Ciri Hidrácidos, tatanama, kegunaan dan contoh

The Hydracids atau asid binari adalah sebatian yang dibubarkan dalam air yang terdiri daripada hidrogen dan elemen non-logam: hidrogen halida. Rumus kimia umumnya boleh dinyatakan sebagai HX, di mana H ialah atom hidrogen, dan X bukan unsur logam.

X mungkin tergolong dalam kumpulan 17, halogens, atau kumpulan 16 elemen yang tidak termasuk oksigen. Tidak seperti asid okso, hidrokarbon kekurangan oksigen. Oleh kerana hidrokida adalah sebatian kovalen atau molekul, ikatan H-X perlu dipertimbangkan. Ini sangat penting dan mentakrifkan ciri-ciri setiap hidracid.

Apa yang boleh dikatakan mengenai pautan H-X? Seperti yang ditunjukkan dalam imej atas, ada yang kekal dipole masa keelektronegatifan produk yang berbeza dari H dan X. Oleh kerana X biasanya lebih elektronegatif daripada H, menarik awan elektron dan berakhir dengan cas negatif δ separa-.

Sebaliknya, H, apabila menghasilkan sebahagian ketumpatan elektronnya kepada X, berakhir dengan cas positif separa δ +. Semakin negatif adalah δ-, kaya dengan elektron akan menjadi X dan yang lebih besar kekurangan elektron bagi H. Oleh itu, bergantung kepada unsur X, hydrohalic yang mungkin lebih atau kurang kutub.

Imej juga mendedahkan struktur hidracid. H-X adalah molekul linear, yang boleh berinteraksi dengan yang lain dengan salah satu hujungnya. Lebih banyak kutub HX, molekulnya berinteraksi dengan kekuatan atau pertalian yang lebih besar. Akibatnya, titik mendidih atau lebur anda akan meningkat.

Walau bagaimanapun, interaksi H-X-H-X masih cukup lemah untuk menghasilkan hidrosida pepejal. Oleh itu, di bawah keadaan tekanan dan suhu ambien adalah bahan gas; kecuali untuk HF, yang menguap melebihi 20ºC.

Mengapa? Kerana HF mampu membentuk ikatan hidrogen yang kuat. Walaupun hidrazida lain, yang unsur-unsur bukan logamnya kurang elektronegatif, tidak dapat berada dalam fasa cair di bawah 0 ° C. HCl, contohnya, bisul pada -85 ° C.

Adakah bahan asid hidrokid? Jawapannya terletak pada muatan positif separa δ + pada atom hidrogen. Sekiranya δ + sangat besar atau ikatan H-X sangat lemah, maka HX akan menjadi asid yang kuat; Seperti halnya semua hidrokarbon halogen, sekali halida masing-masing dibubarkan di dalam air.

Indeks

• 1 Ciri-ciri
  • 1.1 Fizikal
  • 1.2 Kimia
• 2 tatanama
  • 2.1 Borang tanpa air
  • 2.2 Dalam larutan akueus
• 3 Bagaimana mereka terbentuk??
  • 3.1 Pembubaran langsung hidrogen halida
  • 3.2 Pembubaran garam bukan logam dengan asid
• 4 Kegunaan
  • 4.1 Pembersih dan pelarut
  • 4.2 pemangkin asid
  • 4.3 Reagen untuk sintesis organik dan sebatian organik
• 5 Contoh
  • 5.1 HF, asid hidrofluorik
  • 5.2 H2S, hidrogen sulfida
  • 5.3 HCl, asid hidroklorik
  • 5.4 HBr, asid hidrobromik
  • 5.5 H2Te, asid tellurik
• 6 Rujukan

Ciri-ciri

Fizikal

-Kelihatan semua asid hidro adalah penyelesaian telus, kerana HX sangat larut dalam air. Mereka mungkin mempunyai nada kekuningan mengikut kepekatan HX yang dibubarkan.

-Mereka adalah perokok, yang bermaksud bahawa mereka mengeluarkan wap yang tebal, menghakis dan menjengkelkan (sesetengahnya bahkan nauseating). Ini kerana molekul HX sangat tidak menentu dan berinteraksi dengan wap air di sekeliling larutan. Di samping itu, HX dalam bentuk anhidratnya adalah sebatian gas.

