氢化物
氢化物是氢与其他元素形成的二元化合物1。但一般科学技术工作中总是把氢同金属的二元化合物称氢化物,而把氢同非金属的二元化合物称某化氢。
在周期表中,除稀有气体外的元素几乎都可以和氢形成氢化物,大体分为离子型、共价型和过渡型3类,它们的性质各不相同。
基本信息
- 中文名
氢化物
- 作用
还原剂、引发剂和催化剂
- 类别
二元化合物
- 种类
离子型氢化物、共价型氢化物
盐型
离子型氢化物也称 盐型氢化物。是氢和 碱金属、碱土金属中的钙、锶、钡、镭所形成的 二元化合物。其 固体为离子晶体,如NaH、BaH2等。这些元素的 电负性都比氢的电负性小。在这类氢化物中,氢以H-形式存在, 熔融态能导电,电解时在 阳极放出 氢气,故该方法又称金属储氢法。离子型氢化物都是无色或白色晶体,常因含有金属杂质而发灰,金属过量则呈蓝紫色。 离子型氢化物中氢的 氧化数为-1,具有强烈失电子趋势,是很强的 还原剂,在 水溶液中与水强烈反应放出氢气,使溶液呈强碱性,如:
CaH2+2H2O→Ca(OH)2+2H2↑
在 高温下 还原性更强,如:
NaH+2CO→HCOONa+C
2CaH2+PbSO4→PbS+2Ca(OH)2
2LiH+TiO2→Ti+2LiOH
离子型氢化物对空气和水是不稳定的,有些甚至会发生自燃。
离子型氢化物可由金属与 氢气在不同条件下直接合成制得。反应温度为300- 700 C。为了避免反应在金属表面生成的氢化物阻止进一步的反应,常用金属在矿物油中的分散质,或者加入表面活性剂。
除用做 还原剂外,还用做干燥剂、 脱水剂、 氢气发生剂,1kg 氢化锂在 标准状态下同水反应可以产生2.8m3的氢气。在 非水溶剂中与+Ⅲ 氧化态的B(Ⅲ),Al(Ⅲ)等生成广泛用于 有机合成和 无机合成的复合氢化物,如氢化铝锂:
4LiH+AlCl3→LiAlH4+3LiCl
复合氢化物主要用做 还原剂、 引发剂和 催化剂。
共价型
共价型氢化物也称 分子型氢化物。由氢和ⅢA~ⅦA族 元素所形成。其中与ⅢA族元素形成的氢化物是 缺电子化合物和聚合型氢化物,如 乙硼烷B2H6,氢化铝(AlH3)n等。各 共价型氢化物 热稳定性相差十分悬殊,氢化铅PbH4, 氢化铋BiH3在 室温下强烈分解,氟化氢,水受热到1000℃时也几乎不分解。 共价型氢化物也有 还原性,因氢的 氧化数为+1,其还原性大小取决于另一元素R-n失电子能力。一般说,同一族从上至下 还原性增强,同一周期从左至右 还原性减弱,例如:
4NH3+5O2→4NO+6H2O
2PH3+4O2→P2O5+3H2O
2H2S+3O2→2SO2+2H2O
共价型氢化物在水中的行为较为复杂。常见为:
形成 强酸的:HCl,HBr,HI;