Hydraatio

Mitkä ovat Hydrce?

Se Hydraatio, o binaarihappot, ovat yhdisteitä, jotka on liuennettu veteen, jotka koostuvat vedystä ja ei -metallisesta elementista: vetyhalogenidit. Sen yleinen kemiallinen kaava voidaan ekspressoida HX: nä, jossa H on vetyatomi ja x ei -metallielementti.

X voi kuulua ryhmään 17, halogeeneihin tai ryhmän 16 elementteihin ilman happea. Toisin kuin oksoasidit, hydrasideista puuttuu happi. Koska hydraseidit ovat kovalenttisia tai molekyyliyhdisteitä, H-X-linkki on otettava huomioon. Tällä on suuri merkitys ja määrittelee kunkin hydraatin ominaisuudet.

H-X-linkki

Hydracian yleinen kemiallinen kaava. Lähde: Gabriel Bolívar

Mitä voidaan sanoa H-X-linkistä? Kuten ylemmässä kuvassa voidaan nähdä, H: n ja x: n välillä on pysyvä dipolimomenttituote erilaisista elektronegatiivisuuksista. Koska X on yleensä elektronegatiivisempi kuin H, se houkuttelee elektronista pilviä ja päättyy negatiivisella osittaisella kuormalla δ-.

Sen sijaan h, kun annat osan sen elektronisesta tiheydestä X: lle, päättyy positiivisella osittaisella kuormalla δ+. Mitä negatiivisempi Δ-, sitä rikkain elektronissa on x ja sitä suurempi H: n elektroninen puute. Siksi riippuen siitä, mikä elementti on x, nesteytys voi olla enemmän tai vähemmän polaarista.

Kuva näyttää myös hydrasidien rakenteen. H-X on lineaarinen molekyyli, joka voi olla vuorovaikutuksessa toisen kanssa yhdellä päähänsä. Mitä enemmän polaarista se on HX, sen molekyylit ovat vuorovaikutuksessa suuremman voiman tai affiniteetin kanssa. Seurauksena on, että sen kiehumis- tai fuusiopisteet kasvavat.

H-X-H-X -vuorovaikutukset ovat kuitenkin riittävän heikkoja aiheuttamaan kiinteä hydrace. Siksi paineen ja ympäristön lämpötilan olosuhteissa ovat kaasumaisia ​​aineita; Lukuun ottamatta HF: tä, joka haihtuu yli 20ºC.

Koska? Koska HF kykenee muodostamaan voimakkaita vety silloja. Vaikka muut hydraseidit, joiden ei -metalliset elementit ovat vähemmän elektronegatiivisia, voivat tuskin olla nestemäisessä vaiheessa alle 0º C. Esimerkiksi HCl kiehuu noin -85º C: ssa suunnilleen.

Ovat hydrakiisia happoja aineita? Vastaus on vetyatomin positiivisessa osittaisessa kuormassa Δ+. Jos Δ+ on erittäin suuri tai erittäin heikko H-X-sidos, niin HX on vahva happo, kuten kaikissa halogeenihydraceeneissä, kun niiden vastaavat halogenidit on liuennut veteen.

Hydrace -ominaisuudet

Fyysinen

Läpinäkyvät ratkaisut

Näkyvästi kaikki hydrasidit ovat läpinäkyviä liuoksia, koska HX on hyvin liukoinen veteen. Heillä voi olla kellertäviä ääniä liuenneen HX -pitoisuuksien mukaan.

He tupakoivat

Tämä tarkoittaa, että he antavat tiheät, syövyttävät ja ärsyttävät höyryt (jotkut heistä ovat jopa pahoinvointia). Tämä johtuu siitä, että HX -molekyylit ovat erittäin haihtuvia ja ovat vuorovaikutuksessa liuoksia ympäröivän vesihöyryn kanssa. Lisäksi HX vedettomissa muodoissaan ovat kaasumaisia ​​yhdisteitä.

He ovat sähköjohtimia

Hydracy ovat hyviä sähköjohtimia. Vaikka HX ovat kaasumaisia ​​lajeja ilmakehän olosuhteisiin, ne liukenevat veteen, ne vapauttavat ionit (H⁺X^-), jotka sallivat sähkövirran läpikulun.

