Ар бирибиз химия сыяктуу илимдин түшүнүктөрүн кезиктирдик. Кээде алар ушунчалык окшош болгондуктан, бирин экинчисинен айырмалоо кыйынга турат. Бирок алардын баарын түшүнүү абдан маанилүү, анткени кээде мындай түшүнбөстүк өтө келесоо кырдаалдарга, кээде кечирилгис катачылыктарга алып келет. Бул макалада биз гидриддер деген эмне, кайсынысы кооптуу жана кайсынысы коркунучтуу эмес, алар кайда колдонуларын жана кантип алынарын айтып беребиз. Бирок келгиле, тарыхка кыскача токтолобуз.
Тарых
Гидриддердин тарыхы суутектин ачылышынан башталат. Бул элементти 18-кылымда Генри Кавендиш ачкан. Суутек, сиз билгендей, суунун бир бөлүгү жана мезгилдик системанын бардык башка элементтеринин негизи болуп саналат. Анын аркасында биздин планетада органикалык кошулмалардын жана жашоонун болушу мүмкүн.
Мындан тышкары, суутек көптөгөн органикалык эмес бирикмелердин негизи болуп саналат. Алардын арасында кислоталар жана щелочтор, ошондой эле суутектин башка элементтер менен уникалдуу бинардык бирикмелери - гидриддер бар. Алардын биринчи синтезинин датасы так белгилүү эмес, бирок металл эмес гидриддер адамга байыркы мезгилден бери эле белгилүү. Алардын эң кеңири тараганы суу. Ооба, суу кычкылтек гидриди.
Ошондой эле бул класска аммиак (аммиактын негизги компоненти), күкүрттүү суутек, хлордуу суутек жана ушул сыяктуу кошулмалар кирет. дан заттардын касиеттери жөнүндө көбүрөөк билүүбул ар түрдүү жана укмуштуудай кошулмалар классы кийинки бөлүмдө талкууланат.
Физикалык касиеттери
Гидриддер көбүнчө газдар. Бирок, эгерде металл гидриддерин алсак (алар нормалдуу шарттарда туруксуз жана суу менен абдан тез реакцияга кирет), анда булар да катуу заттар болушу мүмкүн. Алардын айрымдары (мисалы, бром суутек) суюк абалда да болот.
Мындай эбегейсиз зор заттардын классына жалпы мүнөздөмө берүү жөн эле мүмкүн эмес, анткени алар ар түрдүү жана гидридди түзгөн элементке жараша, суутектен тышкары, алар ар кандай физикалык мүнөздөмөлөргө жана химиялык касиеттери. Бирок аларды класстарга бөлүүгө болот, алардагы кошулмалар бир аз окшош. Төмөндө биз ар бир классты өзүнчө карап чыгабыз.
Иондук гидриддер – суутектин щелочтуу же щелочтуу жер металлдары менен бирикмелери. Алар кадимки шарттарда туруктуу ак заттар. Бул кошулмалар ысытылганда эрибестен металлга жана суутекке ажырайт. Бир өзгөчөлүк - LiH, ал чирибестен эрип, катуу ысытылганда Li жана H2 болуп калат.
Металл гидриддери өткөөл металлдардын бирикмелери. Көп учурда алар өзгөрүлмө курамы бар. Алар металлдагы суутектин катуу эритмеси катары көрсөтүлүшү мүмкүн. Алар ошондой эле металл кристалл түзүлүшкө ээ.
Коваленттүү гидриддерге жер бетинде эң кеңири таралган тип гана таандык: суутектин металл эместер менен бирикмелери. Бул заттардын таралышынын кеңири чөйрөсү алардын эсебиненжогорку туруктуулук, анткени коваленттик байланыштар химиялык байланыштардын эң күчтүүсү.
Мисал катары, кремний гидридинин формуласы SiH4. Эгер көлөмдө карасак, суутек борбордук кремний атомуна абдан катуу тартылып, электрондору ага карай жылганын көрөбүз. Кремний жетишерлик жогорку электр терс касиетке ээ, ошондуктан ал электрондорду өз ядросуна күчтүүрөөк тартууга жөндөмдүү, ошону менен аны менен кошуна атомдун ортосундагы байланыш узундугун азайтат. Белгилүү болгондой, байланыш канчалык кыска болсо, ал ошончолук күчтүү болот.
Кийинки бөлүмдө гидриддердин реактивдүүлүгү боюнча башка кошулмалардан кандайча айырмаланарын талкуулайбыз.
