Гидриды

Гидри́ды — соединения водорода с металлами и с имеющими меньшую электроотрицательность, чем водород, неметаллами. Иногда к гидридам причисляют соединения всех элементов с водородом.

Классификация

В зависимости от характера химической связи водорода с другими химическими элементами различают три типа гидридов:

• ионные гидриды (солеобразные гидриды);
• металлические гидриды;
• ковалентные гидриды.

К ионным гидридам относятся соединения водорода с щелочными и щёлочноземельными металлами. Ионные гидриды — это вещества белого цвета, устойчивые при нормальных условиях, но разлагающиеся при нагревании на металл и водород без плавления, исключение составляют LiH и CaH₂, которые плавятся без разложения и при дальнейшем нагревании разлагаются.

Металлические гидриды — это соединения переходных металлов, в большинстве случаев являются бертоллидами. По сути являются твёрдым раствором водорода в металле, атомы водорода внедряются в кристаллическую решётку металла. Их физические свойства напоминают таковые у металлов, а именно металлический блеск, твердость, жаропрочность и коррозийная устойчивость. Однако они более хрупкие, чем металлы.

К ковалентным гидридам относятся гидриды, образованные неметаллами, например, метан CH₄ и силан SiH₄. При этом на настоящий момент не получены PbH₂, PoH₂, AtH₂, а BiH₃ разлагается в момент образования.

Химические свойства

Взаимодействие ионных гидридов с водой:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{H}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{⟶}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

$\mathsf{C}\mathsf{a}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{⟶}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

Взаимодействие с оксидами металлов:

$\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{a}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{a}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}$

$\mathsf{3}\mathsf{Z}\mathsf{n}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{A}\mathsf{l}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{⟶}\mathsf{3}\mathsf{Z}\mathsf{n}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{A}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Термическое разложение:

$\mathsf{2}\mathsf{L}\mathsf{i}\mathsf{H}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{L}\mathsf{i}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

$\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{H}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }$

Взаимодействие с азотом:

$\mathsf{3}\mathsf{C}\mathsf{a}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}\mathsf{⟶}\mathsf{C}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$

Получение

Ионные гидриды получают взаимодействием простых веществ:

$\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{⟶}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{H}$

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1 (Абл-Дар). — 623 с.