हाइड्रैसिड्स: विशेषताएँ, नामकरण, उपयोग और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

Hydrohalic हाइड्रोजन halides: या बाइनरी एसिड पानी यौगिकों जो हाइड्रोजन और एक nonmetallic तत्व से मिलकर में भंग कर रहे हैं। इसका सामान्य रासायनिक सूत्र एचएक्स के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, जहां एच हाइड्रोजन परमाणु है, और एक्स गैर-धातु तत्व है।

एक्स समूह 17 से संबंधित हो सकता है, हैलोजन, या ऑक्सीजन सहित बिना समूह 16 के तत्वों के। ऑक्सीओसिड्स के विपरीत, हाइड्रॉक्साइड में ऑक्सीजन की कमी होती है। चूंकि हाइड्रॉक्सिड सहसंयोजक या आणविक यौगिक हैं, इसलिए एचएक्स बांड पर विचार किया जाना चाहिए। यह बहुत महत्व का है और प्रत्येक हाइड्रैसिड की विशेषताओं को परिभाषित करता है।

स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

HX लिंक के बारे में क्या? जैसा कि ऊपर की छवि में देखा जा सकता है, एच और एक्स के बीच अलग-अलग इलेक्ट्रोनगैटिविटीज का एक स्थायी द्विध्रुवीय क्षण उत्पाद है। चूंकि एक्स आमतौर पर एच की तुलना में अधिक विद्युत प्रवाहित होता है, यह अपने इलेक्ट्रॉन बादल को आकर्षित करता है और एक नकारात्मक आंशिक चार्ज के साथ समाप्त होता है δ-।

दूसरी ओर, H, X के लिए अपने इलेक्ट्रॉन घनत्व का हिस्सा, एक सकारात्मक आंशिक चार्ज δ + के साथ समाप्त होता है। जितना अधिक ऋणात्मक more- होता है, इलेक्ट्रॉनों X में उतना ही समृद्ध होगा और H की इलेक्ट्रॉन की अधिकता होगी। इसलिए, जो तत्व X है, उसके आधार पर, एक हाइड्रैसिड कम या ज्यादा ध्रुवीय हो सकता है।

छवि से हाइड्रैड्स की संरचना का भी पता चलता है। एचएक्स एक रैखिक अणु है, जो इसके एक छोर पर दूसरे के साथ बातचीत कर सकता है। जितना अधिक ध्रुवीय HX होता है, उसके अणुओं के साथ उतनी ही अधिक दृढ़ता या आत्मीयता होती है। नतीजतन, इसके उबलते या पिघलने के बिंदु बढ़ जाएंगे।

हालांकि, एचएक्स-एचएक्स इंटरैक्शन एक ठोस हाइड्रैसिड को जन्म देने के लिए अभी भी काफी कमजोर हैं। इस कारण से, दबाव और परिवेश के तापमान के तहत वे गैसीय पदार्थ होते हैं; एचएफ के अपवाद के साथ, जो 20.C से ऊपर वाष्पित हो जाता है।

क्यों? क्योंकि एचएफ मजबूत हाइड्रोजन बांड बनाने में सक्षम है। जबकि अन्य हाइड्रैसिड, जिनके गैर-धातु तत्व कम विद्युत हैं, वे 0CC से नीचे के तरल चरण में शायद ही हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, एचसीएल लगभग -85 ° C पर उबलता है।

क्या हाइड्रैसिड अम्लीय पदार्थ हैं? उत्तर हाइड्रोजन परमाणु पर सकारात्मक आंशिक चार्ज on + में निहित है। यदि is + बहुत बड़ा है या HX बंधन बहुत कमजोर है, तो HX एक मजबूत एसिड होगा; हैलोजेन के सभी हाइड्रोसाइड्स के साथ, एक बार उनके संबंधित हालड पानी में घुल जाते हैं।

विशेषताएँ

शारीरिक

-दरअसल, सभी हाइड्रैसिड पारदर्शी समाधान हैं, क्योंकि एचएक्स पानी में बहुत घुलनशील हैं। भंग एचएक्स की सांद्रता के अनुसार उनके पास पीले टन हो सकते हैं।