Voi palvella sinua: termodynaamiset prosessit

Sen kiehumispisteet ovat korkeammat kuin niiden vedettömät muodot

Eli HX (AC), joka tarkoittaa hydraatia, kiehuu lämpötiloissa, jotka ovat korkeammat kuin HX (g). Esimerkiksi vetykloridi, HCl (G), kiehuu -85º C: ssa, mutta hydrakahapon, sen hydraation, noin 48º C.

Koska? Koska hx -kaasumaisia ​​molekyylejä ympäröi vettä. Niiden joukossa voi esiintyä kahta tyyppiä vuorovaikutusta: Hx - H Bridges₂Tai - hx tai ionin ratkaiseminen, h₃JOMPIKUMPI⁺(AC) ja x^-(AC). Tämä tosiasia liittyy suoraan Hydrance -kemiallisiin ominaisuuksiin.

Kemikaalit

Hydrakidit ovat erittäin happamia liuoksia, joten niillä on happamat protonit H₃JOMPIKUMPI⁺ käytettävissä reagoida muiden aineiden kanssa.

Missä h syntyy₃JOMPIKUMPI⁺? Vetyatomista positiivisella osittaisella kuormalla Δ+, joka dissosioituu vedessä ja päätyy kovalenttisesti sisällytettäväksi vesimolekyyliin:

HX (AC) + H₂O (l) x^-(AC) + H₃JOMPIKUMPI⁺(AC)

Huomaa, että yhtälö vastaa reaktiota, joka vahvistaa tasapainon. Kun X: n muodostuminen^-(AC) + H₃JOMPIKUMPI⁺(AC) on termodynaamisesti erittäin suosittu, HX vapauttaa vesiprotoninsa veteen; Ja sitten tämä, H: n kanssa₃JOMPIKUMPI⁺ Uutena "haltijana" voit reagoida toisen yhdisteen kanssa, vaikka jälkimmäinen ei olisi vahva emäs.

Yllä oleva selittää Hydrancen happoominaisuudet. Tämä tapahtuu kaikille veteen liuentuneille HX: lle; Mutta jotkut tuottavat enemmän happoliuuttoja kuin toiset. Mikä tämä on? Syyt voivat olla hyvin monimutkaisia. Kaikki HX (AC) eivät suosi aikaisempaa tasapainoa oikealla, ts. Kohti x^-(AC) + H₃JOMPIKUMPI⁺(AC).

Happamuus

Ja poikkeusta havaitaan fluoriahapoissa, HF (AC). Fluori on siis erittäin elektronegatiivinen, lyhennä H-X-linkin etäisyyttä, vahvistaen sitä repeämänsä edessä vesivaikutuksella.

Samoin H-F-linkillä on paljon parempi päällekkäisyys atomiradioista. Toisaalta H-Cl-, H-BR- tai H-I-linkit ovat heikompia ja taipumus dissosioitua kokonaan vedessä, siihen pisteeseen, että murtautuu edellä esitetyn tasapainon kanssa.

Tämä johtuu siitä, että muilla halogeeneilla tai kalsogeeneillä (esimerkiksi rikki) on suurempia atomiradioita ja siten enemmän tilaa vieviä kiertoratoja. Näin ollen H-X-linkki on köyhin kiertoradan päällekkäisyys, koska x on suurempi, jolla puolestaan ​​on happovoima, kun ne ovat kosketuksissa veden kanssa.

Tällä tavalla halogeenihydrasidien happamuusjärjestys on seuraava: HF< HCl

Hydrakidien nimikkeistö

Vedetön muoto

Vedollisissa muodoissa, HX (G), ne tulisi mainita vetyhalogenien sanelemana: Jälkiliitteen lisääminen -aurochit Heidän nimensä lopussa.

Esimerkiksi Hi (g) koostuu vedyn ja jodin muodostamasta halogenidista (tai hydridistä), joten sen nimi on: Yodaurochit vety. Koska yleensä ei -metallit ovat enemmän elektronegatiivisia kuin vety, sen hapettumismäärä on +1. Nahissa toisaalta vedyn hapettumisnumero -1 on -1.

