- Karakteristik senyawa khusus
- Karbonoid
- Nitrogenoid
- Tata nama
- Latihan
- Karbonoid
- Nitrogenoid
- Aplikasi
- Referensi
The senyawa khusus yang semua orang terdiri dari hidrida kovalen dari carbonoids dan nitrogenoids. Ini adalah senyawa dengan rumus EH 4 , untuk karbonid atau unsur golongan 14, atau rumus EH 3 untuk unsur nitrogenoid atau golongan 15.
Alasan mengapa beberapa ahli kimia menyebut hidrida ini sebagai senyawa khusus tidak terlalu jelas; Nama ini mungkin relatif, meskipun mengabaikan fakta bahwa H 2 O tidak ditemukan di antara mereka , beberapa sangat tidak stabil dan langka, sehingga mereka layak untuk kualifikasi semacam itu.
Hidrida karboid dan nitrogen. Sumber: Gabriel Bolívar.
Dua molekul hidrida EH 4 (kiri) dan EH 3 (kanan) ditunjukkan pada gambar atas dengan model bola dan batang. Perhatikan bahwa EH 4 hidrida adalah tetrahedral, sedangkan EH 3 memiliki geometri piramida trigonal, dengan sepasang elektron di atas atom E.
Ketika Anda turun ke grup 14 dan 15, atom pusat tumbuh dan molekul menjadi lebih berat dan lebih tidak stabil; karena ikatan EH dilemahkan oleh orbitalnya yang tumpang tindih. Hidrida yang lebih berat mungkin merupakan senyawa khusus yang sebenarnya, sedangkan CH 4 , misalnya, cukup melimpah di alam.
Karakteristik senyawa khusus
Dengan membagi senyawa khusus menjadi dua kelompok hidrida kovalen yang ditentukan, penjelasan singkat tentang karakteristiknya akan diberikan secara terpisah.
Karbonoid
Seperti yang disebutkan di awal, rumusnya adalah EH 4 dan terdiri dari molekul tetrahedral. Hidrida yang paling sederhana adalah CH 4 , yang ironisnya juga diklasifikasikan sebagai hidrokarbon. Hal terpenting tentang molekul ini adalah stabilitas relatif ikatan CH-nya.
Selain itu, ikatan CC sangat kuat, menyebabkan CH 4 digabungkan untuk membentuk keluarga hidrokarbon. Dengan cara ini, rantai CC yang sangat panjang dan dengan banyak ikatan CH muncul.
Tidak sama dengan yang lebih berat. SiH 4 , misalnya, memiliki ikatan Si-H yang sangat tidak stabil, yang membuat gas ini menjadi senyawa yang lebih reaktif daripada hidrogen itu sendiri. Lebih jauh, penggabungannya tidak terlalu efisien atau stabil, rantai Si-Si yang berasal dari paling banyak hanya sepuluh atom.
Di antara produk penggabungan tersebut adalah heksahidrida, E 2 H 6 : C 2 H 6 (etana), Si 2 H 6 (disilan), Ge 2 H 6 (digestman), dan Sn 2 H 6 (diestannan).
Hidrida lain: GeH 4 , SnH 4, dan PbH 4 bahkan lebih tidak stabil dan merupakan gas yang mudah meledak, yang memanfaatkan aksi reduksi mereka. PbH 4 dianggap senyawa teoritis, karena sangat reaktif sehingga tidak dapat diperoleh dengan baik.
Nitrogenoid
Di sisi nitrogen hidrida atau kelompok 15, kita menemukan molekul piramida trigonal EH 3 . Senyawa ini juga berbentuk gas, tidak stabil, tidak berwarna, dan beracun; tetapi lebih serbaguna dan berguna daripada EH 4 .
Misalnya, NH 3 , yang paling sederhana, adalah salah satu senyawa kimia yang paling banyak diproduksi secara industri, dan baunya yang tidak sedap mencirikannya dengan sangat baik. PH 3 untuk bagiannya berbau seperti bawang putih dan ikan, dan AsH 3 berbau seperti telur busuk.
Semua molekul EH 3 adalah basa; tetapi NH 3 dimahkotai dalam karakteristik ini, menjadi basa terkuat karena elektronegativitas dan kerapatan elektron nitrogen yang lebih tinggi.
NH 3 juga dapat digabungkan, seperti halnya CH 4 , hanya pada tingkat yang jauh lebih rendah; hidrazin, N 2 H 4 (H 2 N-NH 2 ), dan triazana, N 3 H 5 (H 2 N-NH-NH 2 ), adalah contoh senyawa yang disebabkan oleh penggabungan nitrogen.
Demikian pula, hidrida PH 3 dan AsH 3 digabungkan untuk menghasilkan P 2 H 4 (H 2 P-PH 2 ), dan As 2 H 4 (H 2 As-AsH 2 ), masing-masing.
