HYDRURES: PROPRIÉTÉS, TYPES, NOMENCLATURE ET EXEMPLES - CHIMIE - 2025

Un hydrure est l'hydrogène sous sa forme anionique (H ^-) ou les composés qui sont formés à partir de la combinaison d'un élément chimique (métallique ou non métallique) avec l'anion hydrogène. Parmi les éléments chimiques connus, l'hydrogène est celui qui a la structure la plus simple, car lorsqu'il est à l'état atomique, il a un proton dans son noyau et un électron.

Malgré cela, l'hydrogène ne se trouve sous sa forme atomique que dans des conditions de température assez élevées. Une autre façon de reconnaître les hydrures est quand on observe qu'un ou plusieurs atomes d'hydrogène centraux dans une molécule ont un comportement nucléophile, en tant qu'agent réducteur ou même en tant que base.

Lithiumhydrure d'aluminium

Ainsi, l'hydrogène a la capacité de se combiner avec la plupart des éléments du tableau périodique pour former différentes substances.

Comment se forment les hydrures?

Les hydrures se forment lorsque l'hydrogène sous sa forme moléculaire s'associe à un autre élément - qu'il soit d'origine métallique ou non métallique - directement en dissociant la molécule pour former un nouveau composé.

De cette manière, l'hydrogène forme des liaisons de type covalent ou ionique, selon le type d'élément avec lequel il est combiné. Dans le cas de l'association avec des métaux de transition, des hydrures interstitiels se forment avec des propriétés physiques et chimiques pouvant varier fortement d'un métal à l'autre.

L'existence d'anions hydrures de forme libre est limitée à l'application de conditions extrêmes qui ne se produisent pas facilement, de sorte que dans certaines molécules, la règle de l'octet n'est pas remplie.

Il est possible que d'autres règles liées à la distribution des électrons ne soient pas non plus données, devant appliquer des expressions de liaisons centrales multiples pour expliquer la formation de ces composés.

Propriétés physiques et chimiques des hydrures

En termes de propriétés physiques et chimiques, on peut dire que les caractéristiques de chaque hydrure dépendent du type de liaison réalisée.

Par exemple, lorsque l'anion hydrure est associé à un centre électrophile (il s'agit généralement d'un atome de carbone insaturé), le composé formé se comporte comme un agent réducteur, largement utilisé en synthèse chimique.

Au lieu de cela, lorsqu'elles sont combinées avec des éléments tels que les métaux alcalins, ces molécules réagissent avec un acide faible (acide de Bronsted) et se comportent comme des bases fortes, libérant de l'hydrogène gazeux. Ces hydrures sont très utiles dans les synthèses organiques.

On constate alors que la nature des hydrures est très variée, pouvant former des molécules discrètes, des solides de type ionique, des polymères et bien d'autres substances.

Pour cette raison, ils peuvent être utilisés comme déshydratants, solvants, catalyseurs ou intermédiaires dans les réactions catalytiques. Ils ont également de multiples utilisations dans les laboratoires ou les industries à des fins diverses.

Hydrures métalliques

Il existe deux types d'hydrures: métalliques et non métalliques.

Les hydrures métalliques sont ces substances binaires qui sont formées par la combinaison d'un élément métallique avec de l'hydrogène, généralement un élément électropositif tel qu'un élément alcalin ou alcalino-terreux, bien que des hydrures interstitiels soient également inclus.

C'est le seul type de réaction dans lequel l'hydrogène (dont le nombre d'oxydation est normalement +1) a un électron supplémentaire à son niveau le plus externe; c'est-à-dire que son nombre de valence est transformé en -1, bien que la nature des liaisons dans ces hydrures n'ait pas été complètement définie en raison de la divergence de ceux qui étudient le sujet.

Les hydrures métalliques possèdent certaines propriétés des métaux, telles que leur dureté, leur conductivité et leur brillance; Mais contrairement aux métaux, les hydrures présentent une certaine fragilité et leur stoechiométrie n'est pas toujours conforme aux lois de poids de la chimie.

Hydrures non métalliques

Ce type d'hydrures résulte de l'association covalente entre un élément non métallique et l'hydrogène, de sorte que l'élément non métallique est toujours à son indice d'oxydation le plus bas pour générer un seul hydrure avec chacun d'eux.

Il est également nécessaire que ces types de composés se retrouvent, pour la plupart, sous forme gazeuse dans des conditions ambiantes standard (25 ° C et 1 atm). Pour cette raison, de nombreux hydrures non métalliques ont des points d'ébullition bas, en raison des forces de van der Waals, qui sont considérées comme faibles.

Certains hydrures de cette classe sont des molécules discrètes, d'autres appartiennent au groupe des polymères ou oligomères, et même l'hydrogène ayant subi un processus de chimisorption sur une surface peut être inclus dans cette liste.

Nomenclature, comment sont-ils nommés?

Pour écrire la formule des hydrures métalliques, commencez par écrire le métal (le symbole de l'élément métallique) suivi de l'hydrogène (MH, où M est le métal).

Pour les nommer, il commence par le mot hydrure suivi du nom du métal («M hydrure»), ainsi LiH se lit «lithium hydrure», CaH ₂ se lit «calcium hydrure» et ainsi de suite.

Dans le cas des hydrures non métalliques, il s'écrit à l'opposé de celui des hydrures métalliques; c'est-à-dire qu'il commence par écrire l'hydrogène (son symbole) suivi du non-métal (HX, où X est le non-métal).

Pour les nommer, nous commençons par le nom de l'élément non métallique et ajoutons le suffixe «uro», se terminant par les mots «hydrogène» («X-hydrogène uro»), ainsi HBr se lit «bromure d'hydrogène», H ₂ S se lit "sulfure d'hydrogène" et ainsi de suite.

Exemples

Il existe de nombreux exemples d'hydrures métalliques et non métalliques avec des caractéristiques différentes. Voici quelques-uns:

Hydrures métalliques

- LiH (hydrure de lithium).

- NaH (hydrure de sodium).

- KH (hydrure de potassium).

- CsH (hydrure de césium).

- RbH (hydrure de rubidium).

- BeH ₂ (hydrure de béryllium).

- MgH ₂ (hydrure de magnésium).

- CaH ₂ (hydrure de calcium).

- SrH ₂ (hydrure de strontium).

- BaH ₂ (hydrure de baryum).

- AlH3 (hydrure d'aluminium).

- SrH2 (hydrure de strontium).

- MgH2 (hydrure de magnésium).

- CaH2 (hydrure de calcium).

Hydrures non métalliques

- HBr (bromure d'hydrogène).

- HF (fluorure d'hydrogène).

- HI (iodure d'hydrogène).

- HCl (chlorure d'hydrogène).

- H ₂ S (sulfure d'hydrogène).

- H ₂ Te (tellurure d'hydrogène).

- H ₂ Se (séléniure d'hydrogène).

Références

1. Wikipédia. (2017). Wikipédia. Récupéré de en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chimie. (9e éd.). McGraw-Hill.
3. Babakidis, G. (2013). Hydrures métalliques. Récupéré de books.google.co.ve
4. Hampton, MD, Schur, DV, Zaginaichenko, SY (2002). Science des matériaux de l'hydrogène et chimie des hydrures métalliques. Récupéré de books.google.co.ve

Sharma, RK (2007). Chimie des hidrydes et des carbures. Récupéré de books.google.co.ve