Hydrure

L'hydrure est le nom donné à l'ion négatif du de l'hydrogène , H⁻ de . Bien que cet ion n'existe pas excepté en des conditions extraordinaires, l'hydrure de limite est largement appliqué pour décrire les composés de l'hydrogène avec d'autres éléments , en particulier ceux de de groupe le de ; 1&ndash ; 16. La variété de composés a formé par l'hydrogène est vaste, discutablement plus grand que cela de n'importe quel autre élément. Chaque élément de la table périodique (excepté quelques gaz nobles forme un ou plusieurs hydrures. Ceux-ci peuvent être classifiés dans trois types principaux par la nature prédominante de leur liaison :
Hydrures salins de , qui ont le caractère ionique significatif,
Hydrures covalents de , qui incluent les hydrocarbures et beaucoup d'autres composés, et
Hydrures interstitiels de , qui peuvent être décrits en tant qu'ayant la liaison métallique .

Ion d'hydrure le de de

voient également : anion d'hydrogène de de .

Hormis le Electride , l'ion d'hydrure est l'anion le plus simple possible, se composant de deux électrons et d'un proton . L'hydrogène a une affinité d'électron relativement basse , 72.77 ; kJ/mol, ainsi hydrure est si fondamental qu'il soit inconnu en solution. La réactivité de l'ion hypothétique d'hydrure est dominée par son protonation exothermique pour donner le dihydrogène : de
→ H₂ de H⁻ + de H⁺ ; Δ '' H '' = −1675 ; kJ/mol En conséquence, l'ion d'hydrure est l'une des bases les plus fortes connues. Il extrairait des protons à partir de presque toutes les espèces hydrogène-contenantes. La basse affinité d'électron de l'hydrogène et la force du H&ndash ; Lien de H (436 ; kJ/mol) signifie que l'ion d'hydrure serait également un agent réducteur fort : de
H₂ + 2e⁻ ⇌ 2H⁻ ; '' E '' ^O = −2.25 V

Hydrures ioniques

En hydrures ioniques l'hydrogène se comporte comme halogène et obtient un électron du métal pour former un ion d'hydrure (H⁻), atteignant de ce fait la configuration stable d'électron de de l'hélium en remplissant son 1s-orbital. L'autre élément est un métal plus électropositif que l'hydrogène, habituellement un des métaux d'alcali de ou les métaux alcalino-terreux . Les hydrures s'appellent binaires s'ils impliquent seulement deux éléments comprenant l'hydrogène. Formules chimiques pour les hydrures ioniques binaires typiquement MH (comme dans LiH . À mesure que la charge sur le métal augmente, la liaison de MH devient plus covalente comme dans le MgH sub>2 et le AlH sub>3. Des hydrures ioniques sont généralement produits en tant que réactifs de base dans la synthèse organique : C₆H₅C (O) CH₃ de + &rarr du KH ; C₆H₅C (O) CH₂K + H₂ De telles réactions sont hétérogènes, le KH ne se dissout pas. Les dissolvants typiques pour de telles réactions sont des éthers de que l'eau de ne peut pas servir de milieu aux hydrures ioniques purs ou au LAH parce que l'ion d'hydrure est une base plus forte que l'hydroxyde . Le gaz d'hydrogène est libéré dans une réaction typique d'acide-base.
NaH de
+ → H₂ (gaz) de O de H₂ + H de NaOH Δ = −83.6 ; kJ/mol, Δ '' G '' = −109.0 ; kJ/mol

Les hydrures alcalins réagissent avec des halogénures en métal. L'hydrure en aluminium de lithium de (souvent abrégé comme LAH) résulte des réactions à du chlorure en aluminium . LiH du
4 de
+ → d'AlCl₃ LiAlH₄ + 3 LiCl

Hydrures covalents

En hydrures covalents, l'hydrogène est le en covalence métallisé à plus de l'élément qu'électropositif de comme p-bloquent (bore , aluminium , et groupe 4-7) des éléments aussi bien que le béryllium . Les composés communs incluent les hydrocarbures et l'ammoniaque pourrait être considérée comme hydrures de du carbone et de l'azote , respectivement. Charger les hydrures covalents neutres qui sont moléculaires sont souvent volatils à la température ambiante et à la pression atmosphérique . Quelques hydrures covalents ne sont pas volatils parce qu'ils sont polymeric-i. nonmolecular-tels comme hydrures binaires d'aluminium et de béryllium. Le remplacement de quelques atomes d'hydrogène dans de tels composés par de plus grands Ligands un de obtient les dérivés moléculaires. Par exemple, l'hydrure (DIBAL) de Diisobutylaluminium de se compose de deux centres en aluminium jetés un pont sur par des ligands d'hydrure. Les hydrures qui sont solubles dans les dissolvants communs sont employés couramment dans la synthèse organique . En particulier le terrain communal sont la borohydrure (NaBH₄) de sodium de et l'hydrure en aluminium de lithium et les réactifs hindred tels que DIBAL.