-वे धूम्रपान करने वाले हैं, जिसका अर्थ है कि वे घने, संक्षारक और चिड़चिड़ाहट वाले धुएं को छोड़ देते हैं (उनमें से कुछ भी मतली कर रहे हैं)। इसका कारण यह है कि एचएक्स अणु बहुत ही अस्थिर हैं और समाधान के आसपास के माध्यम में जल वाष्प के साथ बातचीत करते हैं। इसके अलावा, इसके निर्जल रूपों में एचएक्स गैसीय यौगिक हैं।

-हाइड्रैसिड्स विद्युत के सुचालक होते हैं। हालांकि एचएक्स वायुमंडलीय परिस्थितियों में गैसीय प्रजातियां हैं, जब वे पानी में घुलते हैं तो वे आयन (एच ⁺ एक्स ^-) छोड़ते हैं, जो विद्युत प्रवाह के पारित होने की अनुमति देते हैं।

-इस प्रकार के उबलते बिंदु इसके निर्जल रूपों की तुलना में अधिक होते हैं। यही है, एचएक्स (एसी), जो हाइड्रैसिड को दर्शाता है, एचएक्स (जी) से ऊपर के तापमान पर फोड़े। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन क्लोराइड, एचसीएल (जी), -85,C पर उबलता है, लेकिन हाइड्रोक्लोरिक एसिड, इसका हाइड्रैसिड, लगभग 48ºC है।

क्यों? क्योंकि गैसीय एचएक्स अणु पानी के चारों ओर से घिरे होते हैं। एक ही समय में दो प्रकार के इंटरैक्शन हो सकते हैं: हाइड्रोजन बॉन्ड, एचएक्स - एच ₂ ओ - एचएक्स, या आयनों की सॉल्वैंशन, एच ₃ ओ ⁺ (एसी) और एक्स ^- (एक्यू)। यह तथ्य सीधे हाइड्रॉक्सिड की रासायनिक विशेषताओं से संबंधित है।

रासायनिक

हाइड्रैसिड बहुत अम्लीय समाधान हैं, इसलिए उनके पास अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए अम्लीय प्रोटॉन एच ₃ ओ ⁺ उपलब्ध है। H ₃ O ⁺ कहाँ ^{से आता है} ? एक सकारात्मक आंशिक आवेश which + के साथ हाइड्रोजन परमाणु से, जो पानी में घुल जाता है और पानी के अणु में समाविष्ट होकर सहवास करता है:

HX (aq) + H ₂ O (l) <=> X ^- (aq) + H ₃ O ⁺ (aq)

ध्यान दें कि समीकरण एक प्रतिक्रिया से मेल खाता है जो एक संतुलन स्थापित करता है। जब X ^- (aq) + H ₃ O ⁺ (aq) का गठन ऊष्मागतिकीय रूप से अत्यधिक इष्ट है, तो HX पानी में अपना अम्लीय प्रोटॉन छोड़ देगा; और फिर यह एच ₃ ओ ^{+ के} साथ अपने नए "वाहक" के रूप में, एक और यौगिक के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, भले ही बाद वाला एक मजबूत आधार न हो।

उपरोक्त हाइड्रॉक्साइड की अम्लीय विशेषताओं की व्याख्या करता है। यह पानी में भंग सभी एचएक्स के लिए मामला है; लेकिन कुछ दूसरों की तुलना में अधिक अम्लीय समाधान उत्पन्न करते हैं। यह किस लिए है? कारण बहुत जटिल हो सकते हैं। सभी HX (ac) उपरोक्त संतुलन को दाईं ओर, अर्थात, X ^- (ac) + H ₃ O ⁺ (ac) के पक्ष में नहीं करते हैं ।

पेट की गैस

और इसका अपवाद हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, एचएफ (aq) में देखा जाता है। फ्लोरीन बहुत विद्युतीय है, इसलिए, यह एचएक्स बांड की दूरी को कम करता है, इसे पानी की कार्रवाई से इसके टूटने के खिलाफ मजबूत करता है।

इसी तरह, एचएफ बांड परमाणु त्रिज्या कारणों के लिए बेहतर ओवरलैप है। दूसरी ओर, H-Cl, H-Br या HI बॉन्ड कमजोर होते हैं और ऊपर उठने वाले संतुलन को तोड़ने के लिए पानी में पूरी तरह से घुल जाते हैं।