Химиялык касиеттери
Бул бөлүмдө гидриддерди мурункудай эле топторго бөлүү керек. Ал эми биз иондук гидриддердин касиеттери менен баштайбыз. Алардын башка эки түрүнөн негизги айырмасы щелочтун пайда болушу жана суутектин газ түрүндө бөлүнүп чыгышы менен суу менен активдүү өз ара аракеттенишинде. Гидрид реакциясы - суу абдан жарылуучу, ошондуктан кошулмалар көбүнчө нымсыз сакталат. Бул суу абада да кооптуу трансформацияны башташы мүмкүн болгондуктан жасалды.
Жогорудагы реакциянын теңдемесин калий гидриди сыяктуу заттын мисалында көрсөтөлү:
KH + H2O=KOH + H2
Биз көрүп тургандай, баары абдан жөнөкөй. Ошондуктан, биз сүрөттөгөн башка эки зат түрүнө мүнөздүү болгон кызыктуураак реакцияларды карап чыгабыз.
Негизи, биз талдай элек калган кайра куруулар заттардын бардык түрлөрүнө мүнөздүү. Аларметалл оксиддери менен реакцияга кирип, металлды, суу менен же гидроксид менен (акыркысы щелочтуу жана щелочтуу жер металлдарына мүнөздүү).
Дагы бир кызыктуу реакция - термикалык ажыроо. Ал жогорку температурада пайда болуп, металл менен суутек пайда болгонго чейин өтөт. Биз бул реакцияга токтолбойбуз, анткени биз аны мурунку бөлүмдөрдө талдап чыкканбыз.
Ошентип, биз бинардык кошулмалардын бул түрүнүн касиеттерин карап чыктык. Эми аларды алуу жөнүндө сүйлөшүүгө убакыт келди.
Гидриддерди өндүрүү
Дээрлик бардык коваленттүү гидриддер табигый бирикмелер. Алар кыйла туруктуу, ошондуктан сырткы күчтөрдүн таасири астында ыдырабайт. Иондук жана металл гидриддери менен баары бир аз татаалыраак. Алар жаратылышта жок, ошондуктан аларды синтездөө керек. Бул абдан жөнөкөй: суутек менен гидриди алынуучу элементтин өз ара аракеттешүүсүнүн реакциясы аркылуу.
Колдонмо
Кээ бир гидриддердин атайын колдонулушу жок, бирок көпчүлүгү өнөр жай үчүн абдан маанилүү заттар. Биз майда-чүйдөсүнө чейин айтпай эле коелу, анткени, мисалы, аммиак көп тармактарда колдонулуп, жасалма аминокислоталарды жана органикалык кошулмаларды алуу үчүн алмаштырылгыс зат катары кызмат кылаарын ар ким уккан. Көптөгөн гидриддерди колдонуу алардын химиялык касиеттери менен чектелет. Ошондуктан, алар лабораториялык эксперименттерде гана колдонулат.
Колдонмо бул заттардын классы үчүн өтө кенен бөлүм, ошондуктан биз жалпы фактылар менен чектелдик. Кийинки бөлүмдө биз кантип айтып беребизкөбүбүз туура билимибиз жок зыянсыз (же жок дегенде белгилүү) заттарды бири-бирибиз менен чаташтырабыз.
Кээ бир адашуулар
Мисалы, кээ бир адамдар суутек гидридди коркунучтуу нерсе деп ойлошот. Эгер сиз бул затты ушинтип атай алсаңыз, анда аны эч ким жасабайт. Эгер бул жөнүндө ойлонсоңуз, анда суутек гидриди суутек менен суутектин айкалышы, демек ал H2 молекуласы. Албетте, бул газ коркунучтуу, бирок кычкылтек менен аралашканда гана. Таза түрүндө ал эч кандай коркунуч жаратпайт.
Түшүнүксүз ысымдар көп. Алар көнбөгөн адамды коркутат. Бирок, практика көрсөткөндөй, алардын көбү коркунучтуу эмес жана тиричилик үчүн колдонулат.
Тыянак
Химия дүйнөсү абдан чоң жана биз мындан кийин болбосо, анда башка бир нече макалалардан кийин өзүңөр көрөсүңөр деп ойлойбуз. Ошон үчүн анын изилдөөсүнө башыңыз менен киришиңиз керек. Адамзат көптөгөн жаңы нерселерди ачты, андан да көбү белгисиз бойдон калууда. Ал эми сизге гидриддер тармагында кызыктуу эч нерсе жоктой сезилсе, сиз абдан жаңылып жатасыз.
