Karakteristik, nomenklatur, kegunaan, dan contoh Hidrácidos

itu Hydracids atau asam biner adalah senyawa yang larut dalam air yang tersusun dari hidrogen dan unsur non-logam: hidrogen halida. Rumus kimia umumnya dapat dinyatakan sebagai HX, di mana H adalah atom hidrogen, dan X adalah unsur non-logam.

X dapat termasuk dalam kelompok 17, halogen, atau kelompok 16 unsur yang tidak termasuk oksigen. Tidak seperti asam okso, hidrokarbon kekurangan oksigen. Karena hidrosida adalah senyawa kovalen atau molekul, ikatan H-X harus dipertimbangkan. Ini sangat penting dan mendefinisikan karakteristik masing-masing hydracid.

Apa yang bisa dikatakan tentang tautan H-X? Seperti dapat dilihat pada gambar di atas, ada momen dipol permanen yang dihasilkan oleh keelektronegatifan berbeda antara H dan X. Karena X biasanya lebih elektronegatif daripada H, ia menarik awan elektroniknya dan berakhir dengan muatan parsial negatif negative-.

Di sisi lain, H, ketika menghasilkan bagian dari kerapatan elektronnya menjadi X, berakhir dengan muatan positif parsial δ +. Semakin negatif δ-, semakin kaya dalam elektron akan menjadi X dan semakin besar akan kekurangan elektronik H. Oleh karena itu, tergantung pada elemen mana yang X, hidrazida dapat lebih atau kurang polar.

Gambar ini juga mengungkapkan struktur hidracida. H-X adalah molekul linier, yang dapat berinteraksi dengan yang lain dengan salah satu ujungnya. Semakin banyak HX polar, molekulnya berinteraksi dengan kekuatan atau afinitas yang lebih besar. Hasilnya, titik didih atau titik leleh Anda akan meningkat.

Namun, interaksi H-X-H-X masih cukup lemah untuk menghasilkan hidrazida padat. Oleh karena itu, di bawah kondisi tekanan dan suhu sekitar adalah zat gas; kecuali untuk HF, yang menguap di atas 20ºC.

Mengapa Karena HF mampu membentuk ikatan hidrogen yang kuat. Sementara hidrazida lain, yang unsur nonlogamnya kurang elektronegatif, hampir tidak dapat berada dalam fase cair di bawah 0 ° C. HCl, misalnya, mendidih pada -85 ° C.

Apakah zat asam hidrasid? Jawabannya terletak pada muatan positif parsial δ + pada atom hidrogen. Jika δ + sangat besar atau ikatan H-X sangat lemah, maka HX akan menjadi asam kuat; Seperti halnya semua hidrokarbon halogen, sekali halida masing-masing dilarutkan dalam air.

Indeks

• 1 Karakteristik
  • 1.1 Fisik
  • 1.2 Bahan Kimia
• 2 Nomenklatur
  • 2.1 bentuk anhidrat
  • 2.2 Dalam larutan air
• 3 Bagaimana mereka terbentuk?
  • 3.1 Pembubaran langsung hidrogen halida
  • 3.2 Pembubaran garam non-logam dengan asam
• 4 Penggunaan
  • 4.1 Pembersih dan pelarut
  • 4.2 Katalis asam
  • 4.3 Reagen untuk sintesis senyawa organik dan anorganik
• 5 Contoh
  • 5.1 HF, asam hidrofluorat
  • 5.2 H2S, hidrogen sulfida
  • 5.3 HCl, asam klorida
  • 5.4 HBr, asam hidrobromik
  • 5,5 H2Te, asam telurik
• 6 Referensi

Fitur

Fisik

-Terlihat semua asam hidro adalah solusi transparan, karena HX sangat larut dalam air. Mereka mungkin memiliki nada kekuningan sesuai dengan konsentrasi HX terlarut.

-Mereka adalah perokok, yang berarti bahwa mereka mengeluarkan uap yang padat, korosif dan menjengkelkan (beberapa dari mereka bahkan memuakkan). Ini karena molekul HX sangat mudah menguap dan berinteraksi dengan uap air medium yang mengelilingi larutan. Selain itu, HX dalam bentuk anhidratnya adalah senyawa gas.