इसका कारण यह है कि अन्य हैलोजेन या क्लैक्जेंस (सल्फर, उदाहरण के लिए), बड़े परमाणु रेडी होते हैं और इसलिए, बड़े ऑर्बिटल्स होते हैं। नतीजतन, एचएक्स बांड एक्स के बड़े होने के रूप में खराब कक्षीय ओवरलैप प्रदर्शित करता है, जो बदले में एसिड बल को प्रभावित करता है जब पानी के संपर्क में होता है।

इस प्रकार, हैलोजेन के हाइड्रो एसिड के लिए अम्लता का घटता क्रम निम्न है: एचएफ <एचसीएल

शब्दावली

निर्जल रूप

हाइड्रैड्स का नाम कैसे दिया जाता है? उनके निर्जल रूपों में, एचएक्स (जी), उन्हें हाइड्रोजन हलाइड्स के लिए निर्धारित के रूप में उल्लेख किया जाना चाहिए: उनके नामों के अंत में प्रत्यय-पुर को जोड़कर।

उदाहरण के लिए, HI (g) में हाइड्रोजन और आयोडीन द्वारा गठित एक हैलाइड (या हाइड्राइड) होता है, इसलिए इसका नाम है: हाइड्रोजन आयोडाइड । चूंकि अधातुएं आमतौर पर हाइड्रोजन की तुलना में अधिक विद्युतीय होती हैं, इसलिए इसमें +1 की ऑक्सीकरण संख्या होती है। दूसरी ओर, NaH में, हाइड्रोजन में ऑक्सीकरण संख्या -1 है।

यह अन्य यौगिकों से हैलोजेन या हाइड्रोजन हालिड्स से आणविक हाइड्राइड को अलग करने का एक अन्य अप्रत्यक्ष तरीका है।

एक बार जब एचएक्स (जी) पानी के संपर्क में आता है, तो इसे एचएक्स (एसी) के रूप में दर्शाया जाता है और फिर हाइड्रैसिड प्राप्त किया जाता है।

जलीय घोल में

हाइड्रैसिड, एचएक्स (एसी) का नाम रखने के लिए, इसके निर्जल रूपों के प्रत्यय को प्रत्यय -हाइड्रिक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। और उन्हें पहली जगह में एसिड के रूप में उल्लेख किया जाना चाहिए। इस प्रकार, उपरोक्त उदाहरण के लिए, HI (aq) का नाम इस प्रकार है: योड अम्ल जल ।

वे कैसे बनते हैं?

हाइड्रोजन के विघटन का प्रत्यक्ष विघटन

हाइड्रैसिड्स का निर्माण पानी में उनके संबंधित हाइड्रोजन हालिड्स को बस भंग करके किया जा सकता है। यह निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है:

HX (g) => HX (एसी)

एचएक्स (जी) पानी में बहुत घुलनशील है, इसलिए अम्लीय प्रोटॉन को छोड़ने के लिए इसके आयनिक पृथक्करण के विपरीत, घुलनशीलता का कोई संतुलन नहीं है।

हालांकि, एक सिंथेटिक विधि है जिसे पसंद किया जाता है क्योंकि यह कच्चे माल के रूप में लवण या खनिजों का उपयोग करता है, उन्हें मजबूत एसिड के साथ कम तापमान पर भंग कर देता है।

एसिड के साथ गैर-धातुओं के लवण का विघटन

यदि टेबल नमक, NaCl, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ भंग कर दिया जाता है, तो निम्न प्रतिक्रिया होती है:

NaCl (s) + H ₂ SO ₄ (aq) => HCl (aq) + NaHSO ₄ (aq)

सल्फ्यूरिक एसिड क्लोरीन के लिए अपने अम्लीय प्रोटॉन की एक दान ^- क्लोराइड आयन, इस प्रकार हाइड्रोक्लोरिक एसिड के लिए परिवर्तित। हाइड्रोजन क्लोराइड, एचसीएल (जी), इस मिश्रण से बच सकता है क्योंकि यह बहुत ही अस्थिर है, खासकर अगर पानी में इसकी एकाग्रता बहुत अधिक है। उत्पादित अन्य नमक सोडियम एसिड सल्फेट, NaHSO _{4 है} ।

इसका उत्पादन करने का एक अन्य तरीका सल्फ्यूरिक एसिड को केंद्रित फॉस्फोरिक एसिड से बदलना है:

NaCl (s) + H ₃ PO ₄ (aq) => HCl (aq) + NaH ₂ PO ₄ (aq)

एच ₃ पीओ ₄ उसी तरह से प्रतिक्रिया करता है जैसे एच ₂ एसओ ₄, हाइड्रोक्लोरिक एसिड और सोडियम डाइसीड फॉस्फेट का उत्पादन करता है। NaCl, Cl ^- anion का स्रोत है, ताकि F ^-, Br ^-, I ^-, S ^2-, आदि वाले अन्य हाइड्रॉक्साइड, लवण या खनिजों को संश्लेषित करने की आवश्यकता हो ।

लेकिन, H ₂ SO ₄ या H ₃ PO ₄ का उपयोग इसकी ऑक्सीडेटिव ताकत पर निर्भर करेगा। एच ₂ एसओ ₄ एक बहुत ही मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, इस बिंदु पर कि यह भी Br ^- और I ^- उनके Br ₂ और I ₂ आणविक रूपों में ऑक्सीकरण करता है; पहला एक लाल तरल है, और दूसरा एक बैंगनी ठोस है। इसलिए, एच ₃ पीओ ₄ ऐसे सिंथेसिस में पसंदीदा विकल्प का प्रतिनिधित्व करता है।

अनुप्रयोग

क्लीनर और सॉल्वैंट्स

विभिन्न प्रकार के पदार्थों को भंग करने के लिए हाइड्रैसिड्स अनिवार्य रूप से उपयोग किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे मजबूत एसिड हैं, और मॉडरेशन में किसी भी सतह को साफ कर सकते हैं।

इसके अम्लीय प्रोटॉन को अशुद्धियों या गंदगी के यौगिकों में जोड़ा जाता है, जिससे उन्हें जलीय माध्यम में घुलनशील बनाया जाता है और फिर पानी द्वारा बहा दिया जाता है।

उक्त सतह की रासायनिक प्रकृति के आधार पर, एक हाइड्रैसिड या दूसरे का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड का उपयोग कांच को साफ करने के लिए नहीं किया जा सकता है क्योंकि यह इसे मौके पर भंग कर देगा। स्विमिंग पूल टाइल्स से दाग हटाने के लिए हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग किया जाता है।

वे चट्टानों या ठोस नमूनों को भंग करने में भी सक्षम हैं, और फिर छोटे या बड़े पैमाने पर विश्लेषणात्मक या उत्पादन उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है। आयन एक्सचेंज क्रोमैटोग्राफी में, पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग शेष आयनों के स्तंभ को साफ करने के लिए किया जाता है।

एसिड उत्प्रेरक

कुछ प्रतिक्रियाओं के लिए उन्हें तेज करने और उनके द्वारा किए जाने वाले समय को कम करने के लिए अत्यधिक अम्लीय समाधान की आवश्यकता होती है। यह वह जगह है जहाँ हाइड्रॉक्सिड अंदर आते हैं।

इसका एक उदाहरण ग्लेशियल एसिटिक एसिड के संश्लेषण में हाइड्रोआयोडिक एसिड का उपयोग है। तेल उद्योग को भी रिफाइनरी प्रक्रियाओं में हाइड्रैक्स की आवश्यकता होती है।

कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण के लिए अभिकर्मकों

हाइड्रॉक्सिड न केवल अम्लीय प्रोटॉन, बल्कि उनके संबंधित आयनों को भी प्रदान करते हैं। ये आयन एक कार्बनिक या अकार्बनिक यौगिक के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं ताकि एक विशिष्ट हैलाइड बन सके। इस तरह, उन्हें संश्लेषित किया जा सकता है: फ्लोराइड्स, क्लोराइड्स, आयोडाइड्स, ब्रोमाइड्स, सेलेनाइड्स, सल्फाइड्स, और अन्य यौगिक।

इन पड़ावों में बहुत विविध अनुप्रयोग हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, उनका उपयोग पॉलिमर को संश्लेषित करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि टेफ्लॉन; या मध्यस्थ, जिनसे हैलोजन के परमाणुओं को कुछ दवाओं के आणविक संरचनाओं में शामिल किया जाएगा।

मान लें कि अणु CH ₃ CH ₂ OH, इथेनॉल, एथिल क्लोराइड बनाने के लिए HCl के साथ प्रतिक्रिया करता है:

