner kan reagere med en organisk eller uorganisk forbindelse for å danne et spesifikt halogenid. På denne måten kan syntetiseres: fluorider, klorider, jodider, bromider, selenider, sulfider og andre forbindelser mer.

Disse halogenider kan ha svært forskjellige anvendelser. For eksempel kan de brukes til å syntetisere polymerer, slik som Teflon; eller mellomprodukter, hvorav halogenatomer vil bli innlemmet i molekylære strukturer av visse legemidler.

Anta CH-molekylet₃CH₂OH, etanol, reagerer med HC1 for å danne etylklorid:

CH₃CH₂OH + HCI => CH₃CH₂Cl + H₂O

Hver av disse reaksjonene skjuler en mekanisme og mange aspekter som vurderes i organisk syntese.

eksempler

Det finnes ikke mange eksempler tilgjengelig for hydrazider, siden antall mulige forbindelser er naturlig begrenset. Av denne grunn er noen ekstra hydracider oppført nedenfor med deres respektive nomenklatur (forkortelsen (ac) ignoreres):

HF, flussyre

Hydraulisk binær hvis H-F molekyler danner sterke hydrogenbindinger, i en slik grad at det er en svak syre i vann.

H₂S, hydrogensulfid

I motsetning til hydrohalogen ansett hittil er polyatomiske, ha mer enn to atomer, imidlertid, forblir det vil si at det skal være to binære elementer svovel og hydrogen.

H-S-H-vinkelmolekylene danner ikke merkbare hydrogenbroer og kan detekteres ved deres karakteristiske råtne egglukt.

HCl, saltsyre

En av de mest kjente syrer i populærkulturen. Inkluderende, det er en del av sammensetningen av magesaft, tilstede i magen, og sammen med fordøyelsesenzymer nedbryter maten.

HBr, hydrobromsyre

Som hydroiodsyre består gassfasen av lineære H-Br-molekyler, som dissocierer i H-ioner⁺ (H₃O⁺) og Br^- når de kommer inn i vannet.

H₂Te, tellurinsyre

Selv om tellur har en metallisk karakter, hydrogenhalogenidsyrer klar og meget ubehagelige giftige damper, slik som syre selenhídrico.

I likhet med de andre hydrazider av chalcogenidene (fra gruppe 16 i det periodiske bordet), produserer anion Te^2-, så dens valens er -2.

referanser

1. Clark J. (22. april 2017). Syrligheten av hydrogenhalogenider. Hentet fra: chem.libretexts.org
2. Lumen: Introduksjon til kjemi. Binære syrer. Tatt fra: courses.lumenlearning.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22. juni 2018). Definisjon av binær syre. Hentet fra: thoughtco.com
4. Mr. D. Scott. Kjemisk formelskriving og nomenklatur. [PDF]. Hentet fra: celinaschools.org
5. Madhusha. (9. februar 2018). Skille mellom binære syrer og oksyksyrer. Hentet fra: pediaa.com
6. Wikipedia. (2018). Hydronsyre Hentet fra: en.wikipedia.org
7. Natalie Andrews (24. april 2017). Bruken av hydriodsyre. Hentet fra: sciencing.com
8. StudiousGuy. (2018). Fluorsyre: Viktige bruksområder og applikasjoner. Hentet fra: studiousguy.com