-Hydracids adalah konduktor listrik yang baik. Meskipun HX adalah spesies gas pada kondisi atmosfer, ketika mereka larut dalam air mereka melepaskan ion (H⁺X^-), yang memungkinkan lewatnya arus listrik.

-Titik didihnya lebih unggul dibandingkan dengan bentuk anhidratnya. Yaitu, HX (ac), yang menunjukkan hidrazida, mendidih pada suhu yang lebih tinggi dari HX (g). Misalnya, hidrogen klorida, HCl (g), mendidih pada -85ºC, tetapi asam hidroklorat, hydrácido-nya, sekitar 48ºC.

Mengapa Karena molekul gas HX dikelilingi oleh molekul air. Di antara mereka dua jenis interaksi dapat terjadi pada saat yang sama: ikatan hidrogen, HX - H₂O - HX, atau pelarutan ion, H₃O⁺(ac) dan X^-(ac). Fakta ini secara langsung berkaitan dengan karakteristik kimia asam hidro.

Bahan kimia

Hidrazida adalah larutan yang sangat asam, sehingga mereka memiliki proton asam H₃O⁺ tersedia untuk bereaksi dengan zat lain. Dari mana datangnya H?₃O⁺? Dari atom hidrogen dengan muatan positif parsial δ +, yang terdisosiasi dalam air dan akhirnya dimasukkan secara kovalen ke dalam molekul air:

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

Perhatikan bahwa persamaan tersebut bersesuaian dengan reaksi yang membentuk kesetimbangan. Saat pembentukan X^-(ac) + H₃O⁺(ac) secara termodinamik sangat disukai, HX akan melepaskan proton asamnya ke air; dan kemudian ini, dengan H₃O⁺ sebagai "pembawa" baru, dapat bereaksi dengan senyawa lain, bahkan jika yang terakhir bukan basa kuat.

Penjelasan di atas menjelaskan karakteristik asam dari hidrosida. Ini adalah kasus untuk semua HX yang dilarutkan dalam air; tetapi beberapa menghasilkan lebih banyak larutan asam dari yang lain. Kenapa begitu? Alasannya bisa sangat rumit. Tidak semua HX (ac) mendukung keseimbangan sebelumnya ke kanan, yaitu menuju X^-(ac) + H₃O⁺(ac).

Keasaman

Dan pengecualian diamati pada asam fluorida, HF (ac). Fluor sangat elektronegatif, oleh karena itu, memperpendek jarak ikatan H-X, memperkuatnya terhadap pecahnya oleh aksi air.

Demikian pula, tautan H-F memiliki tumpang tindih yang jauh lebih baik karena alasan radio atom. Sebaliknya, ikatan H-Cl, H-Br atau H-I lebih lemah dan cenderung terdisosiasi sepenuhnya dalam air, sampai pada titik putusnya dengan keseimbangan yang sebelumnya terangkat..

Ini karena halogen lain atau chalcogens (belerang, misalnya), memiliki jari-jari atom yang lebih besar dan, oleh karena itu, orbital yang lebih banyak. Akibatnya, ikatan H-X menghadirkan tumpang tindih orbital yang lebih buruk karena X lebih besar, yang pada gilirannya memiliki efek pada kekuatan asam ketika kontak dengan air..

Dengan cara ini, menurunnya urutan keasaman untuk hidrogen halogen adalah sebagai berikut: HF< HCl

Nomenklatur

Bentuk anhidrat

Bagaimana nama hidrasi itu? Dalam bentuk anhidratnya, HX (g), mereka harus disebutkan sebagai didiktekan untuk hidrogen halida: dengan menambahkan akhiran -uro ke akhir nama mereka.

Misalnya, HI (g) terdiri dari halida (atau hidrida) yang dibentuk oleh hidrogen dan yodium, maka namanya adalah: yoduro hidrogen. Karena bukan logam umumnya lebih elektronegatif daripada hidrogen, ia memiliki bilangan oksidasi +1. Di NaH, di sisi lain, hidrogen memiliki bilangan oksidasi -1.

