==================================================== Composti
binari molecolari ==================================================== L'idrogeno
forma composti binari molecolari con gli elementi del blocco p (come CH4,
NH3, H2O, HF e analoghi composti con gli elementi più pesanti). Þ
I composti idrogenati molecolari si classificano in base al numero
di elettroni dell’atomo centrale necessari per formare legami quanti
ne richiede la struttura di Lewis (un ottetto) in ®
il diborano (B2H6), il metano e l'ammoniaca, rispettivamente. E'
notevole poi che P formi la fosfina (PH3),
elettron-ricca, ma non il composto
elettron-preciso PH5 (d'altra
parte però forma sia PCl3 che PCl5). Stabilità ®
I DGf°
dei composti idrogenati mostrano
una variazione regolare della
loro stabilità. Con
l’eccezione di BeH2, tutti
gli idruri del blocco s sono esoergonici
(DGf°
< 0) e quindi termodinamicamente stabili
rispetto agli elementi. Nei
gruppi del blocco p (eccetto
quello del B) i composti idrogenati del
primo termine di ogni gruppo (CH4, NH3, H2O,
HF) sono stabili, mentre quelli che seguono, discendendo il gruppo,
divengono progressivamente meno stabili.
Þ L’andamento generale della stabilità è connesso alla diminuzione della forza del legame E-H, discendendo un gruppo del blocco p.
==================================================== Sintesi (Metodi Generali) (1) Combinazione
diretta degli elementi: 2E + H2(g)
® 2EH Es.
2Li(l) + H2(g) ¾
D ®
2LiH(s) ®
Si applica nell'industria per sintetizzare i composti esoergonici,
come NH3 e gli idruri di Li, Na e Ca. Se la cinetica è sfavorevole si usano condizioni severe (alta pressione, alta temperatura e un
catalizzatore). Per LiH
si porta il metallo alla fusione
per distruggere lo strato superficiale
di idruro che altrimenti lo passiverebbe. (2)
Protonazíone di una base di Brönsted E- + H2O(aq) ® EH + OH- Es.
Li3N(s) + 3H2O(l) ®
3LiOH(aq) + NH3(g) ®
La base di Brönsted è lo ione
nitruro N3-. I reagenti sono troppo costosi
per un processo industriale, ma la reazione è utile in laboratorio per
preparare ND3.
Occorre un acido forte, come H2SO4 per protonare la
base debole Cl-: NaCl(s)
+ H2SO4(l) ® NaHSO4(s) +
HCl(g) (3)
Metatesi (doppio scambio) di un alogenuro o di uno
pseudoalogenuro con un idruro: E’H + EX
®
EH + E’X Es.
LiAlH4 + SiCl4 ®
LiAlCl4 + SiH4 ®
Formalmente la reazione comporta scambio di ioni Cl- con H-.
Gli idruri LiH, NaH , [AlH4]- e [BH4]-
costituiscono le fonti
principali di ioni H- (si usano eteri come solventi).
Di queste specie [AlH4]- è di gran lunga il più forte donatore di idruro.
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