Hidrácidosの特徴、用語、使用方法および例



の 強酸 または二元酸は、水素と非金属元素からなる水に溶解した化合物である：ハロゲン化水素。その一般的な化学式はHXとして表すことができます。ここで、Hは水素原子、Xは非金属元素です。.

Ｘは第１７族ハロゲン、または酸素を含まない第１６族元素に属することができる。オキソ酸とは異なり、炭化水素は酸素を欠いています。水素化物は共有結合または分子化合物であるため、H-X結合を考慮する必要があります。これは非常に重要であり、それぞれの強酸の特性を定義します.

H-Xリンクについて何が言えますか？上の画像からわかるように、HとXの間には電気陰性度が異なるため、永久双極子モーメントが生じます。-.

一方、Ｈは、その電子密度の一部をＸにするとき、部分的に正の電荷δ＋で終わる。 δ−が負であるほど、電子はより豊富になり、Ｈの電子不足はより大きくなる。したがって、どの元素がＸであるかに応じて、ヒドラジドは多かれ少なかれ極性になり得る。.

この画像はまた、ハイドライドの構造を明らかにしています。 Ｈ − Ｘは線状分子であり、それはその末端の１つによって他と相互作用することができる。より極性の高いＨＸ、その分子はより大きな強度または親和性で相互作用する。結果として、あなたの沸点または融点は上がるでしょう.

しかしながら、Ｈ − Ｘ − Ｈ − Ｘ相互作用は依然として固体ヒドラジドを生じるのに十分弱い。したがって、圧力と周囲温度の条件下で気体物質です。 20℃以上で蒸発するHFを除く.

なんで？ HFは強い水素結合を形成することができるからです。非金属元素の電気陰性度が低い他のヒドラジドは、０℃未満では液相にはなり得ない。例えば、HClは-85℃で沸騰する.

酸性物質は塩酸ですか。答えは水素原子上の部分的な正電荷δ+にあります。 δ+が非常に大きいか、またはH-X結合が非常に弱い場合、HXは強酸になります。すべてのハロゲンの炭化水素と同様に、それぞれのハロゲン化物が水に溶解したら.

索引

  • 1特徴
    • 1.1フィジカル
    • 1.2化学物質
  • 2命名法
    • 2.1無水形
    • 2.2水溶液中
  • 3彼らはどのように形成されていますか?
    • 3.1ハロゲン化水素の直接溶解
    • 3.2酸による非金属塩の溶解
  • 4つの用途
    • 4.1クリーナーと溶剤
    • 4.2酸触媒
    • 4.3有機および無機化合物合成用試薬
  • 5例
    • 5.1 HF、フッ化水素酸
    • 5.2 H2S、硫化水素
    • 5.3 HCl、塩酸
    • 5.4 HBr、臭化水素酸
    • 5.5 H2Te、テルル酸
  • 6参考文献

特徴

物理的

-HXは水に非常に溶けやすいので、明らかにすべての塩酸は透明な溶液です。溶存HXの濃度によっては、黄色がかった色調になることがあります。.

-彼らは喫煙者です。つまり、濃い、腐食性の、刺激のある蒸気を発することになります（そのうちのいくつかは吐き気さえします）。これは、HX分子が非常に揮発性であり、溶液を囲む媒体の水蒸気と相互作用するためです。さらに、その無水形態のＨＸは気体化合物である。.

-強酸は電気の良い導体です。 HXは大気条件では気体の種ですが、水に溶けるとイオンを放出します（H+X-）、電流の通過を可能にする.

-その沸点は、その無水形のものより優れています。すなわち、ヒドラジドを表すＨＸ（ａｃ）は、ＨＸ（ｇ）より高い温度で沸騰する。例えば、塩化水素、HCl（g）は-85℃で沸騰するが、塩酸、その塩酸塩は約48℃で沸騰する.

なんで？なぜなら、HXガス分子は水分子に囲まれているからです。それらの間で、2つのタイプの相互作用が同時に起こる可能性があります。水素結合、HX - H2O - HX、またはイオンの溶媒和、H3○+（ac）とX-（ac）この事実は直接酸の化学的特性に関連しています.

