- Mga katangian ng mga espesyal na compound
- Carbonoids
- Nitrogenoids
- Pangngalan
- Pagsasanay
- Carbonoids
- Nitrogenoids
- Aplikasyon
- Mga Sanggunian
Ang mga espesyal na compound ay ang lahat ng mga binubuo ng covalent hydrides ng carbonoids at nitrogenoids. Ang mga ito ay mga compound na may formula EH 4 , para sa mga carbonids o pangkat na 14 na elemento, o ang formula EH 3 para sa mga nitrogenoids o pangkat 15 na elemento.
Ang dahilan kung bakit tinutukoy ng ilang mga chemists ang mga hydrides na ito bilang mga espesyal na compound ay hindi masyadong malinaw; Ang pangalang ito ay maaaring kamag-anak, bagaman, hindi papansin ang katotohanan na ang H 2 O ay hindi natagpuan sa mga ito , ang ilan ay napaka hindi matatag at bihirang, kaya maaari silang maging karapat-dapat sa naturang kwalipikasyon.
Carboid at nitrogen hydrides. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.
Dalawang mga molekulang hydride EH 4 (kaliwa) at EH 3 (kanan) ay ipinapakita sa itaas na imahe na may modelo ng spheres at rod. Tandaan na ang EH 4 hydrides ay tetrahedral, habang ang EH 3 ay may trigonal na pyramid geometry, na may isang pares ng mga electron sa itaas ng gitnang E atom.
Sa pagbaba mo ng mga grupo ng 14 at 15, ang gitnang atom ay lumalaki at ang molekula ay nagiging mabigat at hindi matatag; yamang ang mga bono ng EH ay humina sa mahinang pag-overlap ng kanilang mga orbit. Ang mas mabibigat na hydrides ay marahil ang tunay na mga espesyal na compound, habang ang CH 4 , halimbawa, ay lubos na sagana sa kalikasan.
Mga katangian ng mga espesyal na compound
Sa pamamagitan ng paghati sa mga espesyal na compound sa dalawang tinukoy na mga grupo ng covalent hydrides, isang maikling paglalarawan ng kanilang mga katangian ay ibibigay nang hiwalay.
Carbonoids
Tulad ng nabanggit sa simula, ang kanilang mga formula ay EH 4 at binubuo ng mga tetrahedral molekula. Ang pinakasimpleng mga hydrides na ito ay ang CH 4 , na kung saan ay ironically din naiuri bilang isang hydrocarbon. Ang pinakamahalagang bagay tungkol sa molekulang ito ay ang kamag-anak na katatagan ng mga bonong CH nito.
Gayundin, ang mga bono ng CC ay napakalakas, na nagiging sanhi ng CH 4 na maipagsama upang mabuo ang pamilya ng mga hydrocarbons. Sa ganitong paraan, ang mga kadena ng CC na may mahabang haba at kasama ang maraming mga bono ng CH ay lumitaw.
Hindi pareho sa mga mas mabibigat na katapat nito. SiH 4 , halimbawa, ay may hindi matatag na mga bono sa Si-H, na ginagawang ang gas na ito ay isang mas reaktibong tambalan kaysa sa mismong hydrogen. Bukod dito, ang kanilang mga pagkakasundo ay hindi masyadong mabisa o matatag, na nagmula sa Si-Si chain na sampung mga atoms lamang.
Kabilang sa mga nasabing mga produkto ng concatenation ay ang hexahydrides, E 2 H 6 : C 2 H 6 (ethane), Si 2 H 6 (disilane), Ge 2 H 6 (digestman), at Sn 2 H 6 (diestannan).
Ang iba pang mga hydrides: GeH 4 , SnH 4 at PbH 4 ay mas hindi matatag at paputok na mga gas, kung saan ang kanilang pagbabawas ng pagkilos ay sinasamantala. Ang PbH 4 ay itinuturing na isang teoretikal na tambalan, dahil napaka reaktibo na hindi ito nakuha nang maayos.
Nitrogenoids
Sa gilid ng nitrogen hydrides o grupo 15, nakita namin ang mga trigonal na mga molekulang pyramid EH 3 . Ang mga compound na ito ay gasgas, hindi matatag, walang kulay, at nakakalason; ngunit mas maraming nalalaman at kapaki-pakinabang kaysa sa EH 4 .
Halimbawa, ang NH 3 , ang pinakasimpleng ng mga ito, ay isa sa mga pinaka-masigasig na ginawa ng mga compound ng kemikal, at ang hindi kasiya-siyang amoy nito ay nagpapakilala nang maayos. Ang PH 3 para sa bahagi nito ay amoy tulad ng bawang at isda, at ang AsH 3 ay amoy tulad ng mga bulok na itlog.
Ang lahat ng mga molekulang EH 3 ay pangunahing; ngunit ang NH 3 ay nakoronahan sa katangian na ito, na ang pinakamalakas na batayan dahil sa mas mataas na electronegativity at elektron density ng nitrogen.
Ang NH 3 ay maaari ding maging concatenated, gaya ng maaari sa CH 4 , lamang sa isang mas mababang antas; hydrazine, N 2 H 4 (H 2 N-NH 2 ), at triazane, N 3 H 5 (H 2 N-NH-NH 2 ), ay mga halimbawa ng mga compound na sanhi ng pagkakasundo ng nitrogen.
Katulad nito, ang mga hydrides PH 3 at AsH 3 ay pinagsama upang magbigay ng pagtaas sa P 2 H 4 (H 2 P-PH 2 ), at Bilang 2 H 4 (H 2 As-AsH 2 ), ayon sa pagkakabanggit.
