Одиннадцатый класс
  1. Основные концепции химии  1.1. Важность химии  1.2. Природа и область химии  1.3. законы химического соединения  1.3.1. Закон сохранения массы  1.3.2. Закон постоянства состава  1.3.3. Закон кратных отношений  1.3.4. Закон объемов газов  1.3.5. Закон Авогадро  1.4. Атомная теория Дальтона  1.5. Понятие моля и молярная масса  1.6. Процентный состав  1.7. Эмпирическая и молекулярная формула  1.8. Стехиометрия и стехиометрические расчеты  1.9. Концепция ограничивающего реагента
  2. Структура атома  2.1. Открытие электрона, протона и нейтрона  2.2. Атомная модель  2.2.1. Модель Томсона  2.2.2. Модель Резерфорда  2.2.3. Модель Бора  2.3. Квантово-механическая модель атома  2.4. Двойственная природа материи и излучения  2.5. Принцип неопределенности Гейзенберга  2.6. Квантовые числа  2.7. Атомные орбитали и их формы  2.8. Электронная конфигурация элементов  2.9. Aufbau principle  2.10. Принцип запрета Паули  2.11. Правило максимальной мультиплетности Хунда  2.12. Гипотеза де Бройля  2.13. Фотоэлектрический эффект
  3. Классификация элементов и периодичность в свойствах  3.1. Историческое развитие периодической таблицы  3.2. Современный периодический закон и периодическая таблица  3.3. Периодические тенденции в свойствах  3.3.1. Атомный и ионный радиус  3.3.2. Энтальпия ионизации  3.3.3. Энтальпия присоединения электрона  3.3.4. Электроотрицательность  3.3.5. Валентность  3.3.6. Металлические и неметаллические свойства  3.3.7. Степени окисления  3.4. Unusual Properties of the First Elements
  4. Chemical Bonding and Molecular Structure  4.1. Подход Косселя – Льюиса к химической связи  4.2. Ionic or electrovalent bond  4.3. Ковалентная связь и ее особенности  4.4. Параметры связи  4.5. Теория ВСЭПР  4.6. Теория валентных связей  4.7. Hybridization and its types  4.8. Теория молекулярных орбиталей  4.8.1. Порядок связей и стабильность  4.9. Водородная связь
  5. Состояния вещества  5.1. Межмолекулярные силы  5.2. Газовые законы  5.2.1. Закон Бойля  5.2.2. Закон Шарля  5.2.3. Закон Авогадро  5.2.4. Dalton's law of partial pressure  5.2.5. Закон диффузии Грэма  5.3. Уравнение идеального газа и его применения  5.4. Реальные газы и отклонения от идеального поведения  5.5. Кинетическая теория газов  5.6. Сжижение газов  5.7. Свойства жидкостей  5.8. Поверхностное натяжение и вязкость
  6. термодинамика  6.1. Система и окружающая среда  6.2. Типы систем в термодинамике  6.3. Виды процедур  6.4. Первый закон термодинамики  6.5. Внутренняя энергия и энтальпия  6.6. Теплоемкость и удельная теплоемкость  6.7. Закон постоянной суммы теплот Гесса  6.8. Энтальпия диссоциации связей  6.9. Энтальпия образования и сгорания  6.10. Энтальпия раствора и нейтрализации  6.11. Спонтанность и второй закон термодинамики  6.12. Свободная энергия Гиббса и ее применения
