Hidrácidos 특성, 명명법, 용도 및 예



수액제 또는 이원 산은 수소와 비금속 원소 : 수소 할로겐화물로 구성된 물에 용해 된 화합물이다. 일반적인 화학식은 HX, H는 수소 원자, X는 비금속 원소.

X는 그룹 17, 할로겐 또는 산소를 포함하지 않는 16 원소를 그룹화 할 수 있습니다. 옥소 산과 달리 탄화수소는 산소가 부족합니다. 하이드로 사이드는 공유 결합이거나 분자 화합물이므로 H-X 결합을 고려해야한다. 이것은 매우 중요하며 각 hydracid의 특성을 정의합니다.

H-X 링크에 대해 말할 수있는 것은 무엇입니까? 위의 이미지에서 볼 수 있듯이, H와 X 사이의 다른 전기 음성도에 의해 생성 된 영구 쌍극자 모멘트가 있습니다. X는 보통 H보다 전기 음성이기 때문에 전자 구름을 끌어 당기고 음의 부분 전하 δ로 끝납니다-.

반면에, H는 전자 밀도의 일부를 X로 전달할 때 부분 양전하 δ +로 끝난다. δ-가 더 부정적 일수록 전자는 더 풍부 해지고 더 큰 것은 H의 전자 결핍이 될 것입니다. 따라서 어떤 원소 X에 따라 히드라 지드는 어느 정도 극성이 될 수 있습니다.

이미지는 또한 하이드 라이드의 구조를 보여줍니다. H-X는 직 쇄상의 분자이며, 다른 분자와의 상호 작용이 가능합니다. 극성이 강한 HX는 분자가 더 강한 강도 또는 친 화성과 상호 작용합니다. 결과적으로 끓거나 녹는 점이 증가합니다..

그러나, H-X-H-X 상호 작용은 여전히 ​​고체 히드라 지드를 생성하기에 충분히 약하다. 그러므로, 압력과 주위 온도의 조건 하에서 기체 물질; 20ºC 이상에서 증발하는 HF는 예외입니다.

왜? HF는 강한 수소 결합을 형성 할 수 있기 때문에. 비금속 원소의 전기 음성도가 낮은 다른 히드라 지드 화합물은 0 ℃ 이하에서는 액상 일 수 없다. 예를 들어, HCl은 -85 ° C에서 끓습니다..

산성 물질은 가수 분해 되나요? 해답은 수소 원자에 대한 부분 양전하 δ +에 놓여있다. δ +가 매우 크거나 H-X 결합이 매우 약하면 HX가 강산이됩니다. 할로겐의 모든 탄화수소와 마찬가지로, 일단 각각의 할 로젠화물이 물에 용해되면.

색인

  • 1 특성
    • 1.1 물리적
    • 1.2 화학
  • 2 명칭
    • 2.1 무수 형태
    • 2.2 수용액
  • 3 어떻게 형성 되는가??
    • 3.1 할로겐화 수소의 직접 용해
    • 3.2 비금속 염과 산의 용해
  • 4 용도
    • 4.1 세척제 및 용제
    • 4.2 산성 촉매
    • 4.3 유기 및 무기 화합물의 합성을위한 시약
  • 5 예
    • 5.1 HF, 플루오르 화 수소산
    • 5.2 H2S, 황화수소
    • 5.3 HCl, 염산
    • 5.4 HBr, 브롬화 수소산
    • 5.5 H2Te, 텔루르 산
  • 6 참고 문헌

특징

물리적 인

-HX는 물에 잘 녹기 때문에 눈에 보이는 모든 하이드로 산은 투명한 용액입니다. 그들은 용해 된 HX의 농도에 따라 황색을 띤다..

-그들은 흡연자로서 밀도가 높고 부식성이며 자극적 인 증기를 내뿜습니다 (일부는 구역질을 느낍니다). 이것은 HX 분자가 매우 휘발성이어서 용액을 둘러싼 매체의 수증기와 상호 작용하기 때문입니다. 또한, 무수 형태의 HX는 기체 화합물.

-Hydracids는 좋은 전기 도체입니다. HX가 대기 조건에서 기체 종류이지만, 물에 용해되면 이온을 방출합니다 (H+X-), 전류 통과 허용.

-비등점은 무수 형태보다 우수합니다. 즉, 히드라 지드를 나타내는 HX (ac)는 HX (g)보다 높은 온도에서 비등합니다. 예를 들어, 염화수소 HCl (g)은 -85ºC에서 끓지 만 염산, 히드라시도는 약 48ºC.

왜? HX 가스 분자는 물 분자로 둘러싸여 있기 때문입니다. 두 가지 유형의 상호 작용이 동시에 발생할 수 있습니다 : 수소 결합, HX-H2O - HX, 또는 이온의 용 매화, H3O+(ac) 및 X-(ac). 이 사실은 수산의 화학적 특성과 직접 관련이 있습니다.

