2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Budući da je energija vezivanja molekula vodonika visoka, molekularni vodonik je vrlo nereaktivan na uobičajenim temperaturama. Na visokim temperaturama, s druge strane, kombinuje se direktno, ili ponekad uz pomoć katalizatora, sa velikom većinom elemenata periodnog sistema.
Binarna vodonikova jedinjenja poznata su kao hidridi, ako sadrže H^- ion, ili su kovalentna, a ovaj termin se proširuje na manje jednostavna vodonikova jedinjenja ili one složene tranzicije metalni hidridi i kompleksni hidridni joni.
Jonski hidridi:
Pojačavanje elektrona od strane H atoma daje konfiguraciju helijuma, 1s^2, i formiranje hidridnog jona H^-. Međutim, formiranje ovog je mnogo nepovoljnije od stvaranja halidnog jona H^+, jer je toplota formiranja veze u molekuli vodonika veoma velika, tako da su samo najaktivniji elementi, čiji potencijali jonizacije su nisko (M → M^+), formiraju jonske hidride: alkalne i zemnoalkalne.
Osnovna reakcija ove vrste hidrida je: ½ H2 + e → H^-
Hidridi alkalnih metala i CaH2, SrH2 i BaH2, jedina su jedinjenja koja su jasno jonska, MgH2 je srednji između jonskih i kovalentnih čvrstih hidrida kao što je AlH3. Jonski hidridi nastaju direktnom reakcijom između H2 i vrućeg metala:
Alkali: 2M + H2 → 2MH
alkalne zemlje: M + H2 → MH2
Metalni hidridi: intersticijski hidridi
Gotovo svi prelazni metali reaguju sa vodonikom, pod veoma različitim uslovima, dajući supstance čije se strukture nazivaju intersticijalnim. To znači da: struktura je metalna iu kojoj atomi vodika zauzimaju rupe koje su dostupne; čak i kada stvarna situacija generalno nije prisutna, termin intersticijalni se i dalje obično koristi. Ukratko, sastoje se od manje ili više izobličene metalne rešetke unutar koje su atomi vodonika raspršeni. Ponekad su predstavljeni stehiometrijama prema valentnosti metala. Nestehiometrijska jedinjenja između vodonika i mnogih prelaznih metala poznata su dugo vremena, ali njihova priroda i tipovi veza nisu dobro shvaćeni.
Kovalentni hidridi:
Kada se H2 kombinuje (dostigne strukturu plemenitog gasa), sa elementima C, N, O, F grupa, formiraju se kovalentni molekuli čija je opšta formula MH8-n, odakle je n=broj elementa koji zauzima u periodnom sistemu. Na primjer, B je na broju 5, tako da bi njegov hidrid bio BH3, ali najjednostavniji borov hidrid je dimer B2H6.
Međutim, ovo nije tako jednostavno jer postoje i druga jedinjenja u kojima ne postoji jednostavno poređenje 2 valentna elektrona, ali nema dovoljno elektrona za sve atome vodika kojiOni su dio spoja, tako da se atom koji nije vodik mora spojiti pomoću para elektrona, što dovodi do takozvanih veza s nedostatkom elektrona. Lanci su tipični za ova jedinjenja, kao u slučaju ugljenika koji daje ugljovodonike. Dakle, do sada imamo dva opšta slučaja:
a) hidridi sa polarizovanim vezama
b) slabo vezani hidridi
