Hidried

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Jump to navigation Jump to search
Titaan(IV)hidried

In die chemie is 'n hidried formeel die anioon van waterstof, H- maar die term word losweg toegepas.[1] Alle verbindings wat kovalent gebonde H-atome bevat word ook hidriede genoem: water is 'n hidried van suurstof, ammoniak is 'n hidried van stikstof, ens. Vir anorganiese chemici verwys hidriede na verbindings en ione waarin waterstof kovalent aan 'n minder elektronegatiewe element geheg is. In sulke gevalle het die H-sentrum nukleofiele karakter,[Nota 1] wat kontrasteer met die protiese karakter van sure.

Byna al die elemente vorm binêre verbindings[Nota 2] met waterstof, met die uitsondering van He,[Nota 3] Ne,[Nota 4] Ar,[Nota 5] Kr,[Nota 6] Pm, Os, Ir, Rn, Fr en Ra.[2][3][4][5] Eksotiese molekules soos positroniumhidried is ook al gemaak.

Tipes hidiede[wysig | wysig bron]

Volgens die algemene definisie vorm elke element van die periodieke tabel (behalwe edelgasse) een of meer hidriede. Hierdie stowwe is volgens die aard van die binding in drie hoofsoorte geklassifiseer:[2]

Ioniese hidriede[wysig | wysig bron]

Ioniese hidriede het 'n beduidende ioniese bindingskarakter. Hulle bestaan uit hidriëde wat gebind is aan 'n elektropositiewe metaal, gewoonlik 'n alkalimetaal of aardalkalimetaal. Hierdie verbindings is onoplosbaar in konvensionele oplosmiddels. Hulle word gebruik as basisse en as reduseermiddels in organiese sintese.[6]

Dikwels reageer alkalimetaalhidriede met metaalhaliede:

4 LiH + AlCl3 → LiAlH4 + 3 LiCl
Struktuur van [HRu6(CO)18]-, 'n metaalgroep met 'n interstisiële hidriedligand (die klein turkooisbol in die middel).[7]

Kovalente hidriede[wysig | wysig bron]

Kovalente hidriede sluit koolwaterstowwe en baie ander verbindings, wat kovalent aan waterstofatome bind, in. In hierdie groep stowwe is die hidriedbinding 'n kovalente binding, net soos die binding wat 'n proton vorm in 'n swak suur. Hierdie kategorie bevat hidriede wat bestaan as afsonderlike molekules, polimere en waterstof wat chemies aan 'n oppervlak geadsorbeer is.

Oorgangsmetaalhidriedkomplekse[wysig | wysig bron]

Oorgangsmetaalhidriede bevat verbindings wat as kovalente hidriede geklassifiseer kan word, en sommige word selfs as interstisiële hidriede geklassifiseer.

Interstisiële hidriede[wysig | wysig bron]

Interstisiële hidriede word beskryf as metaalbindings en bestaan meestal in metale of legerings. Hierdie stelsels het gewoonlik wisselende hoeveelhede waterstofatome in die rooster, met die waterstof ewekansig versprei. Palladium absorbeer byvoorbeeld tot 900 keer sy eie hoeveelheid waterstof teen kamertemperature en vorm dan palladiumhidried. Hierdie materiaal word ondersoek vir brandstofselle in voertuie.

Gebruike[wysig | wysig bron]

Hidriede het 'n verskeidenheid toepassings, insluitend:

  • Hidriede soos natriumborhidried, litiumaluminiumhidried en diisobutielaluminiumhidried word algemeen gebruik as reduksiemiddels in chemiese sintese.
  • Hidriede soos natriumhidried en kaliumhidried word as sterk basisse in organiese sintese gebruik.
  • Hidriede soos kalsiumhidried word as droogmiddels gebruik om water uit organiese oplosmiddels te verwyder.
  • Hidriede is belangrik in batterytegnologieë soos nikkelmetaalhidriedbatterye. Verskeie metaalhidriede is ondersoek vir gebruik as waterstofopberging vir brandstofsel-aangedrewe elektriese motors en ander doelgerigte aspekte van 'n waterstofekonomie.[8]
  • Hidriedkomplekse is katalisators en katalitiese tussenprodukte in 'n verskeidenheid homogene en heterogene katalitiese siklusse. Selfs sekere ensieme werk deur middel van hidriedtussengangers.

Aantekeninge[wysig | wysig bron]

  1. 'n Nukleofiel is 'n chemiese spesie wat bindings met elektrofiele vorm deur 'n elektronpaar te skenk. Alle molekules en ione met 'n vry paar elektrone of ten minste een pi-binding kan as nukleofiele optree. Omdat nukleofiele elektrone skenk, is hulle Lewis-basisse.
  2. In binêre verbindings met waterstof is daar net twee elemente teenwoordig, dws. waterstof en 'n ander element.
  3. Heliumhidried bestaan as ioon.
  4. Neonium is 'n ioon en die eksimeer HNe bestaan ook.
  5. Argonium bestaan as ioon.
  6. Kryptonium bestaan as 'n katioon.

Verwysings[wysig | wysig bron]

  1. "hydron (H02904)". IUSTC (in Engels). 24 Februarie 2014. Besoek op 11 Mei 2021.
  2. 2,0 2,1 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the elements (in Engels) (2de uitg.). Boston, Mass: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4. OCLC 48138330.
  3. Lee, J.D. (2008). Concise Inorganic Chemistry (in Engels) (5de uitg.). Wiley. ISBN 978-81-265-1554-7.
  4. Massey, A.G. (2000). Main Group Chemistry. Inorganic Chemistry (in Engels). Wiley. ISBN 978-0-471-49039-5.
  5. Nomenclature of Inorganic Chemistry ("The Red Book") (PDF). IUPAC Recommendations. 2005. Par. IR-6.
  6. Brown, H. C. (1975). Organic Syntheses via Boranes (in Engels). New York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-11280-1.
  7. Jackson, Peter F.; Johnson, Brian F. G.; Lewis, Jack; Raithby, Paul R.; McPartlin, Mary; Nelson, William J. H.; Rouse, Keith D.; Allibon, John; Mason, Sax A. (1980). "Direct location of the Interstitial Hydride Ligand in [HRu6(CO)18] by Both X-ray and Neutron Analyses of [Ph4As][HRu6(CO)18]". Chem. Commun. (in Engels) (7): 295. doi:10.1039/c39800000295.
  8. Grochala, Wojciech; Edwards, Peter P. (1 Maart 2004). "Thermal Decomposition of the Non-Interstitial Hydrides for the Storage and Production of Hydrogen". Chemical Reviews (in Engels). 104 (3): 1283–1316. doi:10.1021/cr030691s. PMID 15008624.