化学薬品

ヒドラジドは非常に酸性の溶液です。3○+ 他の物質と反応するのに利用できる。 Hはどこから来たの？3○+? 水中で解離し、水分子中に共有結合的に取り込まれることになる部分正電荷δ＋を有する水素原子のうち、

HX（ac）+ H2O（l） <=> X-（ac）+ H3○+（ac）

方程式が平衡を確立する反応に対応することに注意してください。 Xの形成時-（ac）+ H3○+（ａｃ）は熱力学的に非常に好まれている、ＨＸはその酸性プロトンを水に放出するであろう。そしてそれから、Hと3○+ その新しい「担体」として、後者が強塩基でなくても、それは他の化合物と反応することができる.

上記は、ヒドロシドの酸性特性を説明している。これはすべてのHXが水に溶けた場合です。しかし、他のものよりも酸性の溶液を生成するものもあります。それはなぜですか？その理由は非常に複雑です。すべてのHX（ac）が前の平衡、つまりXに向かって均衡を保つわけではありません。-（ac）+ H3○+（ac）.

酸味

そして、例外はフッ化水素酸、ＨＦ（ａｃ）において観察される。フッ素は非常に電気陰性です、それ故に、それはH-X結合の距離を短くして、水の作用によるその破裂に対してそれを強化します.

同様に、H-Fリンクはアトミックラジオの理由でオーバーラップがはるかに良好です。対照的に、H-Cl、H-Br、またはH-I結合は弱く、水中で完全に解離する傾向があり、以前に平衡が上昇した状態で破断する点まで.

これは、他のハロゲンやカルコゲン（例えば硫黄）は、より大きい原子半径を持ち、それゆえ、より大きな軌道を持つからです。結果として、Ｈ − Ｘ結合は、Ｘが大きいほど劣った軌道の重なりを示し、それは次に水と接触したときに酸強度に影響を与える。.

このように、ハロゲンの水素についての酸性度の降順は以下の通りである。< HCl

命名法

無水形

ヒドラシドの名前は？それらの無水形、HX（g）では、それらはハロゲン化水素について指示されているように言及されるべきである：それらの名前の最後に接尾辞-uroを加えることによって.

たとえば、HI（g）は、水素とヨウ素によって形成されるハロゲン化物（または水素化物）からなるため、その名前は次のとおりです。ウロ 水素非金属は一般に水素よりも電気陰性度が高いので、それは＋１の酸化数を有する。一方、NaHでは、水素の酸化数は-1です。.

これは、分子状水素化物をハロゲンと区別するか、他の化合物とハロゲン化水素を区別する間接的な方法です。.

HX（g）が水と接触すると、HX（ac）と表され、ヒドラジドは.

水溶液中

ヒドラジドをＨＸ（ａｃ）と命名するためには、その無水形態の接尾辞−ｕｒｏを接尾辞−ｈｙｄｒｉｃに置き換えなければならない。そもそもそれは酸として言及されなければなりません。したがって、前の例では、HI（ac）は次のように命名されます。acid yod水.

それらはどのように形成されます?

ハロゲン化水素の直接溶解

ヒドラジドは、それらの対応するハロゲン化水素を水中に単に溶解させることによって形成することができる。これは次の化学式で表すことができます。

HX（g）=> HX（ac）

HX（g）は水に非常に溶けやすいので、酸性プロトンを放出するためのそのイオン解離とは異なり、溶解度のバランスはありません。.

ただし、塩やミネラルを原料として使用し、低温で強酸を使用して溶解するため、好ましい合成方法があります。.

酸による非金属塩の溶解

食卓塩、NaClが濃硫酸で溶解されるならば、以下の反応は起こります：

NaCl + H2そう4（ａｃ）＝＞ ＨＣｌ（ａｃ）＋ ＮａＨＳＯ ４4（ac）

硫酸はその酸性プロトンの1つをCl塩化物アニオンに供与する-, それを塩酸に変える。特に水中のその濃度が非常に高い場合、それは非常に揮発性であるので、この混合物から塩化水素、HCl（g）を逃げることができる。生成される他の塩は、硫酸ナトリウム、NaHSOです。4.

それを製造するもう一つの方法は、硫酸を濃リン酸で置き換えることです。

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

H3PO4 それはHと同じように反応する2そう4, 塩酸と二酸リン酸ナトリウムを生成する。 NaClはCl陰イオンの源です-, 他のヒドラジドを合成するためには、Fを含む塩またはミネラルが必要です。-, Br-, 私は-, S2-, 等.

