Hidreto
Este artigo ou secção contém uma lista de referências no fim do texto, mas as suas fontes não são claras porque não são citadas no corpo do artigo, o que compromete a confiabilidade das informações. (Janeiro de 2011) |
Os hidretos são compostos inorgânicos hidrogenados, que apresentam o hidrogênio como o elemento mais eletronegativo, ou seja, como anion de estado de oxidação -1 ( H-1 ).
Exemplos:
A definição de hidreto aqui é muito antiga e neste caso é contradita no próprio texto ao se observar os hidretos covalentes e os próprios intersticiais.
Estes compostos reagem facilmente na presença de água.
- KH + H2O → KOH + H2
Classificação editar
| 1 | Na | Cl | |
|---|---|---|---|
| Ba | K | H | W |
| R | F | J | |
| I | G | O | R |
De uma forma geral, os hidretos podem ser classificados em 3 diferentes tipos conforme a natureza de ligação e estrutura:
- Hidretos iônicos
- Hidretos covalentes
- Hidretos de metais de transição (hidretos intersticiais)
Basicamente, a classificação é definida pela eletronegatividade do elemento que está ligado ao hidrogênio. Os metais eletropositivos, os alcalinos e os alcalinos terrosos, formam hidretos iônicos enquanto que os elementos eletronegativos formam hidretos covalentes.
Hidretos iônicos editar
Os hidretos iônicos são os hidretos formados pelos elementos da família 1A e 2A, alcalinos e alcalinos terrosos. O hidrogênio comporta-se como um halogênio e recebe um elétron do metal formando um íon hidreto (H-) que possui a configuração eletrônica do hélio ou o orbital s completo. Os hidretos são chamados de compostos binários quando formados de 2 elementos incluindo o hidrogênio, a sua fórmula química é MH ou MH2. Os hidretos de gálio, de índio, de tálio e de lantanídios também são iônicos. A estrutura é cristalina.
As evidências do caracter iônico são basicamente:
- Os hidretos iônicos quando fundidos conduzem corrente elétrica, por exemplo o hidreto de lítio P.F. = 691oC; os demais hidretos decompõem antes de alcançar o ponto de fusão.
- Submetidos a uma eletrólise, desprendem gás hidrogênio no ânodo.
As propriedades destes compostos são:
- NaH + 2CO → HCOO-Na+ + C
- SiCl4 + NaH → SiH4 + NaCl
- Reativos em meio aquoso
- CaH2(s) + 2H2O(g) → Ca(OH)2(s) + 2H2(g)
Hidretos covalentes editar
Os hidretos covalentes são os hidretos formados pelos elementos o bloco p (boro, alumínio e do grupo 4-7) e berílio.
Os metais fracamente eletropositivos do grupo III da tabela periódica geralmente formam hidretos covalentes. O hidreto de boro mais simples é o diborano ,B2H6, e o hidreto de alumínio é um polímero (AlH3)n.
Observa-se que o B2H6 e o AlH3 são aceptores de elétrons pois os átomos de B e Al possuem orbitais disponíveis:
- BH3 + H- → [BH4]-
- borano → boroidrito
- AlH3 + H- → [AlH4]-
- alano → aluminoidrito
Hidretos de metais de transição editar
Nestes compostos, as moléculas de hidrogênio dissociam e os átomos de hidrogênios entram nos buracos do retículo cristalino do metal, sítios intersticiais. Os hidretos intersticiais geralmente não são estequiométricos, ao contrário dos hidretos iônicos e covalentes. Os átomos de hidrogênio, que estão dentro do retículo, podem migrar internamente, reagindo com impurezas ou alterando as propriedades do material. Estes compostos são condutores.
Exemplos:
- Raney nickel (hidrogênio superficial)
- PdHx (hidrogênio intersticial)
Síntese editar
Existem 3 métodos mais comuns:
1. Combinação direta dos elementos.
- 2Li(l)+ H2(g) → 2LiH(s)
- Usado comercialmente para a síntese de compostos exergônicos, incluindo a amônia (processo Haber-Bosch) e os hidretos de lítio, sódio e cálcio.
2. Protonação de uma base de Brönsted.
- Li3N(s)+ 3H2O(l) → 3LiOH(aq) + NH3(g)
- NaCl(s) + H2SO4(aq) → NaHSO4(aq) + HCl(g)
- Método utilizado na preparação de compostos endergônicos (termodinanicamente instáveis em relação aos seus elementos).
3. Metatese de um haleto com hidreto.
- Li[AlH4] + SiCl4 → Li[AlCl4] + SiH4
- Fontes doadoras de H-: LiH, NaH, Li[AlH4] e Na[BH4].
- Este método também é usado na preparação de compostos endergônicos.
Aplicação editar
- NH3 + CH4 → HCN (plásticos e pigmentos)
- NH3 + O2;H2O → HNO3 (fertilizantes e explosivos)
- NH3 + HX → NH4X (fertilizantes)
- NH3 + COCl2 → (NH2)2CO (fertilizantes e plásticos)
- borohidretos (BH4- e derivados) e os hidretos de alumínio ("alananos"; AlH4- e derivados) são agentes redutores utilizados em sínteses orgânicas que convertem grupos carbonilos em álcoois.
- hidreto de lítio são empregado na fabricação de acumuladores de lítio. Especificamente, o deutereto de lítio é utilizado como combustível para a fusão nuclear em bombas termonucleares.
- hidretos intersticiais de paládio é capaz de absorver 900 vezes o seu volume com hidrogênio em condições normais de temperatura e pressão, podendo ser usado para transportar ou armazenar hidrogênio em veículos à célula de combustível. O gás hidrogênio é liberado proporcionalmente com a temperatura e pressão aplicada.
- hidretos de metais de transição de platina são usados em catálise heterogênea, como halogenação de olefinas.
Lista de hidretos editar
Referências editar
- Chambers, C.; Modern Inorganic Chemstry, an intermediate text, 1975.
- Livro antigo mas explica de forma simplificada.
- Lee, J.D.; Inorganic Chemistry, non-concise.
- Livro um pouco mais completo que o Chambers, mas ainda sim muito fraco, principalmente na versão em português.