Hydracy

Apa itu Hydrace?

The Hydracy, o Asid binari, adalah sebatian yang dibubarkan dalam air yang terdiri daripada hidrogen dan unsur bukan logam: halida hidrogen. Formula kimia umumnya boleh dinyatakan sebagai hx, di mana h ialah atom hidrogen, dan x unsur bukan logam.

X boleh tergolong dalam kumpulan 17, halogen, atau unsur -unsur kumpulan 16 tanpa termasuk oksigen. Tidak seperti oxoacids, hidracid kekurangan oksigen. Oleh kerana hidraceids adalah sebatian kovalen atau molekul, pautan H-X mesti dipertimbangkan. Ini sangat penting dan mentakrifkan ciri -ciri setiap hidrasi.

Pautan H-X

Formula kimia umum hidrasi. Sumber: Gabriel Bolívar

Apa yang boleh dikatakan mengenai pautan H-X? Seperti yang dapat dilihat dalam imej yang unggul, terdapat produk momen dipole kekal dari elektronegativiti yang berbeza antara h dan x. Kerana x biasanya lebih banyak elektronegatif daripada H, ia menarik awan elektroniknya dan berakhir dengan beban separa negatif δ-.

Sebaliknya H, apabila memberikan sebahagian daripada ketumpatan elektroniknya ke x, berakhir dengan beban separa positif δ+. Lebih negatif δ-, yang terkaya dalam elektron akan menjadi x dan semakin besar kekurangan elektronik h. Oleh itu, bergantung kepada unsur apa adalah x, hidrasen boleh lebih kurang kutub.

Imej juga menunjukkan struktur hidrasid. H-X adalah molekul linear, yang boleh berinteraksi dengan yang lain oleh salah satu hujungnya. Lebih banyak kutub adalah hx, molekulnya akan berinteraksi dengan kekuatan atau pertalian yang lebih besar. Akibatnya, titik mendidih atau gabungannya akan meningkat.

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

Kerana? Kerana HF dapat membentuk jambatan hidrogen yang kuat. Manakala hidraceides lain, yang unsur -unsur bukan logamnya kurang elektronegatif, hampir tidak boleh berada dalam fasa cair di bawah 0º c. HCl, sebagai contoh, rebus pada -85º c lebih kurang.

Adalah bahan asid hidraceful? Jawapannya adalah dalam beban separa positif δ+ pada atom hidrogen. Jika δ+ sangat besar atau ikatan H-X yang sangat lemah, maka Hx akan menjadi asid yang kuat, seperti halnya dengan semua hidrasen halogen, setelah halida masing-masing dibubarkan di dalam air.

Ciri -ciri Hydrace

Fizikal

Penyelesaian telus

Kelihatan semua hidrasid adalah penyelesaian telus, kerana Hx sangat larut dalam air. Mereka boleh mempunyai nada kekuningan mengikut kepekatan Hx yang terlarut.

Mereka merokok

Ini bermakna bahawa mereka melepaskan wap padat, menghakis dan menjengkelkan (sesetengahnya adalah nauseabundos). Ini kerana molekul Hx sangat tidak menentu dan berinteraksi dengan wap air yang mengelilingi penyelesaian. Di samping itu, Hx dalam bentuk anhydrous mereka adalah sebatian gas.

Mereka adalah konduktor elektrik

Hydracy adalah konduktor elektrik yang baik. Walaupun Hx adalah spesies gas untuk keadaan atmosfera, ketika mereka larut dalam air mereka melepaskan ion (h⁺X^-), yang membolehkan laluan arus elektrik.

Boleh melayani anda: proses termodinamik

Titik mendidihnya lebih tinggi daripada bentuk anhidrat mereka

Iaitu, hx (ac), yang menandakan hidrasi, mendidih pada suhu lebih tinggi daripada hx (g). Sebagai contoh, hidrogen klorida, HCl (g), bisul pada -85º C, tetapi asid hidraklorik, hidrasinya, sekitar 48º C.

Kerana? Kerana molekul gas HX dikelilingi oleh air. Antaranya, dua jenis interaksi boleh berlaku pada masa yang sama: jambatan HX - H₂Atau - hx, atau solverasi ion, h₃Sama ada⁺(Ac) dan x^-(Ac). Fakta ini secara langsung berkaitan dengan ciri -ciri kimia hidrace.

Bahan kimia

Hydracides adalah penyelesaian yang sangat berasid, jadi mereka mempunyai proton asid h₃Sama ada⁺ tersedia untuk bertindak balas dengan bahan lain.

