हम में से प्रत्येक रसायन विज्ञान जैसे विज्ञान की अवधारणाओं से परिचित हो गया है। कभी-कभी वे इतने समान होते हैं कि एक को दूसरे से अलग करना मुश्किल होता है। लेकिन उन सभी को समझना बहुत जरूरी है, क्योंकि कभी-कभी ऐसी गलतफहमी बहुत ही मूर्खतापूर्ण स्थितियों की ओर ले जाती है, और कभी-कभी अक्षम्य गलतियों की ओर ले जाती है। इस लेख में हम आपको बताएंगे कि हाइड्राइड क्या हैं, कौन से खतरनाक हैं और कौन से नहीं, उनका उपयोग कहां किया जाता है और कैसे प्राप्त किया जाता है। लेकिन आइए इतिहास में एक संक्षिप्त विषयांतर के साथ शुरू करते हैं।
इतिहास
हाइड्राइड का इतिहास हाइड्रोजन की खोज से शुरू होता है। इस तत्व की खोज 18वीं शताब्दी में हेनरी कैवेंडिश ने की थी। हाइड्रोजन, जैसा कि आप जानते हैं, पानी का हिस्सा है और आवर्त सारणी के अन्य सभी तत्वों का आधार है। उनके लिए धन्यवाद, हमारे ग्रह पर कार्बनिक यौगिकों और जीवन का अस्तित्व संभव है।
इसके अलावा, हाइड्रोजन कई अकार्बनिक यौगिकों का आधार है। उनमें से एसिड और क्षार, साथ ही साथ अन्य तत्वों - हाइड्राइड्स के साथ हाइड्रोजन के अद्वितीय द्विआधारी यौगिक हैं। उनके पहले संश्लेषण की तारीख निश्चित रूप से ज्ञात नहीं है, लेकिन अधातु हाइड्राइड प्राचीन काल से मनुष्य को ज्ञात हैं। इनमें से सबसे आम पानी है। हाँ, पानी ऑक्सीजन हाइड्राइड है।
इसके अलावा इस वर्ग में अमोनिया (अमोनिया का मुख्य घटक), हाइड्रोजन सल्फाइड, हाइड्रोजन क्लोराइड और इसी तरह के यौगिक शामिल हैं। से पदार्थों के गुणों के बारे में और जानेंयौगिकों के इस विविध और अद्भुत वर्ग की चर्चा अगले भाग में की जाएगी।
भौतिक गुण
हाइड्राइड अधिकतर गैसें होती हैं। हालांकि, अगर हम धातु हाइड्राइड लेते हैं (वे सामान्य परिस्थितियों में अस्थिर होते हैं और पानी के साथ बहुत जल्दी प्रतिक्रिया करते हैं), तो ये भी ठोस पदार्थ हो सकते हैं। उनमें से कुछ (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन ब्रोमाइड) भी तरल अवस्था में मौजूद हैं।
पदार्थों के इतने विशाल वर्ग का सामान्य विवरण देना असंभव है, क्योंकि वे सभी अलग-अलग हैं और उस तत्व के आधार पर जो हाइड्राइड बनाता है, हाइड्रोजन के अलावा, उनके पास अलग-अलग भौतिक विशेषताएं हैं और रासायनिक गुण। लेकिन उन्हें वर्गों में विभाजित किया जा सकता है, जिनमें यौगिक कुछ हद तक समान हैं। नीचे हम प्रत्येक वर्ग पर अलग से विचार करेंगे।
आयनिक हाइड्राइड क्षार या क्षारीय पृथ्वी धातुओं के साथ हाइड्रोजन के यौगिक हैं। वे सफेद पदार्थ हैं, सामान्य परिस्थितियों में स्थिर। गर्म होने पर, ये यौगिक बिना पिघले अपनी धातु और हाइड्रोजन में विघटित हो जाते हैं। एक अपवाद LiH है, जो बिना अपघटन के पिघलता है और जब अत्यधिक गरम किया जाता है, तो Li और H2 में बदल जाता है।
धातु हाइड्राइड संक्रमण धातुओं के यौगिक हैं। बहुत बार उनकी एक परिवर्तनशील रचना होती है। इन्हें धातु में हाइड्रोजन के ठोस विलयन के रूप में निरूपित किया जा सकता है। उनके पास एक धातु क्रिस्टल संरचना भी है।
सहसंयोजक हाइड्राइड्स केवल उसी प्रकार के होते हैं जो पृथ्वी पर सबसे आम है: गैर-धातुओं के साथ हाइड्रोजन के यौगिक। इन पदार्थों के वितरण का विस्तृत क्षेत्र इनके कारण हैउच्च स्थिरता, क्योंकि सहसंयोजक बंधन रासायनिक बंधनों में सबसे मजबूत होते हैं।
उदाहरण के तौर पर, सिलिकॉन हाइड्राइड का सूत्र SiH4 है। यदि हम इसे आयतन में देखें, तो हम देखेंगे कि हाइड्रोजन केंद्रीय सिलिकॉन परमाणु की ओर बहुत कसकर आकर्षित होता है, और इसके इलेक्ट्रॉनों को इसकी ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है। सिलिकॉन में पर्याप्त रूप से उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी होती है, इसलिए, यह अपने नाभिक में इलेक्ट्रॉनों को अधिक मजबूती से आकर्षित करने में सक्षम होता है, जिससे इसके और पड़ोसी परमाणु के बीच बंधन की लंबाई कम हो जाती है। और जैसा कि आप जानते हैं, बंधन जितना छोटा होता है, उतना ही मजबूत होता है।
अगले भाग में, हम चर्चा करेंगे कि कैसे हाइड्राइड प्रतिक्रियाशीलता के संदर्भ में अन्य यौगिकों से भिन्न होते हैं।
रासायनिक गुण