화학 제품

히드라 지드는 매우 산성 용액이므로 H 산 양성자가있다.3O+ 다른 물질과 반응 할 수 있음. H는 어디에서 왔습니까?3O+? 물에서 해리되어 결국 물 분자에 공유 결합되는 부분 양전하 δ +를 갖는 수소 원자 중 :

HX (ac) + H2O (l) <=> X-(ac) + H3O+(ac)

방정식은 평형을 확립하는 반응에 해당한다는 점에 유의하십시오. X가 형성 될 때-(ac) + H3O+(ac)는 열역학적으로 매우 유리하다. HX는 산성 양자를 물로 방출 할 것이다. 그리고 나서 이것은 H와 함께3O+ 그것의 새로운 "담체"로서, 비록 후자가 강한 기지가 아니더라도 다른 화합물과 반응 할 수있다..

위는 하이드로 사이드의 산성 특성을 설명합니다. 이것은 물에 녹아있는 모든 HX의 경우입니다. 일부는 다른 것보다 더 많은 산성 용액을 생성합니다. 왜 그럴까요? 그 이유는 매우 복잡 할 수 있습니다. 모든 HX (ac)가 이전의 평형, 즉 X에 대한 평형을 선호하는 것은 아닙니다.-(ac) + H3O+(ac).

산성도

그리고 예외는 플루오르 화 수소산 HF (ac)에서 관찰됩니다. 불소는 전기 음성 성이 매우 강하기 때문에 H-X 결합의 거리가 짧아지고 물의 작용에 의해 파열되지 않도록 강화됩니다.

비슷하게, H-F 링크는 원자 무선 관련 이유로 훨씬 더 잘 겹칩니다. 대조적으로, H-Cl, H-Br 또는 H-I 결합은 약하며, 이전에 발생한 평형으로 깨뜨릴 정도로 물에서 완전히 해리되는 경향이있다.

이것은 다른 할로겐 또는 칼 코겐 (예 : 황)이 원자 반경이 더 크기 때문에 더 큰 궤도가 있기 때문입니다. 결과적으로, H-X 결합은 X가 더 커짐에 따라 궤도 겹침이 더 적게 나타나며, 이는 물과 접촉 할 때 산 강도에 영향을 미친다..

이러한 방식으로, 할로겐의 수소에 대한 산성도가 감소하는 순서는 다음과 같다 : HF< HCl

명명법

무수 형태

어떻게 하이드라이드가 명명 되나요? 그들의 무수 형태 인 HX (g)에서는 할로겐화 수소에 대한 지시에 따라 언급되어야한다 : 접미사 -uu를 그들의 이름 끝에 붙임으로써.

예를 들어, HI (g)는 수소와 요오드에 의해 형성된 할라이드 (또는 하이드 라이드)로 이루어져 있으므로 그 이름은 yod우로 수소. 비금속은 일반적으로 수소보다 전기 음성이기 때문에 +1의 산화 수를가집니다. 한편, NaH에서, 수소는 -1의 산화 수를 갖는다.

이것은 다른 화합물로부터의 할로겐화 수소 또는 수소로부터 분자 수 소화물을 구별하는 또 다른 간접적 인 방법이다.

HX (g)가 물과 접촉하게되면 HX (ac)로 표시되고 히드라 지드는.

수용액

히드라 지드, HX (ac)의 이름을 붙이려면 무수 형태의 접미어 -uuro가 접미사 -hydric으로 대체되어야합니다. 그리고 그것은 처음에 산성으로 언급되어야합니다. 따라서 이전 예에서 HI (ac)는 다음과 같이 표시됩니다. acid yod.

그들이 어떻게 형성 되는가??

할로겐화 수소의 직접 용해

히드라 지드는 상응하는 할로겐화 수소를 물에 간단하게 용해시킴으로써 형성 될 수있다. 이것은 다음의 화학 반응식으로 나타낼 수 있습니다.

HX (g) => HX (ac)

HX (g)는 물에 매우 잘 녹기 때문에 산성 양자를 방출하는 이온 해리와는 달리 용해도의 균형이 없습니다..

그러나 소금이나 미네랄을 원료로 사용하고 저온에서 강산으로 용해 시키므로 합성 방법이 바람직하다..

산과 비금속의 염 분해

식탁 소금 NaCl이 진한 황산에 용해되면 다음과 같은 반응이 일어납니다 :

NaCl (s) + H2그래서4(ac) => HCl (ac) + NaHSO4(ac)

황산은 산성 양성자 중 하나를 Cl 염화물 음이온에 기증한다.-, 그것을 염산으로 바꾸는 것. 이 혼합물은 매우 휘발성이 있기 때문에 염화수소, HCl (g)을 빠져 나갈 수 있습니다. 특히 물의 농도가 매우 높으면 특히 그렇습니다. 생성 된 다른 염은 나트륨 산 설페이트, NaHSO4.

그것을 생산하는 또 다른 방법은 황산을 농축 된 인산으로 대체하는 것입니다.

