Hidretos - Estudando Quimica

Aula: 17
Temática: Hidretos
Iremos iniciar a unidade III com os Hidretos. Boa Aula!
HIDRETOS
Os hidretos são compostos binários no qual o hidrogênio se liga aos demais
elementos químicos. Exemplos: NaH – Hidreto de sódio e CaH2 - Hidreto de
cálcio. Estes compostos reagem facilmente na presença de água:
KH + H2O → KOH + ½ H2
Os hidretos podem ser classificados em três categorias conforme a
natureza de ligação e estrutura:
•
Hidretos iônicos ou salinos.
•
Hidretos covalentes ou moleculares.
•
Hidretos metálicos ou intersticiais.
Hidretos Iônicos
Os hidretos iônicos são os hidretos formados pelos elementos da família 1A e
2A, alcalinos e alcalinos terrosos, exceto o berílio e magnésio. O hidrogênio
comporta-se como um halogênio e recebe um elétron do metal que forma um
íon hidreto (H-) e possui a configuração eletrônica do hélio ou o orbital s
completo. Os hidretos são chamados compostos binários quando formados por
2 elementos, o que inclui o hidrogênio. A sua fórmula química é MH ou MH2.
Veja abaixo alguns exemplos de hidretos iônicos:
LiH (Hidreto de Lítio).
NaH (Hidreto de Sódio).
KH (Hidreto de Potássio).
RbH (Hidreto de Rubídio).
QUÍMICA INORGÂNICA
Os hidretos de gálio, de índio, de tálio e de lantanídeos também são iônicos. A
estrutura é cristalina. As evidências do caráter iônico são basicamente:
•
Os hidretos iônicos, quando fundidos, conduzem corrente elétrica, como
o hidreto de lítio PF = 691oC; os demais hidretos decompõem antes de
alcançar o ponto de fusão.
•
Submetidos a uma eletrólise, desprendem gás hidrogênio no ânodo.
As propriedades destes compostos são:
•
Agentes redutores
NaH + 2CO → HCOO-Na+ + C
SiCl4 + 4NaH → SiH4 + 4NaCl
•
Reativos em meio aquoso
CaH2(s) + 2H2O(g) → Ca(OH)2(s) + 2H2(g)
Hidretos Covalentes
Os hidretos covalentes são os hidretos formados pelos elementos o bloco p
(boro, alumínio e do grupo 4-7) e berílio. Os compostos comuns como
hidrocarbonetos, amônia e hidrazina podem ser considerados hidretos, mas o
termo não é usado (a amônia nunca é chamada de trihidreto de nitrogênio).
Os metais fracamente eletropositivos do grupo III da tabela periódica
geralmente formam hidretos covalentes. O hidreto de boro mais simples é o
diborano ,B2H6, e o hidreto de alumínio é um polímero (AlH3)n. Observa-se que
o B2H6 e o AlH3 são aceptores de elétrons, pois os átomos de B e Al possuem
orbitais disponíveis:
BH3 + H- → [BH4]- (borano → boroidrito)
AlH3 + H- → [AlH4]- (alano → aluminoidrito)
Os hidretos covalentes comportam-se como moléculas com ligações fracas e,
portanto, são voláteis em temperatura ambiente e pressão atmosférica e não
conduzem corrente elétrica.
QUÍMICA INORGÂNICA
Hidretos de Metálicos
Os metais de transição possuem a propriedade de absorver, quando
aquecidos, grandes quantidades de hidrogênio no qual formará hidretos
metálicos. Esses hidretos possuem caráter metálico e freqüentemente
apresentam composições não-estequimétricas. Dependendo de condições tais
como temperatura, pressão, grau subdivisão e pureza do metal, a composição
se torna geralmente variável.
Quando o hidrogênio é absorvido pelos metais de transição, ele pode ser
removido mediante a redução da pressão ou por aquecimento, sendo então
esse processo reversível.
A absorção do hidrogênio pelo paládio, é um dos casos mais conhecidos, no
qual o paládio pode incorporar de 350 a 900 vezes seu próprio volume de
hidrogênio.
Se os hidretos forem finamente divididos e aquecidos, irão se
decompor e produzir hidrogênio gasoso.
Existem 3 métodos no processo de formação de hidretos metálicos, mais
comuns, tais como:
1. Combinação direta dos elementos.
2Li(l)+ H2(g) → 2LiH(s)
Usado comercialmente para a síntese de compostos exergônicos que
incluem a amônia (processo Haber-Bosch) e os hidretos de lítio, sódio e
cálcio.
2. Protonação de uma base de Brönsted.
Li3N(s)+ 3H2O(l) → 3LiOH(aq) + NH3(g)
QUÍMICA INORGÂNICA
NaCl(s) + H2SO4(aq) → NaHSO4(aq) + HCl(g)
Método
utilizado
na
preparação
de
compostos
endergônicos
(termodinamicamente instáveis em relação aos seus elementos).
3. Metátese de um haleto com hidreto.
Li[AlH4] + SiCl4 → Li[AlCl4] + SiH4
Fontes doadoras de H-: LiH, NaH, Li[AlH4] e Na[BH4].
Aplicação:
•
amônia:
NH3 + CH4 → HCN (plásticos e pigmentos)
NH3 + O2;H2O → HNO3 (fertilizantes e explosivos)
NH3 + HX → NH4X (fertilizantes)
NH3 + COCl2 → (NH2)2CO (fertilizantes e plásticos)
•
hidrazina;
•
borohidretos (BH4- e derivados) e os hidretos de alumínio ("alananos";
AlH4- e derivados) são agentes redutores utilizados em sínteses
orgânica que convertem grupos carbonilos em álcoois;
•
hidreto de lítio é empregado na fabricação de acumuladores de lítio;
•
hidretos de metais de transição de platina são usados em catálise
heterogênea, como halogenação de olefinas.
Encerramos mais uma aula. Falamos dos hidretos, compostos
formados pela presença do elemento hidrogênio. Na próxima aula falaremos
sobre os metais de transição. Até lá!
QUÍMICA INORGÂNICA