  7. Balance  7.1. Концепция равновесия  7.2. Константа равновесия и ее приложения  7.3. Принцип Ле Шателье  7.4. Ионное равновесие в растворах  7.5. Теория кислот и оснований  7.5.1. Концепция Аррениуса  7.5.2. Концепция Бренстеда-Лоури  7.5.3. Концепция Льюиса  7.6. Шкала pH и pOH  7.7. Эффект общего иона  7.8. Гидролиз солей  7.9. Буферные растворы и их механизм действия  7.10. Равновесие растворимости малорастворимых солей
  8. Редокс-реакции  8.1. Концепции окисления и восстановления  8.2. Степень окисления и её применения  8.3. Окислительно-восстановительные реакции в терминах передачи электронов  8.4. Балансировка окислительно-восстановительных реакций (методы чисел окисления и ионо-электронный метод)  8.5. Типы окислительно-восстановительных реакций  8.6. Электрохимические ячейки и окислительно-восстановительные реакции
  9. Водород  9.1. Положение водорода в периодической таблице  9.2. Изотопы водорода  9.3. Получение водорода  9.4. Свойства водорода  9.5. Гидриды и их классификация  9.6. Вода и тяжёлая вода  9.7. Перекись водорода и ее свойства  9.8. Использование водорода и его соединений
  10. Элементы s-блока (щелочные и щелочноземельные металлы)  10.1. Элементы группы 1 - свойства и тенденции  10.2. Элементы группы 2 - свойства и тенденции  10.3. Необычные свойства лития и бериллия  10.4. Важные соединения натрия и их применения  10.5. Важные соединения магния и кальция
  11. Некоторые элементы p-блока  11.1. Общее введение в элементы р-блока  11.2. Элементы группы 13  11.2.1. Бор и его соединения  11.3. Элементы группы 14  11.3.1. Углерод и его аллотропы  11.3.2. Важные соединения углерода и кремния
  12. Органическая химия - Некоторые основные принципы и техники  12.1. Классификация и номенклатура органических соединений  12.2. Структурное представление органических соединений  12.3. Классификация органических реакций  12.4. Электронные эффекты в органической химии  12.4.1. Индуктивный эффект  12.4.2. Резонансный эффект  12.4.3. Гиперконъюгация  12.5. Механизм реакции и промежуточные виды  12.6. Очистка и качественный анализ органических соединений
  13. Углеводороды  13.1. Углеводороды  13.1.1. Получение и свойства алкенов  13.2. алкены  13.2.1. Preparation and Properties of Alkenes  13.2.2. Электрофильные реакции присоединения  13.3. Алкины  13.3.1. Подготовка и свойства алкинов  13.4. Ароматические углеводороды  13.4.1. Структура и свойства бензола  13.4.2. Электрофильные реакции замещения бензола
  14. Экологическая химия  14.1. Загрязнение окружающей среды  14.2. Атмосферное загрязнение и парниковый эффект  14.3. Загрязнение воды и методы очистки  14.4. Загрязнение почвы и его последствия  14.5. Промышленные отходы и их обработка  14.6. Стратегии контроля загрязнения

