Gidridlar haqida malumot
Gidridlar formulasi
Birikmalarda E—H va E—О bog‘lar xususiyatlari moddalarning kislota-asosli xususiyatlarini tushuntirishda katta ahamiyatga ega bo‘ladi. Shunday moddalar formulalari va xossalari ularning davriy sistemadagi o‘rni bilan bog‘liq; ularda kuzatiladigan qonuniyatlar shu elementlar atomlarining faqat H va О li birikmalari bilan chegaralanib qolmasdan boshqa atomlar bilan hosil qilgan mahsulotlar bilan ham ma’lum darajada bog‘liq bo‘lgani sababli, ular bilan tanishish har tomonlama foydali bo‘ladi. Quyida keltiriladigan ma’lumotlar faqat turg‘un birikmalar va ularning suvli sharoitda mavjud bo‘ladigan hollar bilan cheklanadi.
Vodorodli birikmalarni (NaH, CaH2, BH3, CH4, NH3, HF va hokazo) umumiy nomi gidridlar deb ataladi, kislorodli birikmalar ko‘pincha gidroksidlar yoki kislorodli kislotalar holida (NaOH, Be(OH)2, Al(OH)3, H3PO4 va hokazo) bo‘ladi.
Shunday qilib gidridlar formulasi E—H , bu yerda E elementlar.
Gidridlarning kimyoviy tabiati
Gidridlarning kimyoviy tabiati ulami hosil qilgan elementning davriy sistemadagi o'ni bilan ifodalanadi, chunki E—H bog‘lanish tabiati undagi E ning NEM qiymati bilan bog‘liq. Davr boshlanishidagi elementlaming NEM gi vodorodnikidan kichik bo‘lganda (IA va IIA gruppachalardagi ishqoriy va ishqoriy-yer metallar) hosil bo‘lgan bog‘lanish ionli yoki qutbli kovalent xususiyatga ega bo'ladi, ularda vodorod atomining manfiy zaryad zichligi bog' hosil qilishda qatnashgan metallar NEM lari qiymatining farqiga proporsional bo‘ladi.
Boshqacha aytganda, NaH dagi bog‘ning ionli darajasi MgH2 nikiga qaraganda yuqoriroq bo‘ladi. Ishqoriy metallar gidridlari suyuqlangan holda elektroliz qilinganda katodda ishqoriy metall, anodda esa vodorod ajralib chiqadi. Gidrid ion o'zining ortiqcha elektronini boshqa zarrachalarga berishi natijasida kuchli qaytaruvchi vazifasini bajaradi:
NaH + H2O → NaOH + H2
Davrlar bo‘ylab o ‘ng tomonga siljiganda E—H bog‘ning ionli xususiyati kamaya boradi (bog‘ning qutbliligi kamayadi, masalan, BH3 dagi bog' tabiati deyarli qutbsiz kovalent xususiyatga ega, chunki В va H ning NEM lari farqi 0,1 ga teng). BH3 da bog‘ning qutblari B+—H- b o ‘lsa, CH4 da esa teskari (C-—H+) vaziyat paydo b o ‘ladi. Davr oxirigacha siljiganda E—H bog‘ining qutbliligi yanada kattalasha boradi.
2-davr elementlarining gidridlarida qutblilik darajasi CH4—NH3—H2O—HF qatorida ortib boradi. Chunki davrda yadro zaryad qiymati ortib borish tartibida NEM qiymati 2,5 (uglerod) dan 4,1 (ftor) gacha ortib borishi sizga ma’lum. Shu qatorda gidridlarning vodorod bog' hosil qilishi natijasida assotsilanish xususiyati ham kuchayib boradi.
Yuqorida keltirilgan malumotlar, asosan, 2-davr elementlari misolida ko‘rib o ‘tildi, lekin bu qonuniyat boshqa davr gidridlari uchun ham tegishli.
Gidridlarning fizik xossalari
Ma’lum bo'lishicha, asosiy gruppacha elemcntlarida yuqoridan pastga o‘tish tartibida metallik xususiyati tobora ortib boradi, shu tartibda elementlaming atom radiuslari ortadi, ionlanish potensiallari, elektronga moyillik energiyalari kamayadi, shu tufayli ham NEM qiymati kamayadi va natijada gidridlarda bog‘ning qutblilik xususiyati kamayib boradi.
Masalan, H2O , H2S, H2Se va H2Te qatorida H —E bog' qutbliligi kamaya boradi, lekin bu gidridlarning suvli eritmalarida ularning gaz holdagi molekulalarida kuzatilmaydigan yangi vaziyat — elektrolitik dissotsilanish xususiyati laboratoriya yoki sanoat sohalarida katta ahamiyatga ega.
Yuqoridagi qatorda, dissotsilanish jarayonida erituvchi molekulalarning H+ va E- gidratlangan ionlar holiga o ‘tishi gidridlarining bog'lanish energiyasi bilan bog'liq. Ma’lumki, ko‘pchilik holatlarda, atomlar oraliq masofasi ortib borgan sari (yuqoridan pastga o‘tishda kuzatiladigan vaziyat) bog‘lanish energiyasi kamayadi, elektrolitik dissotsilanish osonlashadi. Shu qatorda gidrid hosilqiluvchi E-n zarrachalarning qaytamvchilik xossasi ortib boradi ( H+ ioni esa oksidlovchilik xossasiga ega bo‘ladi). V1IA gruppacha elementlar atomlarining gidridlarida yuqorida VIA guppachadagi elementlar atomlarining gidridlariga xos bo'lgan xususiyat yanada keskinlashadi, oksidlanish darajalari — 1 bo'lgan galogen ionlarining radiusi ortib borishi tufayli ularda qaytamvchilik xossalari (galogen ionlarida) yuqoridan pastga o‘tish tartibida kuchayib boradi. Bunday xususiyat HF ning suvli eritmalarida kuzatilmaydi, lekin uning suyuqlanmasini elektroliz qilingandagina ftorid ioni qaytaruvchi bo'lishi mumkin.
Gidridlar va davriy sistema
VIA va VI IA guppachalarning gidridlari suvli eritmada kislotali xususiyatga ega bo'ladi, ularni tegishli element atomining kislorodsiz kislotalari deb yuritiladi.
Yuqorida aytib o‘tilgan gidridlarga xos bo‘lgan xususiyatlar faqat VIA va VIIA gruppacha elementlar atomlarining hosilalaridagina kuzatiladi. IVA va VA gruppacha elemcntlarida kislotali xususiyat ma’lum emas. Ularda elementlar atomlarining oksidlanish darajalari yuqori (—4 va —3) bo‘lishi ham ular gidridlarida kislotali xususiyat bo'lmasligini tushuntiradi.
IVA gruppachada uglerodning vodorodli birikmalari juda ham ko‘p (alkanlar, alkenlar, alkinlar va arenlar), kremniyning shunday birikmalari faqat bir nechta, germaniyning birikmalari ham ko‘p emas, qalay uchun ikkita, qo‘rg‘oshinda faqat bitta juda ham beqaror birikmasi ma’lum.
Yuqoridan pastga o ‘tgan sari bu birikmalarning barqarorligi keskin kamayadi. E—H bog' qutbli xususiyatga ega bo'lganda E radiusi qancha kichik va oksidlanish darajasi qancha katta bo‘lsa, H —E bog' energiyasi shuncha yuqorilashadi. Vodorodli birikmalardagi elementning atom radiusi ortganda va oksidlanish darajasi kamayganda kislotali xususiyati kuchayadi.