-Hydracids adalah konduktor elektrik yang baik. Walaupun HX adalah spesies gas pada keadaan atmosfera, apabila mereka larut dalam air, mereka melepaskan ion (H⁺X^-), yang membenarkan laluan arus elektrik.

-Titik didihnya adalah lebih tinggi daripada bentuk-bentuk anhidratnya. Iaitu, HX (ac), yang menunjukkan hidrosida, nafas pada suhu lebih tinggi daripada HX (g). Sebagai contoh, hidrogen klorida, HCl (g), mendidih pada -85, tetapi asid hidroklorik, halida hidrogen, di sekitar 48ºC.

Mengapa? Kerana molekul gas HX dikelilingi oleh molekul air. Di antara mereka dua jenis interaksi boleh berlaku pada masa yang sama: bon hidrogen, HX - H₂O - HX, atau pelarasan ion, H₃O⁺(ac) dan X^-(ac). Fakta ini secara langsung berkaitan dengan ciri kimia asid hidro.

Bahan kimia

Hydrazides adalah larutan asid, jadi mereka mempunyai proton asid H₃O⁺ tersedia untuk bertindak balas dengan bahan-bahan lain. Di manakah H datang?₃O⁺? Daripada atom hidrogen dengan caj positif separa δ +, yang berisiko dalam air dan akhirnya dimasukkan ke dalam molekul air kovalen:

HX (ac) + H₂O (l) <=> X^-(ac) + H₃O⁺(ac)

Perhatikan bahawa persamaan sepadan dengan tindak balas yang membuktikan keseimbangan. Apabila pembentukan X^-(ac) + H₃O⁺(ac) termodinamik sangat disukai, HX akan melepaskan proton asid ke air; dan kemudian ini, dengan H₃O⁺ sebagai "pembawa" yang baru, ia boleh bertindak balas dengan sebatian lain, walaupun ia bukan pangkalan yang kuat.

Di atas menjelaskan ciri-ciri asid hidrokida. Ini adalah kes bagi semua HX larut dalam air; tetapi ada yang menghasilkan lebih banyak penyelesaian berasid berbanding yang lain. Kenapa? Sebabnya boleh sangat rumit. Tidak semua HX (ac) memihak kepada keseimbangan sebelumnya ke kanan, iaitu, ke arah X^-(ac) + H₃O⁺(ac).

Keasidan

Dan pengecualian diperhatikan dalam asid hidrofluorik, HF (ac). Fluorin sangat elektronegatif, oleh itu, ia memendekkan jarak ikatan H-X, menguatkannya terhadap pecahnya oleh tindakan air.

Begitu juga, pautan H-F mempunyai pertindihan yang lebih baik untuk sebab-sebab radio atom. Sebaliknya, pautan H-Cl, Br atau H-H-I, lebih lemah dan cenderung untuk memisahkan sepenuhnya dalam air ke pusat pecah kira-kira yang dibangkitkan di atas.

Ini kerana halogen atau Kumpulan kalkogen (sulfur, sebagai contoh) lain, mempunyai jejari atom yang lebih besar dan bulkier oleh itu orbit. Oleh itu, bon H-X mempunyai pertindihan orbital miskin sebagai X adalah lebih besar, yang seterusnya memberi kesan kepada kekuatan asid dalam hubungan dengan air apabila.

Dengan cara ini, urutan penurunan keasidan untuk hidrogen halogen adalah seperti berikut: HF< HCl

Tatanama

Bentuk tanpa air

Bagaimana hydracids dinamakan? Dalam bentuk anhydrous mereka, HX (g), mereka harus disebut sebagai ditentukan untuk hidrogen halida: dengan menambah akhiran -uro hingga akhir nama-nama mereka.

Sebagai contoh, HI (g) terdiri daripada halida (atau hidrida) yang dibentuk oleh hidrogen dan iodin, dengan itu namanya ialah:uro hidrogen. Oleh kerana bukan logam biasanya lebih elektronegatif daripada hidrogen, ia mempunyai nombor pengoksidaan +1. Dalam NaH, sebaliknya, hidrogen mempunyai nombor pengoksidaan -1.

