==================================================== Idruri elettron precisi (gruppo del carbonío) ==================================================== I silani (SinH2n+2) Sono
analoghi agli idrocarburi ma meno volatili per il loro superiore numero totale di elettroni e le più intense forze intermolecolari: mentre il propano (C3H8)
bolle a -44 °C il trisilano (Si3H8) è un liquido
che bolle a 53 °C. La
loro maggiore reattività ne rende lo studio meno agevole.
Solo di recente sono stati caratterizzati dei derivati insaturi
tipo Ar2Si=SiAr2.
==================================================== Germano,
stannano e
plumbano La
stabilità diminuisce scendendo nel gruppo.
Il germano (GeH4)
e lo stannano (SnH4)
si sintetizzano per reazione del tetracloruro appropriato con LiAlH4
in soluzione di THF. Il
plumbano si forma in tracce per
protolisi di una lega Mg-Pb. Gruppi alchilicí o arilici stabilizzano gli idruri di tutti e tre gli elementi. Es. il trimetilplumbano (CH3)3PbH
incomincia a decomporsi a -30 °C ma può sopravvivere molte
ore a temperatura ordinaria. ============================================================== Composti ricchi
di
elettroni dei
gruppi
15/V-17/Vll ============================================================== I
composti idrogenati binari dei gruppi da 15/V a 17/Vll hanno sull'atomo
centrale coppie solitarie. Sia
la basicità di Lewis che
l'attitudine a partecipare a legami
a idrogeno derivano dalla presenza di queste coppie solitarie. Ammoniaca L'ammoniaca
si produce in quantità enormi,
per impiegarla come fertilizzante
o come fonte primaria di azoto
nella produzione di sostanze chimiche.
Il
superamento dei problemi chimici e ingegneristici all’inizio del
ventesimo secolo (tecnologia delle alte pressioni su larga scala) fruttò ben due premi Nobel: uno a Fritz
Haber (nel 1918), che elaborò il processo chimico, l'altro a Carl
Bosch (nel 1931), l'ingegnere chimico che progettò i primi impianti
per realizzare il processo Haber.
==================================================== Composti EH3 del Gruppo 15/V Gli
analoghi superiori dell’ammoniaca sono gli idruri altamente tossici:
fosfano PH3, arsano AsH3,
stibano SbH3 e
bismutano BiH3. I
primi due sono usati nell’industria
dei semiconduttori per drogare il silicio o per preparare composti
semiconduttori come GaAs. (E’ facile decomporli termicamente). PH3
si può preparare per disproporzionamento del fosforo bianco in basi: P4(s) + 3OH-(aq)
+ 3H2O(l) ® PH3(g) + 3H2PO2-(aq) ==================================================== Acqua: Reazione fra ossigeno e idrogeno
Il
meccanismo della reazione (DGf°
= -237.1 kJ mol-1) è stato l'oggetto di ricerche vastissime.
La
velocità di reazione è complessa
e dipende dalla pressione. A
550 °C l'aumento della pressione totale può trasformare una reazione
esplosiva in una lenta, e un ulteriore incremento della pressione può
ristabilire il carattere esplosivo. Þ
La complessità della reazione
radicalica deriva dalla convivenza di un meccanismo a
catena ramificata con una fase di propagazione a catena semplice.
Nella
catena semplice un radicale (.OH)
si consuma producendo un altro radicale (.H): .OH + H2 ®
H2O + .H Nella
catena ramificata la reazione di un radicale dà origine a più
di un radicale: H.
+ O2 ® .OH + .O.
.O. +
H2 ® .OH
+ .H
==================================================== Solfuro, selenuro e tellururo d’idrogeno A
causa della diminuzione dell’entalpia
di legame E-H scendendo nel Gruppo 16/VI, dei composti H2E
solo H2S è esoergonico. Si
preparano per protonazione dei loro sali: Na2E(s) + 2H+(aq) ® 2Na+(aq) + H2E(g) Oltre
ad H2S esiste una serie di polisolfuri
di idrogeno ottenuti per protonazione dei polisolfuri metallici: Na2Sn + 2H+(aq) ® 2Na+(aq) + H2Sn
(n = 4 - 6) Sono
composti contenenti catene a zigzag. ==================================================== Alogenuri di idrogeno Gli
alogenuri di idrogeno si possono formare per diretta combinazione deglì
elementì con reazione a catena radicalíca.
Þ
Con gli alogeni più leggeri (F2
e Cl2) la reazione presenta carattere
esplosivo entro un ampio arco di condizioni.
Tutta
la produzione industriale
di HF e la maggior parte di quella di HCl si realizzano però per
protonazione degli ioni alogenuro: CaF2(s) + H2SO4(l) ® CaSO4(s) + 2HF(g) Tale
reazione non si applica alla preparazione di HBr e di HI perché H2SO4
concentrato ossida glì ioni
bromuro e ioduro ai rispettivi elementi.
|