Гидриды

Гидриды

ГИДРИДЫ, соединения водорода с другими элементами. Несмотря на классическую одновалентность водорода, соединения его отличаются большим многообразием. Объясняется это, с одной стороны, амфотерным характером водорода, т. е. свойством давать, в зависимости от характера партнера, то положительные (Н), то отрицательные (Н') ионы, а с другой - способностью водорода входить и в гомеополярную связь. Наконец, малые размеры атома водорода позволяют ему проникать в кристаллические решетки металлов (например, платины, палладия) с образованием систем, по-видимому, промежуточных между растворами и химическими соединениями. В соответствии с этим гидриды можно разделить на три группы: летучие, солеобразные и металлоподобные.

Водородные соединения элементов четвертой, пятой, шестой и седьмой групп и бора образуют группу летучих гидридов. Вещества эти (например: СН4, SiH4, SnH4, NH3, РН3, Н2О, H2S, HF, НСl, HJ, B2H6) при обыкновенной температуре обычно газообразны, а в твердом состоянии обнаруживают наличие молекулярных решеток. Состав простейших типов определяется нормальной валентностью. Прочность этих соединений увеличивается от углерода к фтору, а в одной и той же вертикальной группе падает с возрастанием атомного веса. Например, метан, СН4, более устойчив, чем SiH4, SnH4, РbН4. Ни в твердом, ни в жидком состоянии эти соединения не проводят электрического тока.

Классификация гидридов

Совершенно иные свойства обнаруживают соединения водорода с щелочными и щелочноземельными металлами (например, NaH, СаН2), получаемые непосредственно нагреванием соответствующего металла с водородом. Вещества эти обладают ярко выраженным солеобразным характером, причем водород играет роль аниона. Кристаллы их бесцветны и прозрачны и построены из ионов - образуют ионные решетки.

От большинства других солей эти вещества отличаются неустойчивостью по отношению к химическим агентам. Они являются сильными восстановителями. Вода разлагает их по схеме:

CaН2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + 2Н2.

Гидрид кальция имеет техническое значение в качестве источника получения водорода. Особенность металлоподобных гидридов состоит в том, что поглощение водорода металлом идет непрерывно, причем образуется всегда единственная твердая фаза, т. е. раствор. Металлический характер при этом сохраняется (электропроводность металла при поглощении водорода почти не меняется). Кристаллическая решетка металла обычно слегка раздвигается, но тип ее сохраняется (за исключением никеля). Так как атомы металла в узлах решетки не меняют своего расположения по отношению друг к другу, то водороду в металле надо приписать некоторую подвижность, благодаря чему разность концентраций его выравнивается. Относительно состояния водорода в металлоподобных гидридах взгляды расходятся. Ряд фактов, в частности, химическая и электрохимическая активность водорода, растворенного в металлах, и зависимость поглощаемого количества от давления указывают на атомное состояние, однако, в случае палладия Кену удалось сделать вероятным и наличие положительных ионов водорода.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 5 - 1929 г.

Избранное

Еще по теме: