化学自习室移动版

首页>高考专题>元素化合物

氢化物全面介绍

一、氢化物的定义

氢几乎能和除稀有气体以外的所有元素形成二元化合物,这类化合物为氢化物(HYDRIDE)。

二、氢化物的类别

按照与氢结合的元素的电负性大小、氢化物的结构与性质的不同,可将氢化物大致分为离子型氢化物、共价型氢化物、过渡金属氢化物、边界氢化物以及配位氢化物等几类。

氢化物全面介绍

各类氢化物在周期表中的位置

离子型氢化物(盐型)

离子型氢化物是类盐型化合物,是氢和碱金属、碱土金属中的Ca、Sr、Ba、Ra所形成的二元化合物。

氢与电负性小的s区元素直接化合时,获得一个电子,成为H-。氢的这种性质类似于卤素。除MgH2、BeH2外,所生成的化合物为离子型氢化物。MgH2在性质上介于离子型和共价型氢化物之间,BeH2是共价型氢化物。

离子型氢化物都有很强的还原性,化学活性按LiH→CsH,BeH2→BaH2递增。CaH2与水温和反应放出氢气,LiH、SrH2和BaH2则猛烈反应,而NaH到CsH为极剧烈地反应。

非水极性溶剂中,离子型氢化物能同一些缺电子化合物结合成复合氢化物。如:4L iH+AlCI3→LiAIH4+3L iCl

所生成的复合氢化物是一种很活泼的化学试剂,特别是氢化铝锂LiAlH4对有机物是一种选择性官能团还原剂。LiAlH4可还原卤代烃、炭基化合物、羧酸、腈酰、胺和亚酰胺等。

氢化物全面介绍

金属型氢化物(过渡型)

过渡金属的钪族、钛族、钒族以及铬、镍、钯,所有的镧系和锕系元素都能生成二元氢化物。如,氢化铀UH₃、氢化钍ThH₂、氢化锆ZrH₂。

金属型氢化物具有电导性,但随氢含量的改变而改变。金属氢化物的另一个显著性质是在温度稍有提高时,H原子通过固体迅速扩散。

🔺实际应用:

氢化钛TiH₂在电真空工艺(如制造电子管、显像管)中用作吸气剂,在制造泡沫金属时用作氢源;氢化锆ZrH₂在工业上用于焰火、熔剂和引燃剂,在核反应堆中用作减速剂;氢化铑RhH凭借其高活性、高选择性和卓越稳定性,成为工业领域的首选催化剂。

氢化物全面介绍

RhH作催化剂

一定条件下,有些金属型氢化物可分解成相应的金属和氢气。这实际上是一个金属吸收氢和放出氢的可逆过程,因此可用于氢气的存储。

例如,镧镍合金LaNi5能吸收氢气形成金属氢化物LaNi5H6。加热金属型氢化物时,氢气即放出。LaNi5合金可长期地反复进行吸氢和放氢,且储氢量大。

氢化物全面介绍

储氢应用

共价型氢化物

共价型氢化物是由非金属(不含稀有气体)或类金属与氢形成的分子型化合物,也称为分子型氢化物,命名上通常叫“某化氢”而不是“氢化某”。

根据Lewis结构中电子数和键数的差异,共价型氢化物存在三种形式:

①缺电子化合物(如B2H6)

②足电子氢化物(如CH4及同族元素氢化物)

③富电子氢化物(如NH3、H2O、HF等)。

共价型氢化物属于分子型晶体,熔、沸点很低,通常情况下多为气体。它们的化学行为由于共价键的极性差别大而比较复杂。

共价型氢化物在水中的行为较为复杂:

●形成强酸:HCl,HBr,HI

●形成弱酸:HF,H2S,H2Se,H2TE

●形成碱:NH3

●水解放出氢气:B2H6,SiH4

●与水不作用:CH4,PH3,AsH3,GeH4,SnH4,SbH3

(责任编辑:化学自习室)
说点什么吧
  • 全部评论(0)
    还没有评论,快来抢沙发吧!