Ini adalah cara lain yang tidak langsung untuk membezakan hidrida molekul dari halogen atau hidrogen halida dari sebatian lain.

Sebaik sahaja HX (g) bersentuhan dengan air, ia diwakili sebagai HX (ac) dan kemudian hydrazide itu.

Dalam larutan akueus

Untuk nama hydrazide, HX (ac), akhiran -uro bentuk anhidratnya mesti digantikan oleh akhiran -hidric. Dan ia mesti disebut sebagai asid di tempat pertama. Oleh itu, untuk contoh terdahulu, HI (ac) dinamakan sebagai: asid yodair.

Bagaimana mereka terbentuk??

Pembubaran langsung hidrogen halida

Hidrazida boleh dibentuk dengan pembubaran mudah hidrogen halida yang sama di dalam air. Ini boleh diwakili oleh persamaan kimia berikut:

HX (g) => HX (ac)

HX (g) sangat larut dalam air, jadi tidak ada keseimbangan kelarutan, tidak seperti pemisahan ionik untuk melepaskan proton asid.

Walau bagaimanapun, terdapat kaedah sintetik yang lebih disukai kerana ia menggunakan garam atau mineral sebagai bahan mentah, membubarkannya pada suhu rendah dengan asid kuat.

Pembubaran garam bukan logam dengan asid

Jika garam jadual, NaCl, dibubarkan dengan asid sulfurik pekat, tindak balas berikut berlaku:

NaCl (s) + H₂SO₄(ac) => HCl (ac) + NaHSO₄(ac)

Asid sulfurik menyumbangkan salah satu proton asid kepada anion kl klorida^-, mengubahnya menjadi asid hidroklorik. Dari campuran ini dapat melepaskan hidrogen klorida, HCl (g), kerana ia sangat tidak menentu, terutamanya jika kepekatannya dalam air sangat tinggi. Garam lain yang dihasilkan ialah natrium asid sulfat, NaHSO₄.

Satu lagi cara untuk menghasilkannya ialah menggantikan asid sulfurik dengan asid fosforik yang tertumpu:

NaCl (s) + H₃PO₄(ac) => HCl (ac) + NaH₂PO₄(ac)

The H₃PO₄ ia bertindak balas dengan cara yang sama seperti H₂SO₄, menghasilkan asid hidroklorik dan natrium diacid fosfat. NaCl adalah sumber anion Cl^-, supaya untuk mensintesis hydrazid lain anda memerlukan garam atau mineral yang mengandungi F^-, Br^-, Saya^-, S^2-, dsb..

Tetapi, penggunaan H₂SO₄ atau H₃PO₄ ia akan bergantung kepada kekuatan oksidatifnya. The H₂SO₄ Ia adalah agen pengoksidaan yang sangat kuat, sehingga ia mengoksidasi walaupun Br^- dan saya^- kepada bentuk molekulnya Br₂ dan saya₂; yang pertama ialah cecair kemerah-merahan, dan yang kedua adalah pepejal ungu. Oleh itu, H₃PO₄ mewakili alternatif pilihan dalam sintesis sedemikian.

Kegunaan

Pembersih dan pelarut

Hidrosida pada asasnya digunakan untuk membubarkan pelbagai jenis bahan. Ini kerana ia adalah asid kuat, dan secara sederhana mereka boleh membersihkan sebarang permukaan.

Proton asid mereka ditambah kepada sebatian kekotoran atau kotoran, menjadikannya larut dalam medium berair dan kemudian terbawa oleh air.

Bergantung kepada sifat kimia permukaan tersebut, hidrazida atau lain-lain boleh digunakan. Sebagai contoh, asid hidrofluorik tidak boleh digunakan untuk membersihkan kaca, kerana ia akan membubarkannya dengan serta-merta. Asid hidroklorik digunakan untuk mengeluarkan kotoran pada jubin kolam renang.

Mereka juga mampu membubarkan batu atau sampel pepejal, dan kemudian digunakan untuk tujuan analitik atau pengeluaran pada skala kecil atau besar. Dalam kromatografi pertukaran ion, cecair asid hidroklorik digunakan untuk membersihkan lajur ion yang tinggal.