NaCl (s) + H3PO4(ac) => HCl (ac) + NaH2PO4(ac)

H3PO4 그것은 H와 같은 방식으로 반응한다.2그래서4, 염산 및 이산 나트륨 나트륨을 생산합니다. NaCl이 Cl 음이온의 공급원이다.-, 그래서 다른 hydrazids을 합성하기 위해서는 F가 들어있는 소금이나 미네랄이 필요합니다.-, Br-, 나는-, S2-, 등..

그러나, H2그래서4 또는 H3PO4 그것의 산화력에 달려있다. H2그래서4 그것은 매우 강한 산화제로, 심지어 Br을 산화시킨다.- 나는- 그것의 분자 형태 Br에2 나는2; 첫 번째는 붉은 액체, 두 번째는 자주색 고체입니다. 따라서, H3PO4 그러한 합성에서 바람직한 대안을 나타낸다.

용도

세제 및 솔벤트

본질적으로 수화물은 서로 다른 유형의 물질을 분해하는 데 사용됩니다. 이것은 강산이기 때문에 적당히 모든 표면을 닦을 수 있습니다..

이들의 산성 양자는 불순물 또는 먼지의 화합물에 첨가되어 수성 매질에 가용성이되게 만든 다음 물에 의해 제거됩니다.

상기 표면의 화학적 성질에 따라, 히드라 지드 또는 기타가 사용될 수있다. 예를 들어, 플루오르 화 수소산은 유리를 깨끗하게하는 데 사용할 수 없습니다. 즉, 즉시 용해됩니다. 염산은 수영장 타일의 얼룩을 제거하는 데 사용됩니다..

그들은 또한 암석 또는 고체 시료를 용해시킬 수 있으며, 작거나 큰 스케일의 분석 또는 생산 목적으로 사용됩니다. 이온 교환 크로마토 그래피에서, 묽은 염산을 사용하여 잔류 이온의 칼럼을 세정한다.

산성 촉매

일부 반응은 반응을 가속화하고 발생 시간을 단축시키기 위해 매우 산성 인 용액이 필요합니다. 이것은 수화물이 들어가는 곳입니다..

예를 들면 빙초산의 합성에 요오드화 수소산을 사용하는 것이다. 석유 산업은 정유 공정에서 하이드라코이드도 필요로합니다..

유기 및 무기 화합물의 합성을위한 시약

하이드라이드는 산성 양자뿐만 아니라 각각의 음이온을 제공합니다. 이들 음이온은 유기 또는 무기 화합물과 반응하여 특정 할라이드를 형성 할 수있다. 이 방법으로 합성 할 수 있습니다 : 불화물, 염화물, 요오드화물, 브롬화물, 셀레 나이드, 황화물 및 기타 화합물.

이러한 할로겐화물은 매우 다양한 응용 분야를 가질 수 있습니다. 예를 들어, 이들은 테프론 (Teflon)과 같은 중합체를 합성하는데 사용될 수있다; 또는 중개자 (halmedies)로부터 특정 약물의 분자 구조에 할로겐 원자가 통합 될 것이다.

CH 분자를 가정하십시오.3CH2OH, 에탄올은 HCl과 반응하여 에틸 클로라이드를 형성한다 :

CH3CH2OH + HCl => CH3CH2Cl + H2O

이러한 반응들 각각은 유기 합성에서 고려되는 많은 측면과 메커니즘을 숨 깁니다..

예제들

가능한 화합물의 수는 자연적으로 제한되어 있기 때문에 히드라 지드에 대한 예는 많지 않습니다. 이러한 이유로, 일부 추가 수화물은 각각의 명명법과 함께 아래에 나열되어 있습니다 (약자 (ac)는 무시됩니다).

HF, 플루오르 화 수소산

수분이 약산 인 H-F 분자가 강한 수소 결합을 형성하는 수력 이분법.

H2S, 황화수소

그때까지 고려 된 hydracids와는 달리, 그것은 다 원자이다. 즉 두 개 이상의 원자를 가지고있다. 그러나 그것은 두 가지 요소 인 두 가지 원소이기 때문에 계속 바이너리이다 : 황과 수소.

H-S-H 각 분자는 감지 할 수있는 수소 브릿지를 형성하지 않으며 특징적인 썩은 달걀 냄새.

HCl, 염산

대중 문화에서 가장 잘 알려진 산 중 하나. 포괄적 인 것은 위장에있는 위액 구성의 일부이며 소화 효소와 함께 음식을 분해합니다.

HBr, 브롬화 수소산

요오드화 수소산과 같이 기상은 수소 이온에서 해리되는 선형 H-Br 분자로 이루어져있다.+ (H3O+) 및 Br- 그들이 물에 들어갈 때.

H2테, 텔루르 산

텔 루륨은 특정한 금속 특성을 가지고 있지만, 히드라 지드는 셀레 히드 릭 애씨드 (selenhydric acid)와 같은 불쾌하고 독성이 강한 증기를 방출합니다.

칼 코겐화물의 다른 히드라 지드 (주기율표의 16 족)와 마찬가지로, 용액에서 음이온 Te2-, 그래서 그것의 원자가는 -2이다..

참고 문헌

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