Caractéristiques spéciales des composés, formation, utilisations

Les Composés spéciaux Ce sont tous ceux qui sont composés des hydurns covalents de carbonoïdes et de azogénoïdes. Ce sont des composés avec une formule eh₄, Pour les carbonoïdes ou les éléments du groupe 14, ou formule eh₃ Pour les azogenoïdes ou les éléments du groupe 15.

La raison pour laquelle certains produits chimiques appellent ces hydros comme des composés spéciaux; Ce nom peut être relatif bien que, ignorant que parmi eux il n'y a pas de h₂Ou, certains sont très instables et rares, donc ils pourraient être dignes de ces qualifications.

Hydroors carbonoïdes et azrogénoïdes. Source: Gabriel Bolívar.

Dans l'image supérieure, deux molécules hydratées sont représentées₄ (à gauche) et hein₃ (à droite) avec un modèle de sphères et de barres. Notez que les hydroors hein₄ Ce sont des tétraédrals, tandis que hein₃ Ils ont une géométrie pyramide trigonale, avec quelques électrons sur l'atome central et.

À mesure que les groupes 14 et 15 descendent, l'atome central se développe et la molécule devient plus lourde et plus instable; Étant donné que les liens E-H sont affaiblis par les pauvres chevauchement de leurs orbitales. Les hydurns les plus lourds sont peut-être les vrais composés spéciaux, tandis que Cho₄, Par exemple, c'est de nature assez abondante.

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Caractéristiques des composés spéciaux

Lorsque les composés spéciaux sont divisés en deux groupes définis d'hydurns covalents, une brève description de ses caractéristiques distinctes sera donnée.

Carbonoïde

Comme mentionné au début, ses formules sont hein₄ et se composent de molécules tétraédriques. Le plus simple de ces hydrors est Cho₄, qui est également classé comme hydrocarbure. La chose la plus importante à propos de cette molécule est la stabilité relative de ses liens C-H.

De plus, les liens C-C sont très forts, provoquant Cho₄ peut être concaténé pour provoquer la famille des hydrocarbures. De cette façon, des chaînes C-C de grandes longueurs surviennent et avec de nombreux liens C-H.

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Cela ne se produit pas de la même manière avec ses homologues les plus lourds. Le sih₄, Par exemple, il présente des liens SI-H très instables, ce qui fait de ce gaz un composé plus réactif que l'hydrogène lui-même. De plus, leurs concaténations ne sont pas très efficaces ou stables, provoquant des chaînes SI-IF de seulement dix atomes.

Parmi ces produits de concaténation figurent des hexahydruros, et₂H₆: C₂H₆ (éthane), oui₂H₆ (Disilano), ge₂H₆ (digermano), et sn₂H₆ (Diestannano).

Les autres hydries: geh₄, Snh₄ et PBH₄ Ils sont encore plus instables et des gaz explosifs, dont leur action réductrice est utilisée. À PBH₄ Il est considéré comme un composé théorique, car il est si réactif qu'il n'a pas pu obtenir correctement.

Azogenoïdes

Sur le côté des hydrors nitrogénoïdes ou du groupe 15, nous trouvons les molécules pyramides trigonales eh₃. Ces composés sont également gazeux, instables, incolores et toxiques; Mais plus polyvalent et utile que hein₄.

Par exemple, le NH₃, Le plus simple d'entre eux est l'un des composés chimiques qui sont les plus produits au niveau industriel, et son odeur désagréable le caractérise très bien. Le pH₃ Pour sa part, il sent l'ail et le poisson, et les cendres₃ Ça sent les œufs pourris.

Toutes les molécules H₃ Ils sont basiques; Mais le NH₃ Il est couronné dans cette caractéristique, étant la base la plus forte en raison de la plus grande électronégativité et de la densité électronique de l'azote.

Le NH₃ Il peut également être concaténé, tout comme Cho₄, seulement dans une mesure bien inférieure; Hydracine, n₂H₄ (H₂N-nh₂), Et le triazano, n₃H₅ (H₂N-NH-NH₂), sont des exemples de composés causés par la concaténation de l'azote.

De même pH hydros₃ et cendre₃ sont concaténés pour créer P₂H₄ (H₂P-Ph₂), Et ainsi₂H₄ (H₂Casse₂), respectivement.

Nomenclature

Pour nommer ces composés spéciaux, deux nomenclatures sont faites la plupart du temps: le traditionnel et l'IUPAC. Ci-dessous cassera les hydruros hein₄ et h₃ Avec leurs formules et noms respectifs.