Se voi palvella sinua: metallit, ei -metallit ja metalloidit

Tämä on toinen epäsuora tapa erottaa molekyylihydrorit halogeenista tai vetyhalogenideista muista yhdisteistä.

Kun HX (G) on välinen veden kanssa kosketus, se on esitetty HX (AC) ja sitten siinä on hydratia.

Vesiliuoksessa

Hydracy, HX (AC), nimittämiseksi jälkiliite on vaihdettava -aurochit jälkiliitteen vedettömistä muodoista -Vettä. Ja se tulisi ensin mainita happoina. Siten edellisessä esimerkissä HI (AC) on nimetty nimellä: yod happoVettä.

Kuinka Hydrce on?

Vetyhalogenidien suora liukeneminen

Hydraceidit voidaan muodostaa yksinkertaisella liukenemisella niiden vastaavista vetyhalideista vedessä. Tämä voidaan edustaa seuraavalla kemiallisella yhtälöllä:

Hx (g) => hx (ac)

HX (G) on hyvin liukoinen veteen, joten liukoisuuden tasapainoa ei ole, toisin kuin sen ioninen dissosiaatio happoprotonien vapauttamiseksi.

On kuitenkin synteettinen menetelmä, joka on edullinen, koska se käyttää raaka -ainesuoloina tai mineraaleina, liuottaen ne alhaisissa lämpötiloissa, joissa on vahvat hapot.

Ei -metallisuolat liukeneminen hapolla

Jos pöytäsuola, NaCl, liukenee konsentroituneeseen rikkihapoon, tapahtuu seuraava reaktio:

NaCl (s) +H₂Sw₄(AC) => HCl (AC) +NAHSO₄(AC)

Rikkihappo luovuttaa yhden happoprotoneistaan ​​anionikloridiin CL^-, siten muuttamalla se suolahapoksi. Tästä seoksesta voi paeta vetykloridia, HCl (G), koska se on erittäin haihtuva, varsinkin jos sen pitoisuus vedessä on erittäin korkea. Toinen tuotettu suola on natriumhapposulfaatti, Nahso₄.

Toinen tapa tuottaa sitä on korvata rikkihappo konsentroituneella fosforihapolla:

NaCl (s) + H₃Poikki₄(AC) => HCl (AC) + NAH₂Poikki₄(AC)

H₃Poikki₄ reagoi samalla tavalla kuin H₂Sw₄, tuottaa suolahappoa ja natrium -fosfaattia. NaCl on Cl -anionin lähde^-, niin että tarvitaan muita kosteuksia, suoloja tai mineraaleja, jotka sisältävät^-, Br^-, Yllyttää^-, S^2-, jne.

Mutta H: n käyttö₂Sw₄ tai h₃Poikki₄ Se riippuu sen hapettavasta voimasta. H₂Sw₄ Se on erittäin vahva hapettava aine, siihen pisteeseen, joka hapettaa jopa BR: n^- ja minä^- sen molekyylimuotoihin₂ ja minä₂; Ensimmäinen on punertavan nesteen ja toinen violetti kiinteä aine. Siksi h₃Poikki₄ edustaa edullista vaihtoehtoa sellaisessa synteesissä.

Hydrastin käyttö

Puhdistusaineet ja liuottimet

Hydrakideja käytetään pohjimmiltaan erityyppisten aineiden liuottamiseen. Tämä johtuu siitä, että ne ovat vahvoja happoja, ja maltillisesti ne voivat puhdistaa minkä tahansa pinnan.

Niiden happoprotonit lisätään epäpuhtauksien tai lian yhdisteisiin, mikä tekee niistä liukenevia vesipitoiseen ympäristöön ja vettä vedetään sitten veteen.

Mainitun pinnan kemiallisen luonteen mukaan hydraatiaa tai muuta voidaan käyttää. Esimerkiksi fluoriarkeaa happoa ei voida käyttää lasin puhdistamiseen, koska se liuottaisi ne tekoon. Suolahappoa käytetään uima -altaan laattojen pisteiden poistamiseen.

Voi palvella sinua: Darmstadtio: löytö, rakenne, ominaisuudet, käyttötarkoitukset

Ne kykenevät myös liuottamaan kiviä tai kiinteitä näytteitä ja niitä käytetään sitten analyyttisiin tai tuotantotarkoituksiin pieniin tai suuriin asteikkoihin. Ioninvaihtokromatografiassa laimennettua suolahappoa käytetään jäljellä olevan ionipylvään puhdistamiseen.