Ini adalah cara tidak langsung lain untuk membedakan hidrida molekuler dari halogen atau hidrogen halida dari senyawa lain.

Setelah HX (g) bersentuhan dengan air, itu diwakili sebagai HX (ac) dan kemudian hidrazida.

Dalam larutan air

Untuk memberi nama hidrazida, HX (ac), akhiran -uro dari bentuk anhidratnya harus diganti dengan akhiran -hidrat. Dan itu harus disebutkan sebagai asam. Jadi, untuk contoh sebelumnya, HI (ac) dinamai: acid yodair.

Bagaimana mereka terbentuk?

Pembubaran langsung hidrogen halida

Hidrazida dapat dibentuk dengan pelarutan sederhana hidrogen halida yang sesuai dalam air. Ini dapat diwakili oleh persamaan kimia berikut:

HX (g) => HX (ac)

HX (g) sangat larut dalam air, sehingga tidak ada keseimbangan kelarutan, tidak seperti disosiasi ionnya untuk melepaskan proton asam.

Namun, ada metode sintetis yang lebih disukai karena menggunakan garam atau mineral sebagai bahan baku, melarutkannya pada suhu rendah dengan asam kuat..

Pembubaran garam bukan logam dengan asam

Jika garam meja, NaCl, dilarutkan dengan asam sulfat pekat, reaksi berikut terjadi:

NaCl + H₂SO₄(ac) => HCl (ac) + NaHSO₄(ac)

Asam sulfat menyumbangkan salah satu proton asamnya ke anion Cl klorida^-, mengubahnya menjadi asam klorida. Dari campuran ini dapat lepas hidrogen klorida, HCl (g), karena sangat mudah menguap, terutama jika konsentrasinya dalam air sangat tinggi. Garam lain yang dihasilkan adalah natrium asam sulfat, NaHSO₄.

Cara lain untuk memproduksinya adalah mengganti asam sulfat dengan asam fosfat pekat:

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

H₃PO₄ Bereaksi dengan cara yang sama dengan H₂SO₄, memproduksi asam klorida dan natrium diasid fosfat. NaCl adalah sumber anion Cl^-, sehingga untuk mensintesis hidrazid lain Anda membutuhkan garam atau mineral yang mengandung F^-, Br^-, Saya^-, S^2-, dll..

Tapi, penggunaan H₂SO₄ atau H₃PO₄ itu akan tergantung pada kekuatan oksidatifnya. H₂SO₄ Ini adalah agen pengoksidasi yang sangat kuat, sampai-sampai oksidator bahkan Br^- dan saya^- untuk bentuk molekulnya Br₂ dan saya₂; yang pertama adalah cairan kemerahan, dan yang kedua adalah padatan ungu. Karena itu, H₃PO₄ mewakili alternatif yang disukai dalam sintesis tersebut.

Penggunaan

Pembersih dan pelarut

Hydracids pada dasarnya digunakan untuk melarutkan berbagai jenis materi. Ini karena mereka adalah asam kuat, dan dalam jumlah sedang mereka dapat membersihkan permukaan apa pun.

Proton asam mereka ditambahkan ke senyawa kotoran atau kotoran, membuatnya larut dalam media berair dan kemudian terbawa oleh air..

Tergantung pada sifat kimiawi dari permukaan tersebut, hidrazida atau lainnya dapat digunakan. Misalnya, asam hidrofluorat tidak dapat digunakan untuk membersihkan kaca, karena akan larut secara instan. Asam klorida digunakan untuk menghilangkan noda pada ubin kolam renang.

Mereka juga mampu melarutkan batuan atau sampel padat, dan kemudian digunakan untuk keperluan analisis atau produksi pada skala kecil atau besar. Dalam kromatografi pertukaran ion, asam hidroklorat encer digunakan untuk membersihkan kolom ion yang tersisa.