इस खंड में हाइड्राइड्स को पूर्व के समान समूहों में विभाजित करना भी उचित है। और हम आयनिक हाइड्राइड के गुणों से शुरू करेंगे। अन्य दो प्रकारों से उनका मुख्य अंतर यह है कि वे सक्रिय रूप से क्षार के निर्माण और गैस के रूप में हाइड्रोजन की रिहाई के साथ पानी के साथ बातचीत करते हैं। हाइड्राइड की प्रतिक्रिया - पानी काफी विस्फोटक होता है, इसलिए यौगिकों को अक्सर नमी के बिना संग्रहीत किया जाता है। ऐसा इसलिए किया जाता है क्योंकि पानी, हवा में भी, एक खतरनाक परिवर्तन की शुरुआत कर सकता है।
आइए पोटेशियम हाइड्राइड जैसे पदार्थ के उदाहरण का उपयोग करके उपरोक्त प्रतिक्रिया का समीकरण दिखाते हैं:
केएच + एच2ओ=कोह + एच2
जैसा कि हम देख सकते हैं, सब कुछ काफी सरल है। इसलिए, हम अन्य दो प्रकार के पदार्थों की विशेषता वाली अधिक दिलचस्प प्रतिक्रियाओं पर विचार करेंगे जिनका हम वर्णन करते हैं।
सिद्धांत रूप में, हमने जिन अन्य परिवर्तनों का विश्लेषण नहीं किया है, वे सभी प्रकार के पदार्थों की विशेषता हैं। वो हैंधातु के आक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके धातु बनाते हैं, या तो पानी के साथ या हाइड्रॉक्साइड के साथ (उत्तरार्द्ध क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के लिए विशिष्ट है)।
एक और दिलचस्प प्रतिक्रिया थर्मल अपघटन है। यह उच्च तापमान पर होता है और धातु और हाइड्रोजन के बनने से पहले गुजरता है। हम इस प्रतिक्रिया पर ध्यान नहीं देंगे, क्योंकि हम इसका विश्लेषण पिछले अनुभागों में कर चुके हैं।
तो, हमने इस प्रकार के बाइनरी यौगिकों के गुणों पर विचार किया है। अब उन्हें पाने की बात करने का समय आ गया है।
हाइड्राइड का उत्पादन
लगभग सभी सहसंयोजक हाइड्राइड प्राकृतिक यौगिक हैं। वे काफी स्थिर हैं, इसलिए वे बाहरी ताकतों के प्रभाव में विघटित नहीं होते हैं। आयनिक और धातु हाइड्राइड के साथ, सब कुछ थोड़ा अधिक जटिल है। वे प्रकृति में मौजूद नहीं हैं, इसलिए उन्हें संश्लेषित करना होगा। यह बहुत सरलता से किया जाता है: हाइड्रोजन और जिस तत्व का हाइड्राइड प्राप्त करना है, की परस्पर क्रिया की प्रतिक्रिया से।
आवेदन
कुछ हाइड्राइड्स का कोई विशिष्ट अनुप्रयोग नहीं होता है, लेकिन अधिकांश उद्योग के लिए बहुत महत्वपूर्ण पदार्थ होते हैं। हम विवरण में नहीं जाएंगे, क्योंकि सभी ने सुना है कि, उदाहरण के लिए, अमोनिया का उपयोग कई क्षेत्रों में किया जाता है और कृत्रिम अमीनो एसिड और कार्बनिक यौगिकों के उत्पादन के लिए एक अनिवार्य पदार्थ के रूप में कार्य करता है। कई हाइड्राइड्स का उपयोग उनके रासायनिक गुणों से सीमित होता है। इसलिए, वे विशेष रूप से प्रयोगशाला प्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।
पदार्थों के इस वर्ग के लिए आवेदन बहुत व्यापक है, इसलिए हमने खुद को सामान्य तथ्यों तक सीमित कर लिया है। अगले भाग में हम आपको बताएंगे कि कैसेहम में से कई, उचित ज्ञान के बिना, एक दूसरे के साथ हानिरहित (या कम से कम ज्ञात) पदार्थों को भ्रमित करते हैं।
कुछ भ्रम
उदाहरण के लिए, कुछ लोग सोचते हैं कि हाइड्रोजन हाइड्राइड कुछ खतरनाक है। यदि आप इस पदार्थ को वह कह सकते हैं, तो कोई नहीं करता। यदि आप इसके बारे में सोचते हैं, तो हाइड्रोजन हाइड्राइड हाइड्रोजन के साथ हाइड्रोजन का एक संयोजन है, जिसका अर्थ है कि यह एक H2 अणु है। बेशक, यह गैस खतरनाक है, लेकिन ऑक्सीजन के साथ मिश्रित होने पर ही। अपने शुद्ध रूप में, यह कोई खतरा नहीं है।
कई अस्पष्ट नाम हैं। वे बेहिसाब व्यक्ति को भयभीत करते हैं। हालांकि, जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, उनमें से ज्यादातर खतरनाक नहीं हैं और घरेलू उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं।
निष्कर्ष
रसायन विज्ञान की दुनिया बहुत बड़ी है, और हमें लगता है कि अगर इसके बाद नहीं तो कई अन्य लेखों के बाद आप खुद ही देख लेंगे। इसलिए यह समझ में आता है कि अपने सिर के साथ अपने आप को इसके अध्ययन में विसर्जित करें। मानव जाति ने बहुत सी नई चीजों की खोज की है, और इससे भी अधिक अज्ञात बनी हुई है। और अगर आपको लगता है कि हाइड्राइड के क्षेत्र में कुछ भी दिलचस्प नहीं है, तो आप बहुत गलत हैं।