Complexes de hydrido en métal de transition

La plupart des composés moléculaires de forme des complexes en métal de de transition décrits comme hydrures. Habituellement de tels composés sont discutés dans le cadre de la chimie organométallique . Les hydrures en métal de transition sont des intermédiaires dans beaucoup de processus industriels qui se fondent sur des catalyseurs en métal, tels que le Hydroformylation , l'hydrogénation , et le Hydrodesulfurization . Deux exemples célèbres, HCo (Co) ₄ et H₂Fe (Co) ₄, sont acides de ce fait démontrant que l'hydrure de limite est employé très largement. Deprotonation des complexes de dihydrogène de donne des hydrures en métal. Le d'anion [ReH₉] ^2- est un exemple rare d'un hydrure moléculaire en métal de Homoleptic .

Hydrures interstitiels des métaux transitoires

Structurellement connexe aux hydrures salins, les hydrures binaires de forme en métal de transition qui sont souvent le non- stoechiométrique, avec des quantités variables d'atomes d'hydrogène dans le trellis, où ils peuvent émigrer par lui. En matériaux de machinant , le phénomène de la fragilisation par l'hydrogène est une conséquence des hydrures interstitiels. Le palladium absorbe jusqu'à 900 fois son propre volume d'hydrogène aux températures ambiantes, formant l'hydrure de palladium de , et était donc une fois que pensée car le moyen de porter l'hydrogène pour le gaz d'hydrogène véhiculaire des piles à combustible de combustible est proportionnel libéré à la température et à la pression appliquées mais pas à la composition chimique.

Les hydrures interstitiels montrent certaine promesse comme manière pour le stockage sûr d'hydrogène. Pendant le bout 25 ans on a développé beaucoup d'hydrures interstitiels qui aisément absorbent et déchargent l'hydrogène à la température ambiante et à la pression atmosphérique. Ils sont habituellement basés sur les composés du et les alliages intermétalliques de plein-solution. Cependant, leur application est encore limitée, car ils sont capables de stocker des pour cent de seulement environ 2 poids d'hydrogène, qui n'est pas assez pour des applications des véhicules à moteur.

Nomenclature

De divers hydrures en métal actuellement sont étudiés pour l'usage afin du stockage d'hydrogène en pile à combustible de combustible - les voitures électriques et les batteries actionnées . Ils ont également des utilisations importantes dans la chimie organique en tant qu'agents réducteurs puissant et beaucoup d'utilisations de promesse dans l'économie d'hydrogène de . Ce qui suit est une liste de nomenclature d'hydrure de groupe principal :
alcali et métaux de la terre alcaline : hydrure en métal
Bore : Borane et reste du groupe comme hydrure en métal
Carbone : Alcynes des alcènes des alcanes et tous les hydrocarbures * silicium : Silane
Germanium : approprié
Étain : Stannane
Fil : Plumbane
Azote : Ammoniaque (« azane » quand substitué par ), hydrazine de
Phosphore : Phosphine (« phosphane » de une fois substitué)
Arsenic : Arsine (« arsane » de une fois substitué)
Antimoine : Stibine (« stibane » une fois substitué)
Bismuth : Bismuthine (« bismuthane » une fois substitué)

Selon la convention ci-dessus, ce qui suit est " ; compounds" d'hydrogène ; et pas " ; hydrides" ; :
L'oxygène : L'eau (« oxidane » une fois substitué), peroxyde d'hydrogène de
Soufre : Sulfure d'hydrogène (« sulfane » une fois substitué)
Sélénium : Séléniure (« selane » d'hydrogène de une fois substitué)
Tellurium : Tellurure (« tellane » d'hydrogène de une fois substitué)
Halogénures d'hydrogène des halogènes

Exemples :
Hydrure de nickel de : utilisé dans des batteries de NiMH de
Hydrure de palladium de : électrodes dans des expériences de la fusion froide
Hydrure en aluminium de lithium de : un agent réducteur puissant utilisé dans la chimie organique
Borohydrure de sodium de : agent réducteur de spécialité sélective, stockage d'hydrogène en piles à combustible de combustible
Hydrure de sodium : une base puissante utilisée dans la chimie organique
Diborane : agent réducteur, ergol combustible, dopant de semi-conducteur, catalyseur, utilisé dans la synthèse organique ; également Borane , Pentaborane et Decaborane
Arsine : utilisé pour le enduisant les semi-conducteurs de
Stibine : utilisé dans l'industrie du semi-conducteur
Phosphine : utilisé pour la fumigation
Silane : beaucoup d'utilisations industrielles, par exemple fabrication des matières composites et des produits hydrofuges
Ammoniaque : Liquide réfrigérant , engrais , beaucoup d'autres utilisations industrielles de de
Sulfure d'hydrogène : composant du gaz naturel , source importante de du soufre
Chimiquement, même l'eau et les hydrocarbures ont pu être considérés des hydrures.

Isotopes d'hydrure

Le protide de , le deuteride de , et le tritide de sont employés pour décrire les ions ou les composés, qui contiennent le Hydrogen-1 de enrichi par , le deutérium ou le tritium , respectivement.

Convention de priorité

Selon la convention du IUPAC, par priorité (electronegativity stylisé), l'hydrogène tombe entre le groupe 15 et les éléments du groupe 16 . Par conséquent nous avons NH₃, « hydrure d'azote » (ammoniaque ), contre H₂O, « oxyde d'hydrogène » (l'eau ).

Voir également

Hydron (chimie)
Hydronium

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