Katalis asam

Beberapa reaksi memerlukan larutan yang sangat asam untuk mempercepatnya dan mengurangi waktu yang terjadi. Di sinilah hydracids masuk.

Contoh dari hal ini adalah penggunaan asam hidroodik dalam sintesis asam asetat glasial. Industri minyak juga membutuhkan hidracida dalam proses pengilangan.

Reagen untuk sintesis senyawa organik dan anorganik

Hydracids tidak hanya menyediakan proton asam, tetapi juga anion masing-masing. Anion ini dapat bereaksi dengan senyawa organik atau anorganik untuk membentuk halida tertentu. Dengan cara ini, dapat disintesis: fluorida, klorida, iodida, bromida, selenida, sulfida, dan senyawa lainnya..

Halida ini dapat memiliki aplikasi yang sangat beragam. Misalnya, mereka dapat digunakan untuk mensintesis polimer, seperti Teflon; atau perantara, dari mana atom halogen akan dimasukkan ke dalam struktur molekul obat-obatan tertentu.

Asumsikan molekul CH₃CH₂OH, etanol, bereaksi dengan HCl untuk membentuk etil klorida:

CH₃CH₂OH + HCl => CH₃CH₂Cl + H₂O

Masing-masing reaksi ini menyembunyikan mekanisme dan banyak aspek yang dipertimbangkan dalam sintesis organik.

Contohnya

Tidak banyak contoh tersedia untuk hidrazida, karena jumlah senyawa yang mungkin secara alami terbatas. Karena alasan ini, beberapa hidrakida tambahan tercantum di bawah ini dengan nomenklatur masing-masing (singkatan (ac) diabaikan):

HF, asam hidrofluorat

Biner hidraulik yang molekul H-F-nya membentuk ikatan hidrogen yang kuat, sedemikian rupa sehingga dalam air merupakan asam lemah.

H₂S, hidrogen sulfida

Berbeda dengan hydracids yang dipertimbangkan sampai saat itu, ia bersifat polyatomik, yaitu memiliki lebih dari dua atom, namun, ia terus menjadi biner karena itu adalah dua elemen: sulfur dan hidrogen.

Molekul sudut H-S-H tidak membentuk jembatan hidrogen yang cukup besar dan dapat dideteksi oleh bau telur busuk yang khas..

HCl, asam klorida

Salah satu asam paling terkenal dalam budaya populer. Termasuk, itu adalah bagian dari komposisi jus lambung, ada di perut, dan bersama-sama dengan enzim pencernaan menurunkan makanan.

HBr, asam hidrobromik

Seperti asam hidroodik, fasa gas terdiri dari molekul H-Br linier, yang berdisosiasi dalam ion H⁺ (H₃O⁺) dan Br^- ketika mereka memasuki air.

H₂Te, asam telurik

Meskipun telurium memiliki karakter logam tertentu, hidrazidanya mengeluarkan uap yang tidak menyenangkan dan sangat beracun, seperti asam selenhydric.

Seperti hidrazida lain dari chalcogenides (dari grup 16 dari tabel periodik), dalam larutan menghasilkan anion Te^2-, jadi valensinya adalah -2.

Referensi

1. Clark J. (22 April 2017). Keasaman Hidrogen Halida. Diperoleh dari: chem.libretexts.org
2. Lumen: Pengantar Kimia. Asam Biner. Diambil dari: courses.lumenlearning.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Juni 2018). Definisi Asam Biner. Diperoleh dari: thoughtco.com
4. Tuan D. Scott. Penulisan & Nomenklatur Formula Kimia. [PDF] Diperoleh dari: celinaschools.org
5. Madhusha (9 Februari 2018). Bedakan Antara Asam Biner dan Asam Oksigen. Diperoleh dari: pediaa.com
6. Wikipedia. (2018). Asam hidrat Diperoleh dari: en.wikipedia.org
7. Natalie Andrews (24 April 2017). Penggunaan Asam Hydriodic. Diperoleh dari: sciencing.com
8. Belajarlah (2018). Asam Hydrofluoric: Penggunaan & Aplikasi Penting. Diperoleh dari: studiousguy.com