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- Ch₄: méthane.

- Oui H₄: Silano.

- Geh₄: Allemand.

- Snh₄: Estanano.

- PBH₄: Plumbano.

- NH₃: Ammoniac (traditionnel), Azano (IUPAC).

- PH₃: phosphine, phosphane.

- Cendre₃: Arsina, Arsano.

- SBH₃: Stobin, Stiban.

- Bih₃: Bisemutina, bisemutane.

Bien sûr, les nomenclatures systématiques et les stocks peuvent également être utilisés. Dans le premier spécifie le nombre d'atomes d'hydrogène avec les préfixes grecs di, tri, tétra, etc. Le ch₄ Il serait appelé selon cette nomenclature de tétrahydride en carbone. Tandis que selon la nomenclature des stocks, Cho₄ Il serait appelé l'hydrure de carbone (iv).

Entraînement

Chacun de ces composés spéciaux a plusieurs méthodes de préparation, soit à des échelles industrielles, de laboratoire, et même dans les processus biologiques.

Carbonoïde

Le méthane se forme à travers plusieurs phénomènes biologiques où des pressions et des températures élevées fragment les hydrocarbures de masses moléculaires plus élevées.

Il s'accumule dans d'énormes sacs de gaz en équilibre avec du pétrole. De plus, dans les profondeurs de l'Arctique, il reste verrouillé dans des cristaux de glace appelés cloratos.

Silano est moins abondant, et l'une des nombreuses méthodes par lesquelles elle est produite est représentée avec l'équation chimique suivante:

6h₂(g) + 3Sio₂(g) + 4al (s) → 3SIH₄(g) + 2al₂SOIT₃(S)

Concernant Geh₄, Il est synthétisé au niveau du laboratoire en fonction des équations chimiques suivantes:

N / A₂Géo₃ + Nabh₄ + H₂O → Geh₄ + 2 Naoh + Nabo₂

Et le snh₄ Il est formé lorsqu'il réagit avec le kalh₄ Dans un milieu de tétrahydrofurano (THF).

Azogenoïdes

L'ammoniac, comme ch₄, Il peut être formé dans la nature, en particulier dans l'espace sous forme de cristaux. Le processus principal par lequel le NH est obtenu₃ C'est en ayant Bosch, représenté par l'équation chimique suivante:

3 h₂(g) + n₂(g) → 2 NH₃(g)

Le processus implique l'utilisation de températures et de pressions élevées, en plus des catalyseurs pour promouvoir la formation de NH₃.

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La phosphine est formée lorsque le phosphore blanc avec l'hydroxyde de potassium est traité:

3 koh + p₄ + 3 h₂O → 3 KH₂Pote₂ + PH₃

Arsina est formée lorsque son arseniuros métallique réagit avec les acides, ou lorsqu'un sel d'arsenic avec du bore de sodium est traité:

N / A₃Comme + 3 HBR → Ash₃ + 3 Nabr

4 ASCL₃ + 3 NABH₄ → 4 cendres₃ + 3 NaCl + 3 Bcl₃

Et la bismutine lorsque la méthylbismutine est disproportionnée:

3 Bih₂Ch₃ → 2 BIH₃ + Bi (ch₃)₃

Applications

Enfin, certaines des nombreuses utilisations de ces composés spéciaux sont mentionnées:

- Le méthane est un combustible fossile utilisé comme gaz de cuisine.

- Silano est utilisé dans la synthèse organique d'organismes en ajoutant aux doubles liens d'alcènes et / ou d'alkines. De même, le silicium peut être déposé pendant la fabrication de semi-conducteurs.

- Comme sih₄, L'allemand est également destiné à ajouter des atomes de GE comme films dans les semi-conducteurs. Il en va de même pour le stockage, ajoutant des atomes SB sur les surfaces en silicium par électrodéposition de ses vapeurs.

- L'hydracine a été utilisée comme carburant de fusée et pour extraire les métaux précieux.

- L'ammoniac est utilisé pour l'engrais et l'industrie pharmaceutique. Il s'agit pratiquement d'une source d'azote réactive, permettant d'ajouter les atomes de N à d'innombrables composés (amination).

- Arsina était considérée comme une arme chimique pendant la Seconde Guerre mondiale, restant en place le tristement célèbre Gas Fossgen, Cocl₂.

Les références

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2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chimie. (8e Ed.). Cengage Learning.
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