Pemangkin asid

Sesetengah reaksi memerlukan penyelesaian yang sangat berasid untuk mempercepatkannya dan mengurangkan masa yang berlaku. Di sinilah hidrokida masuk.

Contohnya ialah penggunaan asid hidroiodik dalam sintesis asid asetik glasier. Industri minyak juga memerlukan hidrokid dalam proses penapisan.

Reagen untuk sintesis organik dan sebatian organik

Hydracids bukan sahaja menyediakan proton asid, tetapi juga anion masing-masing. Anion ini boleh bertindak balas dengan sebatian organik atau bukan organik untuk membentuk halida tertentu. Dengan cara ini, boleh disintesis: fluorida, klorida, iodida, bromida, selenida, sulfida, dan sebatian lain.

Halida ini boleh mempunyai aplikasi yang sangat pelbagai. Sebagai contoh, mereka boleh digunakan untuk mensintesis polimer, seperti Teflon; atau perantara, dari mana atom halogen akan dimasukkan ke dalam struktur molekul ubat tertentu.

Anggapkan molekul CH₃CH₂OH, etanol, bertindak balas dengan HCl untuk membentuk etil klorida:

CH₃CH₂OH + HCl => CH₃CH₂Cl + H₂O

Setiap tindak balas ini menyembunyikan mekanisme dan banyak aspek yang dipertimbangkan dalam sintesis organik.

Contohnya

Tidak banyak contoh yang tersedia untuk hidrazida, kerana bilangan sebatian mungkin terhad secara semulajadi. Atas sebab ini, beberapa hidracid tambahan disenaraikan di bawah dengan nomenklatur masing-masing (singkatan (ac) diabaikan):

HF, asid hidrofluorik

Binari hidraulik yang molekul H-F membentuk ikatan hidrogen yang kukuh, sehingga ke tahap yang dalam air ia adalah asid lemah.

H₂S, hidrogen sulfida

Tidak seperti hydrohalic dianggap sehingga ini adalah poliatom, iaitu mempunyai lebih daripada dua atom, bagaimanapun, ia masih menjadi dua elemen binari sulfur dan hidrogen.

Molekul angular H-S-Hnya tidak membentuk jambatan hidrogen yang ketara dan boleh dikesan oleh bau telur busuk mereka yang khas.

HCl, asid hidroklorik

Salah satu daripada asid yang paling terkenal dalam budaya popular. Termasuk, ia adalah sebahagian daripada komposisi jus gastrik, hadir di dalam perut, dan bersama-sama dengan enzim pencernaan merendahkan makanan.

HBr, asid hydrobromic

Seperti asid hidroiodik, fasa gas terdiri daripada molekul H-Br linear, yang berpecah dalam ion H⁺ (H₃O⁺) dan Br^- apabila mereka masuk ke dalam air.

H₂Te, asid tellurik

Walaupun tellurium mempunyai watak logam yang tertentu, hidrosidanya mengeluarkan wap yang tidak menyenangkan dan sangat beracun, seperti asid selenhydric.

Seperti hydrazides lain chalcogenides (dari kumpulan 16 dalam jadual berkala), dalam larutan menghasilkan anion Te^2-, jadi valensinya adalah -2.

Rujukan

1. Clark J. (22 April, 2017). Keasidan Hidrogen Halida. Diperolehi daripada: chem.libretexts.org
2. Lumen: Pengenalan kepada Kimia. Asid Perduaan. Diambil dari: courses.lumenlearning.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Jun, 2018). Definisi Asid Perduaan. Diperolehi daripada: thoughtco.com
4. Encik D. Scott. Penulisan Formula Kimia & Nomenklatur. [PDF] Diperolehi daripada: celinaschools.org
5. Madhusha (9 Februari 2018). Membezakan Antara Asid Perduaan dan Oxyacids. Diperolehi daripada: pediaa.com
6. Wikipedia. (2018). Asid hidrik Diperolehi daripada: en.wikipedia.org
7. Natalie Andrews (24 April 2017). Kegunaan Asid Hydriodic. Diperolehi daripada: sciencing.com
8. StudiousGuy (2018). Asid Hydrofluoric: Penggunaan & Aplikasi Penting. Diperolehi daripada: studiousguy.com