Одиннадцатый класс → Водород ↓


Гидриды и их классификация


Водород - это первый и самый легкий элемент в периодической таблице. Это уникальный элемент, чьи свойства позволяют ему образовывать соединения почти со всеми другими элементами. Эти соединения водорода известны как гидриды. Изучение гидридов является важной частью химии, так как эти соединения важны как в промышленности, так и в биологии.

Термин «гидрид» относится к соединению, в котором водород связан с другим элементом или группой. В зависимости от природы связи и элемента, соединенного с водородом, гидриды могут быть классифицированы на разные типы. Понимание этих классификаций помогает предсказывать свойства и реактивность этих соединений.

Классификация гидридов

Гидриды широко классифицируются на три типа:

  1. Молекулярные гидриды
  2. Ионные гидриды
  3. Металлические или интерстициальные гидриды

Молекулярные гидриды

Молекулярные гидриды, также называемые ковалентными гидридами, образуются, когда водород образует ковалентные связи с элементами с подобной или более высокой электроотрицательностью. Они обычно образуются с неметаллами, и связь включает совместное использование электронных пар.

Общий пример молекулярного гидрида - вода (H 2 O). В воде каждый атом водорода делится одним электроном с атомом кислорода, образуя ковалентную связь. Ниже приведена упрощенная схема дележки электронов в воде:

        H – O – H
O H H

Молекулярные гидриды также могут быть классифицированы как электронно-точные, электронно-дефицитные или электронно-избыточные:

  • Электронно-точные гидриды: Эти гидриды содержат достаточное количество связей для удовлетворения валентности составляющих атомов. Например, метан (CH 4) является электронно-точным, так как он образует четыре ковалентные связи с водородом.
  • Электронно-дефицитные гидриды: Эти гидриды не имеют достаточно электронов для образования обычных ковалентных связей. Боргидрид (B 2 H 6) является примером этого, где связи объясняются трехцентровыми двухэлектронными связями, называемыми банановыми связями.
  • Электронно-избыточные гидриды: Они содержат лишние пары электронов, которые не участвуют в связывании, такие как аммиак (NH 3).

Ионные гидриды

Ионные гидриды или солевые гидриды обычно образуются с металлами, особенно щелочными и щелочноземельными металлами, которые обладают высокой электроотрицательностью. В этих гидридах атом водорода получает электрон от атома металла, образуя гидридный ион H -.

Рассмотрим гидрид натрия (NaH), пример ионного гидрида. Когда натрий реагирует с водородом, он передает один электрон водороду, образуя ион натрия Na + и гидридный ион H -.

        Na + H → Na + + H -
Na + H -

Ионные гидриды обычно являются белыми кристаллическими твердыми веществами. Они используются в различных химических синтезах как источник гидридных ионов и для передачи водорода в виде гидридных ионов.

Металлические или интерстициальные гидриды

Металлические гидриды образуются, когда водород взаимодействует с переходными металлами. В этих гидридах атомы водорода занимают интерстициальные места в металлической решетке, т.е. пространства между атомами металла. Эти гидриды называются интерстициальными.

Металлические гидриды часто не следуют простой стехиометрии, и их состав может варьироваться. Например, гидрид титана и гидрид палладия могут поглощать разные количества водорода.

Атомы металла: серые квадраты, Атомы водорода: синие круги

Металлические гидриды, особенно гидриды палладия, обладают захватывающими свойствами, такими как способность поглощать и выделять водород, что делает их полезными для хранения водорода.

Применение гидридов

Гидриды имеют различные применения, которые зависят от их типа и свойств. Вот несколько примеров:

  • Молекулярные гидриды: Аммиак используется как удобрение и для производства мочевины. Метан служит важным источником энергии в природном газе.
  • Ионные гидриды: Гидрид натрия используется как сушилка и для депротонации в органическом синтезе. Металлические гидриды служат восстановителями в металлургических процессах.
  • Металлические гидриды: Они важны в технологиях хранения водорода, особенно в топливных элементах и аккумуляторах.

Реактивность гидридов

Реактивность гидридов сильно варьируется в зависимости от их классификации:

  • Молекулярные гидриды: Они могут быть относительно инертными, как метан, или высоко реактивными, как диборан. Наличие неспаренных электронов в соединениях, таких как аммиак, способствует их основным и нуклеофильным свойствам.
  • Ионные гидриды: Эти гидриды энергично реагируют с водой, выделяя водородный газ. Например, реакция гидрида натрия с водой: 
                    NaH + H 2 O → NaOH + H 2 ↑
  • Металлические гидриды: Они часто демонстрируют низкую реактивность из-за стабильности, обеспечиваемой металлической решеткой. Однако при подходящих условиях они могут выделять водородный газ.

Заключение

Гидриды представляют собой интересную группу соединений с разнообразными структурами и свойствами. Их классификация на молекулярные, ионные и металлические гидриды помогает понять их уникальное поведение и применение в различных научных и промышленных областях. От хранения энергии до синтетической химии гидриды предоставляют важные приложения, которые необходимы для современной науки и технологии.

По мере развития химии исследования гидридов будут расширяться и углубляться, раскрывая больше информации о решениях для устойчивой энергетики и передовых материалов, делая изучение гидридов интересной областью для будущих химиков.


Одиннадцатый класс → 9.5


U
username
0%
завершено в Одиннадцатый класс

← Предыдущий (9.4)
Свойства водорода
Следующий (9.6) →
Вода и тяжёлая вода

Комментарии 



Гидриды и их классификация

https://www.chemistryelite.com/g11/9.5?ceal=ru