Di mana h timbul₃Sama ada⁺? Daripada atom hidrogen dengan beban separa positif δ+, yang memisahkan air dan berakhir dengan kovalen dimasukkan ke dalam molekul air:

Hx (ac) + h₂O (l) x^-(Ac) + h₃Sama ada⁺(Ac)

Perhatikan bahawa persamaan sepadan dengan tindak balas yang menetapkan keseimbangan. Apabila pembentukan x^-(Ac) + h₃Sama ada⁺(AC) secara termodinamik sangat disukai, HX akan melepaskan proton airnya ke air; Dan kemudian ini, dengan H₃Sama ada⁺ Sebagai "pembawa" yang baru, anda boleh bertindak balas dengan sebatian lain, walaupun yang terakhir bukanlah asas yang kuat.

Yang di atas menerangkan ciri -ciri asid hidrace. Ini berlaku untuk semua HX dibubarkan di dalam air; Tetapi ada yang menjana lebih banyak penyelesaian asid daripada yang lain. Untuk apa ini? Sebabnya boleh menjadi sangat rumit. Tidak semua hx (ac) memihak kepada keseimbangan sebelumnya ke kanan, iaitu, ke arah x^-(Ac) + h₃Sama ada⁺(Ac).

Keasidan

Dan pengecualian diperhatikan dalam asid fluorhorical, HF (AC). Fluorin sangat elektronegatif, oleh itu, memendekkan jarak pautan H-X, mengukuhkannya di hadapan pecahnya oleh tindakan air.

Begitu juga, pautan H-F mempunyai tumpang tindih yang lebih baik untuk alasan radio atom. Sebaliknya, pautan H-CL, H-BR atau H-I lebih lemah dan cenderung untuk memisahkan sepenuhnya di dalam air, hingga ke titik pecah dengan baki yang dibangkitkan di atas.

Ini kerana halogen atau calcogens lain (sulfur, misalnya), mempunyai radio atom yang lebih besar dan, oleh itu, orbital yang lebih besar. Oleh itu, pautan H-X membentangkan pertindihan orbital termiskin sebagai x lebih besar, yang seterusnya mempunyai daya asid ketika mereka bersentuhan dengan air.

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

Nomenclature of hydracides

Bentuk anhydrous

Dalam bentuk anhydrousnya, hx (g), mereka harus disebutkan seperti yang ditentukan untuk halida hidrogen: menambah akhiran -Aurochs Pada akhir nama mereka.

Sebagai contoh, Hi (g) terdiri daripada halida (atau hidridAurochs daripada hidrogen. Kerana biasanya bukan logam lebih banyak elektronegatif daripada hidrogen, ia mempunyai bilangan pengoksidaan +1. Di Nah, sebaliknya, hidrogen mempunyai bilangan pengoksidaan sebanyak -1.

Ia boleh melayani anda: logam, bukan logam dan metalloid

Ini adalah satu lagi cara tidak langsung untuk membezakan hidror molekul dari halogen atau hidrogen halida dari sebatian lain.

Sekali Hx (g) antara sentuhan dengan air, ia diwakili sebagai hx (ac) dan kemudian mempunyai hidrasi.

Dalam larutan akueus

Untuk melantik Hydracy, HX (AC), akhirannya perlu diganti -Aurochs bentuk anhydrousnya dengan akhiran -Air. Dan harus disebut sebagai asid terlebih dahulu. Oleh itu, untuk contoh sebelumnya, Hi (ac) dinamakan sebagai: asid yodAir.

Bagaimana hidrace?

Pembubaran langsung hidrogen halida

Hydraceids boleh dibentuk dengan pembubaran mudah halida hidrogen yang sepadan di dalam air. Ini boleh diwakili dengan persamaan kimia berikut:

Hx (g) => hx (ac)

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

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

Pembubaran garam bukan logam dengan asid

Jika garam meja, NaCl, larut dengan asid sulfurik pekat, tindak balas berikut berlaku:

NaCl (s) +h₂SW₄(ac) => hcl (ac) +nahso₄(Ac)

Asid sulfurik menyumbangkan salah satu proton asidnya kepada anion klorida Cl^-, dengan itu menjadikannya asid hidroklorik. Dari campuran ini dapat melarikan diri dari hidrogen klorida, hcl (g), kerana ia sangat tidak menentu, terutama jika kepekatannya di dalam air sangat tinggi. Garam yang lain yang dihasilkan ialah asid sulfat natrium, nahso₄.