しかし、Hの使用2そう4 またはH3PO4 それはその酸化力に依存します。 H2そう4 それはBrさえ酸化するという点で、それは非常に強い酸化剤です。- そして私- その分子形態へのBr2 そして私2;最初のものは赤みを帯びた液体で、2番目のものは紫色の固体です。したがって、H3PO4 そのような合成において好ましい選択肢を表す。.

用途

クリーナーと溶剤

基本的には、強酸はさまざまな種類の物質を溶解するために使用されます。これはそれらが強酸であり、適度にそれらがあらゆる表面をきれいにすることができるからです.

それらの酸性プロトンは不純物または汚れの化合物に添加され、それらを水性媒体に溶解性にしそして次に水によって運び去られる。.

前記表面の化学的性質に応じて、ヒドラジドまたは他のものを使用することができる。例えば、フッ化水素酸はガラスを即座に溶解するため、ガラスの洗浄には使用できません。塩酸はプールタイルの汚れを除去するために使用されます.

それらはまた岩石または固体サンプルを溶解することができ、そして次に小規模または大規模で分析または製造目的に使用される。イオン交換クロマトグラフィーでは、希塩酸を使用してカラムの残留イオンを除去します。.

酸触媒

いくつかの反応はそれらを加速しそして起こる時間を減らすために非常に酸性の溶液を必要とする。これは、塩酸が入るところです。.

この一例は、氷酢酸の合成におけるヨウ化水素酸の使用である。石油産業は製油所プロセスにおいても塩酸を必要とする.

有機および無機化合物の合成用試薬

水素酸は酸性プロトンだけでなく、それぞれのアニオンも提供します。これらのアニオンは有機または無機化合物と反応して特定のハロゲン化物を形成することができる。このようにして合成することができます：フッ化物、塩化物、ヨウ化物、臭化物、セレニド、硫化物、およびその他の化合物.

これらのハロゲン化物は非常に多様な用途を持つことができます。例えば、それらはテフロン（登録商標）のようなポリマーを合成するために使用することができる。ハロゲン原子は特定の薬の分子構造に組み込まれる.

CH分子を仮定する3CH2OH、エタノールはHClと反応して塩化エチルを形成します。

CH3CH2OH + HCl => CH3CH2Cl + H2○

これらの各反応は、有機合成で考慮されるメカニズムと多くの側面を隠します。.

例

可能な化合物の数は当然限られているので、ヒドラジドについて利用可能な例はそれほど多くない。このため、いくつかの追加の強酸をそれぞれの命名法と一緒に以下に示します（省略形（ac）は無視されます）。

HF、フッ酸

H-F分子が強い水素結合を形成する水硬性二成分系、水中では弱酸性.

H2S、硫化水素

それまで考えられてきたハイドライドとは異なり、それは多原子であり、すなわちそれは2個以上の原子を持っています、しかしそれは2つの元素であるのでそれは二成分であり続けます：.

そのH-S-H角型分子は、目に見えるほどの水素架橋を形成せず、それらの特徴的な腐った卵臭によって検出することができます.

HCl、塩酸

大衆文化の中で最も有名な酸の一つ。含まれて、それは胃の中に存在し、消化酵素と共に食物を劣化させる胃液の成分の一部です.

HBr、臭化水素酸

ヨウ化水素酸のように、気相はHイオンに解離する線状H-Br分子からなる+ （H3○+）とBr- 水に入ったとき.

H2て、テルル酸

テルルは特定の金属的性質を持っていますが、そのヒドラジドはセレン酸のような不快で非常に有毒な蒸気を発します.

カルコゲナイドの他のヒドラジド（周期表の16族から）のように、溶液中でアニオンTeを生成します。2-, だからその原子価は-2.

参考文献

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  2. ルーメン化学入門二価酸コースから取得しました：course.lumenlearning.com
  3. Helmenstine、Anne Marie、Ph.D. （2018年6月22日）。二酸の定義以下から取得しました：thoughtco.com
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  8. まじめな（２０１８）。フッ化水素酸重要な用途と応用以下から取得しました：studiousguy.com