Cada uno de nosotros se ha encontrado con los conceptos de una ciencia como la química. A veces son tan similares que es difícil distinguir uno de otro. Pero es muy importante entenderlos todos, porque a veces un malentendido de este tipo lleva a situaciones muy estúpidas y, a veces, a errores imperdonables. En este artículo te contamos qué son los hidruros, cuáles son peligrosos y cuáles no, dónde se usan y cómo se obtienen. Pero empecemos con una breve digresión en la historia.
Historia
La historia de los hidruros comienza con el descubrimiento del hidrógeno. Este elemento fue descubierto por Henry Cavendish en el siglo XVIII. El hidrógeno, como sabes, forma parte del agua y es la base de todos los demás elementos de la tabla periódica. Gracias a él es posible la existencia de compuestos orgánicos y vida en nuestro planeta.
Además, el hidrógeno es la base de muchos compuestos inorgánicos. Entre ellos se encuentran ácidos y álcalis, así como compuestos binarios únicos de hidrógeno con otros elementos: hidruros. La fecha de su primera síntesis no se conoce con exactitud, pero los hidruros no metálicos son conocidos por el hombre desde la antigüedad. El más común de ellos es el agua. Sí, el agua es hidruro de oxígeno.
También esta clase incluye amoníaco (el componente principal del amoníaco), sulfuro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno y compuestos similares. Obtenga más información sobre las propiedades de las sustancias deesta diversa y sorprendente clase de compuestos se discutirá en la siguiente sección.
Propiedades físicas
Los hidruros son en su mayoría gases. Sin embargo, si tomamos hidruros metálicos (son inestables en condiciones normales y reaccionan muy rápidamente con el agua), entonces estos también pueden ser sustancias sólidas. Algunos de ellos (por ejemplo, el bromuro de hidrógeno) también existen en estado líquido.
Es simplemente imposible dar una descripción general de una clase tan grande de sustancias, porque todas son diferentes y, dependiendo del elemento que forma el hidruro, además del hidrógeno, tienen diferentes características físicas y propiedades químicas. Pero se pueden dividir en clases, cuyos compuestos son algo similares. A continuación consideraremos cada clase por separado.
Los hidruros iónicos son compuestos de hidrógeno con metales alcalinos o alcalinotérreos. Son sustancias blancas, estables en condiciones normales. Cuando se calientan, estos compuestos se descomponen en su metal e hidrógeno sin fundirse. Una excepción es el LiH, que se funde sin descomposición y, cuando se calienta fuertemente, se convierte en Li y H2.
Los hidruros metálicos son compuestos de metales de transición. Muy a menudo tienen una composición variable. Se pueden representar como una solución sólida de hidrógeno en un metal. También tienen una estructura de cristal de metal.
A los hidruros covalentes pertenece justamente el tipo más común en la Tierra: los compuestos de hidrógeno con no metales. La amplia área de distribución de estas sustancias se debe a su alta estabilidad, ya que los enlaces covalentes son los más fuertes de los enlaces químicos.
Como ejemplo, la fórmula para el hidruro de silicio es SiH4. Si lo miramos en volumen, veremos que el hidrógeno es muy fuertemente atraído por el átomo de silicio central y sus electrones se desplazan hacia él. El silicio tiene una electronegatividad lo suficientemente alta, por lo tanto, es capaz de atraer electrones a su núcleo con más fuerza, lo que reduce la longitud del enlace entre él y el átomo vecino. Y como sabes, cuanto más corto es el vínculo, más fuerte es.
En la siguiente sección, discutiremos cómo los hidruros se diferencian de otros compuestos en términos de reactividad.
Propiedades químicas
En esta sección también vale la pena dividir los hidruros en los mismos grupos que en el pasado. Y comenzaremos con las propiedades de los hidruros iónicos. Su principal diferencia con los otros dos tipos es que interactúan activamente con el agua con la formación de álcali y la liberación de hidrógeno en forma de gas. La reacción de hidruro - agua es bastante explosiva, por lo que los compuestos se almacenan con mayor frecuencia sin humedad. Esto se hace porque el agua, incluso en el aire, puede iniciar una transformación peligrosa.
Vamos a mostrar la ecuación de la reacción anterior usando el ejemplo de una sustancia como el hidruro de potasio:
KH + H2O=KOH + H2
Como podemos ver, todo es bastante simple. Por lo tanto, consideraremos reacciones más interesantes características de los otros dos tipos de sustancias que describimos.
En principio, el resto de transformaciones que no hemos analizado son propias de todo tipo de sustancias. Ellos sontienden a reaccionar con óxidos metálicos para formar metal, ya sea con agua o con hidróxido (este último es típico de los metales alcalinos y alcalinotérreos).
Otra reacción interesante es la descomposición térmica. Ocurre a altas temperaturas y pasa antes de la formación de metal e hidrógeno. No nos detendremos en esta reacción, ya que la hemos analizado en los apartados anteriores.
Entonces, hemos considerado las propiedades de este tipo de compuestos binarios. Ahora es el momento de hablar sobre cómo conseguirlos.
Producción de hidruros
Casi todos los hidruros covalentes son compuestos naturales. Son bastante estables, por lo que no se desintegran bajo la influencia de fuerzas externas. Con hidruros iónicos y metálicos, todo es un poco más complicado. No existen en la naturaleza, por lo que deben sintetizarse. Esto se hace de manera muy simple: por la reacción de la interacción del hidrógeno y el elemento cuyo hidruro se quiere obtener.
Solicitud
Algunos hidruros no tienen una aplicación específica, pero la mayoría son sustancias muy importantes para la industria. No entraremos en detalles, porque todos han escuchado que, por ejemplo, el amoníaco se usa en muchas áreas y sirve como una sustancia indispensable para la producción de aminoácidos artificiales y compuestos orgánicos. El uso de muchos hidruros está limitado por sus propiedades químicas. Por lo tanto, se utilizan exclusivamente en experimentos de laboratorio.
La aplicación es una sección demasiado amplia para esta clase de sustancias, por lo que nos hemos limitado a hechos generales. En la siguiente parte, le diremos cómomuchos de nosotros, sin el debido conocimiento, confundimos sustancias inofensivas (o al menos conocidas) entre sí.
Algunos delirios
Por ejemplo, algunas personas piensan que el hidruro de hidrógeno es algo peligroso. Si puedes llamar a esta sustancia así, entonces nadie lo hace. Si lo piensa, entonces el hidruro de hidrógeno es una combinación de hidrógeno con hidrógeno, lo que significa que es una molécula H2. Por supuesto, este gas es peligroso, pero solo cuando se mezcla con oxígeno. En su forma pura, no representa ningún peligro.
Hay muchos nombres oscuros. Aterrorizan a la persona desacostumbrada. Sin embargo, como muestra la práctica, la mayoría de ellos no son peligrosos y se utilizan con fines domésticos.
Conclusión
El mundo de la química es enorme, y creemos que si no después de este, luego de varios otros artículos, lo verás por ti mismo. Por eso tiene sentido sumergirse en su estudio con la cabeza. La humanidad ha descubierto muchas cosas nuevas, y todavía quedan muchas más por descubrir. Y si te parece que no hay nada interesante en el campo de los hidruros, estás muy equivocado.