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

NaCl (s) + h₃PO₄(ac) => hcl (ac) + nah₂PO₄(Ac)

H₃PO₄ bertindak balas dengan cara yang sama seperti h₂SW₄, menghasilkan asid hidroklorik dan natrium dease fosfat. NaCl adalah sumber anion cl^-, supaya untuk mensintesis hidraseste, garam atau mineral lain yang mengandungi f diperlukan^-, Br^-, Yo^-, S^2-, dan lain-lain.

Tetapi penggunaan H₂SW₄ atau h₃PO₄ Ia bergantung pada kekuatan oksidatifnya. H₂SW₄ Ia adalah ejen pengoksidaan yang sangat kuat, sehingga mengoksidakan bahkan BR^- dan saya^- ke bentuk molekulnya br₂ dan saya₂; Yang pertama adalah cecair kemerahan, dan yang kedua adalah pepejal ungu. Oleh itu, h₃PO₄ mewakili alternatif pilihan dalam sintesis tersebut.

Penggunaan Hydrace

Pembersih dan pelarut

Hydracides pada dasarnya digunakan untuk membubarkan jenis perkara yang berbeza. Ini kerana mereka adalah asid yang kuat, dan secara sederhana mereka dapat membersihkan permukaan.

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

Mengikut sifat kimia permukaan tersebut, hidrasi atau lain -lain boleh digunakan. Sebagai contoh, asid fluorhorhoric tidak boleh digunakan untuk membersihkan kaca kerana ia akan membubarkannya dalam perbuatan. Asid hidroklorik digunakan untuk mengeluarkan bintik -bintik pada jubin kolam.

Boleh melayani anda: Darmstadtio: penemuan, struktur, sifat, kegunaan

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

Pemangkin asid

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

Contohnya ialah penggunaan asid iarhydric dalam sintesis asid asetik glasial. Industri minyak juga memerlukan hidraseri dalam proses penapisan.

Reagen untuk sintesis sebatian organik dan bukan organik

Hydracides bukan sahaja memberikan 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, fluorida, klorida, iodida.

Haluros 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 -ubatan tertentu.

Katakan molekul CH₃Ch₂Oh, etanol, bertindak balas dengan HCl untuk membentuk etil klorida:

Ch₃Ch₂Oh + hcl => ch₃Ch₂CL + H₂Sama ada

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

Contoh Hydracests

Tidak banyak contoh yang tersedia untuk hidracid, kerana bilangan sebatian yang mungkin terhad secara semula jadi. Atas sebab ini, beberapa hidracid tambahan disenaraikan di bawah dengan tatanama masing -masing (singkatan (AC)) diabaikan:

HF, asid fluorhoric

Hydraceide binari yang molekul H-F membentuk jambatan hidrogen yang kuat, ke titik bahawa di dalam air ia adalah asid lemah.

H₂S, asid sulfhydric

Tidak seperti hidracid yang dipertimbangkan sehingga itu, ia adalah poliiatomik, iaitu, ia mempunyai lebih daripada dua atom, bagaimanapun, ia terus menjadi binari kerana mereka adalah dua elemen: sulfur dan hidrogen.

Molekul sudut H-S-Hnya tidak membentuk jambatan hidrogen yang ketara dan dapat dikesan oleh reput ciri telur busuk mereka.

HCL, asid hidroklorik

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

HBR, Asid Bromhydric

Sebagai asid iarhydric, dalam fasa gas ia terdiri daripada molekul linear H-BR, yang memisahkan ion H⁺ (H₃Sama ada⁺) dan br^- Semasa mereka memasuki air.

H₂Teh, asid telurhydric

Walaupun telurio mempunyai watak metalik tertentu, hidrasinya mengeluarkan wap yang tidak menyenangkan dan sangat beracun, seperti asid seleenhydric.

Serta hidrasi jejak yang lain^2-, Jadi valencia beliau -2.

Rujukan

1. Clark J. (22 April 2017). Keasidan halida hidrogen. Pulih dari: chem.Libretxts.org
2. Lumen: Pengenalan kepada Kimia. Asid binari. Diambil dari: kursus.Lumenning.com
3. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (22 Jun, 2018). Definisi asid binari. Pulih dari: Thoughtco.com
4. Encik. D. Scott. Penulisan Formula Kimia & Nomenklatur. [Pdf]. Pulih dari: celinaschools.org
5. Madhusha. (9 Februari 2018). Membezakan antara asid binari dan oxyacids. Pulih dari: Pediaa.com