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Hydride

Mit Hydrid Je nach Kontext werden in der Chemie zwei verwandte, aber unterschiedliche Dinge bezeichnet:

  • ein Wasserstoffatom das genau wie die Halogenide, ein zusätzliches Elektron aufgenommen hat und damit ein H−-ion ​​ist geworden. Wasserstoff kann wie die Halogenide seine äußere Hülle füllen, indem er ein Elektron aufnimmt.
  • ein Verknüpfung wobei Wasserstoff ein negativ geladenes Ion ist.

Typen

Ein Hydrid ist eine binäre chemische Verbindung von Wasserstoff mit einem anderen, weniger elektronegativ Element. In Hydriden hat Wasserstoff formal a Oxidationszustand von ich.

Es gibt vier Arten von Hydriden:

  1. salzig Hydride
  2. Metallisch Hydride
  3. flüchtig (molekular) Hydride
  4. Hydrid in Metallkomplexen

Salzige Hydride

Salzige Hydride werden mit starkem Elektropositiv gebildet Elemente wie Alkali Metalle, aber auch ca, sr oder ba. Diese Elemente haben einen geringen Wert auf die Maßstab von Pauling und in diesem Wasserstoff bildet sich ein H−-Ion. Dieses Ion hat eine Edelgaskonfiguration, nämlich die von Helium. Kaliumhydrid kann daher weitgehend als K . angesehen werdenhuh−, analog zu Kaliumfluorid (KF oder Kf−). Man könnte sagen, dass Wasserstoff in diesen Verbindungen als a Halogen.

Salzige Hydride sind ziemlich stabile Verbindungen mit ziemlich hohen Schmelzpunkten und der Feststoff ist – wie viele Salze – ein elektrischer Isolator. LiH schmilzt bei 680 °C. Die anderen Alkalihydride zersetzen sich bei einem Druck von 1 Geldautomat bevor sie schmelzen. Bei Kontakt mit Wasser oder Säure zersetzen sie sich ebenfalls zu Wasserstoff.

Es gibt zum Beispiel auch komplexe Hydride Lithiumaluminiumhydrid (LiAlH4), die man sich als aus Li . konstruiert vorstellen kann und AlH4−. Diese Verbindung ist analog zu einem Halogenaluminat, wie z Lithiumtetrafluoraluminat (LiAlF4). Lithiumaluminiumhydrid wird in der organische Synthese wie ein Reduzierstück für unter anderem Ketone und Ester.

Metallhydride

Wasserstoff kann auch mit weniger elektropositiven Metallen Bindungen eingehen, aber diese Verbindungen haben metallische Eigenschaften. Sie sind oft nicht-stöchiometrisch Verbindungen. In dieser Hinsicht verhalten sie sich eher wie Legierungen zwischen zwei Metallen als ein Salz oder eine molekulare Verbindung. Wasserstoff ist unter irdischen Bedingungen kein Metall, aber bei sehr hohen Drücken schon metallischer Wasserstoff.

Ein gutes Beispiel für ein Metallhydrid ist die Verbindung mit Palladium. Dieses Element nimmt bereits bei Raumtemperatur große Mengen Wasserstoff auf und bildet eine Verbindung mit der Zusammensetzung PdH0,6.

Diese Arten von Verbindungen werden als potenzielle Möglichkeit von Wasserstoff angesehen, die als Alternative zu fossile Brennstoffe, auf sichere Weise.

Flüchtige Hydride

Hydride mit molekularer Struktur sind hauptsächlich aus den Hauptgruppenelementen bekannt. Einige von ihnen werden normalerweise nicht als Hydride bezeichnet. Ein gutes Beispiel ist Wasser (H2Ö). Man sollte meinen, wenn das Hydrid von Sauerstoff sehen kann, aber eine Beschreibung als Wasserstoffoxid ist üblicher und auch richtiger, weil Sauerstoff elektronegativer ist und daher Wasserstoff entzieht. Wasserstoff ist daher mehr H dann H−.

Auch die Hydride von Kohlenstoff wie Methan (CH4) früher werden Kohlenwasserstoffe dann Hydride genannt. Das gleiche gilt für Borane, und Silane. Es gibt aber auch Hydride von führen und Germanium mit einer molekularen Struktur, die zu Recht als Hydride bezeichnet werden kann. Hydride von Zinn werden, wie LiAlH4, in der synthetischen organischen Chemie als Reduktionsmittel verwendet. Aufgrund der Komplexbildung ist das Hydrid hier nukleophil. Das heißt, das Hydrid (unter Verwendung der Komplexbildung) kann das Molekül an einer leicht positiv geladenen Stelle "angreifen". Dadurch kann beispielsweise ein Halogen durch einen Wasserstoff ersetzt werden. (Im Kontrast zu NaH, die nur als Base reagieren kann)

Die Metall-Wasserstoff-Bindung ist weitgehend kovalent bei solchen Verbindungen.

Hydrid in Metallkomplexen

Hydride kommen auch häufig in Metallkomplexen vor. Das Hydrid kann dann als kovalent gebunden oder ionisch gebunden angesehen werden; die wahrheit liegt in der mitte. Abhängig von den anderen Liganden am Metallatom verhält sich das Wasserstoffatom als Hydrid oder als saures Proton (aber formal ist es immer noch ein Hydrid).

Hydride an Metallkomplexen können auf drei Wegen gebildet werden: über Protonierung am Metall (formal wird das Metall dann oxidiert, weil dem Proton formal ein Elektron des Metalls zugeordnet wird), über einen Hydriddonor (zum Beispiel ein salzartiges Hydrid) oder über die oxidativer Zusatz von Wasserstoff.

Siehe auch