सीएच ₃ सीएच ₂ ओएच + एचसीएल => सीएच ₃ सीएच ₂ सीएल + एच ₂ ओ

इन प्रतिक्रियाओं में से प्रत्येक एक तंत्र और कई पहलुओं को छुपाता है जो कार्बनिक संश्लेषण में माना जाता है।

उदाहरण

हाइड्रॉक्सिड्स के लिए कई उदाहरण उपलब्ध नहीं हैं, क्योंकि संभावित यौगिकों की संख्या स्वाभाविक रूप से सीमित है। इस कारण से, उनके संबंधित नामकरण के साथ कुछ अतिरिक्त हाइड्रॉक्सिड नीचे सूचीबद्ध हैं (संक्षिप्त नाम (एसी) को अनदेखा किया गया है):

एचएफ, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड

बाइनरी हाइड्रैसिड जिसके एचएफ अणु मजबूत हाइड्रोजन बांड बनाते हैं, इस बिंदु पर कि पानी में यह एक कमजोर एसिड है।

एच

तब तक माने जाने वाले हाइड्रॉक्सिड के विपरीत, यह पॉलीआटोमिक है, अर्थात इसमें दो से अधिक परमाणु हैं, हालांकि, यह द्विआधारी होना जारी है क्योंकि यह दो तत्वों से बना है: सल्फर और हाइड्रोजन।

इसके कोणीय MSM अणु प्रशंसनीय हाइड्रोजन बॉन्ड नहीं बनाते हैं और उनकी विशेषता सड़े अंडे की गंध से पता लगाया जा सकता है।

एचसीएल, हाइड्रोक्लोरिक एसिड

लोकप्रिय संस्कृति में सबसे अच्छा ज्ञात एसिड में से एक। यह पेट में मौजूद गैस्ट्रिक जूस की संरचना का एक हिस्सा है, और पाचन एंजाइमों के साथ मिलकर वे भोजन को नीचा दिखाते हैं।

एचबीआर, हाइड्रोब्रोमिक एसिड

हाइड्रोजेनिक एसिड की तरह, गैस चरण में इसमें रैखिक एच-ब्र अणु होते हैं, जो पानी में प्रवेश करने पर एच ⁺ (एच ₃ ओ ⁺) और ब्र ^- आयनों में विघटित हो जाते हैं।

एच

हालांकि टेल्यूरियम का एक निश्चित धातु चरित्र है, इसका हाइड्रैसिड अप्रिय और अत्यधिक जहरीला वाष्प देता है, जैसे कि हाइड्रोजन सेलेडाइड।

शैलोकेनाइड्स के अन्य हाइड्रॉक्सिड्स (आवर्त सारणी के समूह 16 से) की तरह, समाधान में यह अनियन ते ^{2- का} उत्पादन करता है, इसलिए इसकी वैधता -2 है।

संदर्भ

1. क्लार्क जे (22 अप्रैल, 2017)। हाइड्रोजन हीड्स की अम्लता। से पुनर्प्राप्त: chem.libretexts.org
2. लुमेन: रसायन विज्ञान का परिचय। बाइनरी एसिड। से लिया गया: courses.lumenlearning.com
3. हेलमेनस्टाइन, ऐनी मैरी, पीएच.डी. (22 जून, 2018)। बाइनरी एसिड की परिभाषा। से पुनर्प्राप्त: सोचाco.com
4. श्री डी। स्कॉट। रासायनिक सूत्र लेखन और नामकरण। । से पुनर्प्राप्त: celinaschools.org
5. Madhusha। (९ फरवरी २०१8)। बाइनरी एसिड और ऑक्सीकाइड्स के बीच भेद। से पुनर्प्राप्त: pediaa.com
6. विकिपीडिया। (2018)। हाइड्रैसिड एसिड। से पुनर्प्राप्त: es.wikipedia.org
7. नताली एंड्रयूज। (24 अप्रैल, 2017)। हाइड्रोडोडिक एसिड का उपयोग। से पुनर्प्राप्त: Sciencing.com
8. StudiousGuy। (2018)। हाइड्रोफ्लोरिक एसिड: महत्वपूर्ण उपयोग और अनुप्रयोग। से पुनर्प्राप्त: studiousguy.com