Happokatalyyttit

Jotkut reaktiot vaativat erittäin happamat liuokset niiden kiihdyttämiseksi ja sen tapahtuvan ajan vähentämiseksi. Täällä hydrasidit saapuvat.

Esimerkki tästä on iarhydric -hapon käyttö jääetikkahapon synteesissä. Öljyteollisuus tarvitsee myös nesteytettä jalostamojen prosesseissa.

Reagenssit orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden synteesille

Hydrakidit eivät tarjoa vain happoja protoneja, vaan myös vastaavia anioneja. Nämä anionit voivat reagoida orgaanisen tai epäorgaanisen yhdisteen kanssa tiettyjen halogenidien muodostamiseksi.

Tällä tavalla fluoridit, kloridit, jodidi.

Näillä haluroilla voi olla hyvin erilaisia ​​sovelluksia. Niitä voidaan esimerkiksi käyttää polymeerien, kuten teflonin, syntetisointiin; tai välittäjät, joista halogeeniatomit sisällytetään tiettyjen lääkkeiden molekyylirakenteisiin.

Oletetaan, että molekyyli ch₃CH₂Voi, etanoli, reagoi HCL: n kanssa etyylikloridin muodostamiseksi:

CH₃CH₂Oh + hcl => ch₃CH₂Cl + H₂JOMPIKUMPI

Jokainen näistä reaktioista piilottaa mekanismin ja monia näkökohtia, joita otetaan huomioon orgaanisessa synteesissä.

Esimerkkejä hydrakeista

Hydrasideille ei ole saatavana monia esimerkkejä, koska mahdollisten yhdisteiden lukumäärä on luonnollisesti rajoitettu. Tästä syystä jotkut ylimääräiset hydrasidit on lueteltu alla olevilla nimikkeistöillä (lyhenne (AC)) jätetään huomiotta:

HF, fluorhiahappo

Binaarinen hydraseidi, jonka H-F-molekyylit muodostavat voimakkaita vety siltoja siihen pisteeseen, että vedessä se on heikko happo.

H₂S, sulfhydrinen happo

Toisin kuin siihen asti otetut hydrasidit, se on polyiatomia, ts. Siinä on enemmän kuin kaksi atomia, mutta se on edelleen binaarinen, koska ne ovat kaksi elementtiä: rikki ja vety.

Sen H-S-H-kulmamolekyylit eivät muodosta tuntuvia vety silloja, ja ne voidaan havaita niiden ominaisella mätällä munalla.

HCL, suolahappo

Yksi suosituimmista hapoista populaarikulttuurissa. Se on jopa osa mahalaukun mehun koostumusta, joka on läsnä vatsassa, ja yhdessä ruoansulatusentsyymien kanssa ne hajottavat ruokaa.

HBR, bromhydric -happo

Iarhydric-happona, kaasufaasissa se koostuu H-BR-lineaarisista molekyyleistä, jotka dissosioituvat H-ioneihin⁺ (H₃JOMPIKUMPI⁺) ja br^- Kun he tulevat veteen.

H₂Tee, telurhydrihappo

Vaikka teluriolla on tietty metallinen luonne, sen nesteytys antaa epämiellyttäviä ja erittäin myrkyllisiä höyryjä, kuten Seleenhydric -happo.

Samoin kuin jäljet^2-, Joten hänen valencia on -2.

Viitteet

1. Clark j. (22. huhtikuuta 2017). Vetyhalogenidien happamuus. Palautettu: Chem.Librettexts.org
2. Lumen: Johdatus kemiaan. Binaarihapot. Otettu: kurssit.Lumenarning.com
3. Helmestine, Anne Marie, PH.D -d. (22. kesäkuuta 2018). Määritelmä binaarihappo. Toipunut: Admingco.com
4. Herra. D -d. Skotti. Kemiallinen kaavan kirjoittaminen ja nimikkeistö. [PDF]. Toipunut: Celinaschools.org
5. Madhusha. (9. helmikuuta 2018). Erota binaarihapot ja oksasidit. Toipunut: Pediaa.com