Pangngalan
Upang pangalanan ang mga espesyal na compound na ito, dalawang mga nomenclature ang ginagamit ng karamihan sa oras: ang tradisyonal at ang IUPAC. Sa ibaba ng mga hydrides EH 4 at EH 3 ay masisira sa kani-kanilang mga formula at pangalan.
- CH 4 : mitein.
- SiH 4 : silane.
- GeH 4 : Aleman.
- SnH 4 : stannane.
- PbH 4 : plumban.
- NH 3 : ammonia (tradisyonal), azano (IUPAC).
- PH 3 : posporus, phosphane.
- AsH 3 : arsine, arsan.
- SbH 3 : stibnite, stiban.
- BiH 3 : bismutin, bismutane.
Siyempre, maaaring magamit ang sistematikong at mga nomenclature ng stock. Ang una ay tumutukoy sa bilang ng mga hydrogen atoms kasama ang Greek prefix di, tri, tetra, atbp. Tatawagin ang CH 4 ayon sa nomenclature carbon tetrahydride na ito. Habang ayon sa stock nomenclature, ang CH 4 ay tatawaging carbon (IV) hydride.
Pagsasanay
Ang bawat isa sa mga espesyal na compound na ito ay nagtatanghal ng maraming mga pamamaraan ng paghahanda, kung sa pang-industriya na mga kaliskis, laboratoryo, at maging sa mga proseso ng biological.
Carbonoids
Ang Methane ay nabuo ng iba't ibang mga biological phenomena kung saan ang mataas na presyur at temperatura ng fragment hydrocarbons ng mas mataas na molekular na masa.
Naipon ito sa malaking bulsa ng mga gas sa balanse na may langis. Gayundin, malalim sa Arctic nananatiling naka-encode sa mga kristal ng yelo na tinatawag na clathrates.
Ang Silane ay hindi gaanong sagana, at ang isa sa maraming mga pamamaraan na kung saan ito ay ginawa ay kinakatawan ng mga sumusunod na equation ng kemikal:
6H 2 (g) + 3SiO 2 (g) + 4Al (s) → 3SiH 4 (g) + 2Al 2 O 3 (s)
Tungkol sa GeH 4 , synthesized ito sa antas ng laboratoryo ayon sa sumusunod na mga equation ng kemikal:
Na 2 GeO 3 + NaBH 4 + H 2 O → GeH 4 + 2 NaOH + NaBO 2
At ang SnH 4 ay nabuo kapag ito ay tumugon sa KAlH 4 sa isang tetrahydrofuran (THF) medium.
Nitrogenoids
Ang amonia, tulad ng CH 4 , ay maaaring mabuo sa likas na katangian, lalo na sa mga panlabas na puwang sa anyo ng mga kristal. Ang pangunahing proseso kung saan nakuha ang NH 3 ay sa pamamagitan ng proseso ng Haber-Bosch, na kinakatawan ng sumusunod na equation ng kemikal:
3 H 2 (g) + N 2 (g) → 2 NH 3 (g)
Ang proseso ay nagsasangkot ng paggamit ng mataas na temperatura at presyur, pati na rin ang mga katalista upang maisulong ang pagbuo ng NH 3 .
Nabuo ang Phosphine kapag ang puting posporus ay ginagamot ng potasa hydroxide:
3 KOH + P 4 + 3 H 2 O → 3 KH 2 PO 2 + PH 3
Ang Arsine ay nabuo kapag ang metal arsenides ay gumanti sa mga acid, o kapag ang isang arsenic salt ay ginagamot sa sodium borxidide:
Na 3 Bilang + 3 HBr → AsH 3 + 3 NaBr
4 AsCl 3 + 3 NaBH 4 → 4 AsH 3 + 3 NaCl + 3 BCl 3
At ang bismuthin kapag ang methylbismuthin ay hindi nagkakaproblema:
3 BiH 2 CH 3 → 2 BiH 3 + Bi (CH 3 ) 3
Aplikasyon
Sa wakas, ang ilan sa maraming mga paggamit ng mga espesyal na compound na ito ay nabanggit:
- Ang Methane ay isang fossil fuel na ginamit bilang gasolina sa pagluluto.
- Ang silane ay ginagamit sa organikong pagbubuo ng mga compound ng organosilicon sa pamamagitan ng pagdaragdag sa dobleng mga bono ng alkena at / o alkynes. Gayundin, ang silikon ay maaaring mai-deposito mula dito sa panahon ng paggawa ng semiconductor.
- Tulad ng SiH 4 , ang Aleman ay ginagamit din upang magdagdag ng mga atomo ng Ge bilang mga pelikula sa semiconductors. Ang parehong naaangkop sa stibine, pagdaragdag ng mga atom ng Sb sa mga ibabaw ng silikon sa pamamagitan ng electrodeposition ng mga vapors nito.
- Ang Hydrazine ay ginamit bilang gasolina ng rocket at upang makuha ang mga mahalagang metal.
- Ang Ammonia ay nakalaan para sa pataba at industriya ng parmasyutiko. Ito ay praktikal na isang reaktibo na mapagkukunan ng nitrogen, na nagpapahintulot sa pagdaragdag ng mga N atoms sa hindi mabilang na mga compound (amination).
- Ang Arsine ay itinuturing na isang sandatang kemikal sa Ikalawang Digmaang Pandaigdig, na iniwan ang nakakahawang gas na phosgene, COCl 2 , sa lugar nito .
Mga Sanggunian
- Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry. (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
- Chemistry. (2016, Abril 30). Mga espesyal na compound. Nabawi mula sa: websterquimica.blogspot.com
- Alonso Formula. (2018). H na walang metal. Nabawi mula sa: alonsoformula.com
- Wikipedia. (2019). Grupo 14 haydrayd. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
- Ang Chemistry guru. (sf). Ang mga hydride ng nitrogen. Nabawi mula sa: thechemistryguru.com