Tata nama
Untuk menamai senyawa khusus ini, dua nomenklatur sering digunakan: tradisional dan IUPAC. Di bawah hidrida EH 4 dan EH 3 akan dipecah dengan rumus dan nama masing-masing.
- CH 4 : metana.
- SiH 4 : silane.
- GeH 4 : Jerman.
- SnH 4 : stannane.
- PbH 4 : plumban.
- NH 3 : amonia (tradisional), azano (IUPAC).
- PH 3 : fosfin, fosfana.
- AsH 3 : arsine, arsan.
- SbH 3 : stibnite, stiban.
- BiH 3 : bismutin, bismutane.
Tentu saja, tata nama sistematis dan stok juga dapat digunakan. Yang pertama menentukan jumlah atom hidrogen dengan awalan Yunani di, tri, tetra, dll. CH 4 akan disebut menurut nomenklatur karbon tetrahidrida ini. Sedangkan menurut nomenklatur stok, CH 4 disebut karbon (IV) hidrida.
Latihan
Masing-masing senyawa khusus ini menyajikan berbagai metode pembuatan, baik pada skala industri, laboratorium, bahkan dalam proses biologis.
Karbonoid
Metana dibentuk oleh berbagai fenomena biologis di mana tekanan dan suhu tinggi memecah hidrokarbon dengan massa molekul yang lebih tinggi.
Itu terakumulasi dalam kantong besar gas dalam kesetimbangan dengan minyak. Juga, jauh di dalam Arktik itu tetap terbungkus dalam kristal es yang disebut clathrates.
Silane kurang melimpah, dan salah satu dari banyak metode yang diproduksi diwakili oleh persamaan kimia berikut:
6H 2 (g) + 3SiO 2 (g) + 4Al (s) → 3SiH 4 (g) + 2Al 2 O 3 (s)
Mengenai GeH 4 , itu disintesis di tingkat laboratorium menurut persamaan kimia berikut:
Na 2 GeO 3 + NaBH 4 + H 2 O → GeH 4 + 2 NaOH + NaBO 2
Dan SnH 4 terbentuk saat bereaksi dengan KAlH 4 dalam medium tetrahidrofuran (THF).
Nitrogenoid
Amonia, seperti CH 4 , dapat terbentuk di alam, terutama di luar angkasa dalam bentuk kristal. Proses utama perolehan NH 3 adalah melalui proses Haber-Bosch, yang diwakili oleh persamaan kimia berikut:
3 H 2 (g) + N 2 (g) → 2 NH 3 (g)
Proses ini melibatkan penggunaan suhu tinggi dan tekanan, serta katalis untuk mempromosikan pembentukan NH 3 .
Fosfin terbentuk ketika fosfor putih diolah dengan kalium hidroksida:
3 KOH + P 4 + 3 H 2 O → 3 KH 2 PO 2 + PH 3
Arsin terbentuk ketika arsenida logamnya bereaksi dengan asam, atau ketika garam arsenik diolah dengan natrium borohidrida:
Na 3 As + 3 HBr → AsH 3 + 3 NaBr
4 AsCl 3 + 3 NaBH 4 → 4 AsH 3 + 3 NaCl + 3 BCl 3
Dan bismuthin jika metilbismutin tidak proporsional:
3 BiH 2 CH 3 → 2 BiH 3 + Bi (CH 3 ) 3
Aplikasi
Akhirnya, beberapa dari banyak kegunaan senyawa khusus ini disebutkan:
- Metana adalah bahan bakar fosil yang digunakan sebagai gas untuk memasak.
- Silan digunakan dalam sintesis organik senyawa organosilicon dengan menambahkan ikatan rangkap alkena dan / atau alkuna. Selain itu, silikon dapat disimpan darinya selama pembuatan semikonduktor.
- Seperti SiH 4 , bahasa Jermanik juga digunakan untuk menambahkan atom Ge sebagai film dalam semikonduktor. Hal yang sama berlaku untuk stibine, menambahkan atom Sb pada permukaan silikon dengan elektrodeposisi uapnya.
- Hydrazine telah digunakan sebagai bahan bakar roket dan untuk mengekstraksi logam mulia.
- Amonia diperuntukkan bagi industri pupuk dan farmasi. Ini praktis merupakan sumber nitrogen reaktif, memungkinkan penambahan atom N ke senyawa yang tak terhitung jumlahnya (aminasi).
- Arsine dianggap sebagai senjata kimia selama Perang Dunia II, meninggalkan gas fosgen terkenal, COCl 2 , sebagai gantinya .
Referensi
- Menggigil & Atkins. (2008). Kimia anorganik. (Edisi keempat). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
- Kimia. (2016, 30 April). Senyawa khusus. Dipulihkan dari: websterquimica.blogspot.com
- Formula Alonso. (2018). H tanpa logam. Diperoleh dari: alonsoformula.com
- Wikipedia. (2019). Grup 14 hidrida. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
- Guru Kimia. (sf). Hidrida nitrogen. Diperoleh dari: thechemistryguru.com