алкалид
Щелочь — это химическое соединение , в котором щелочного металла атомы представляют собой анионы (отрицательные ионы) с зарядом или степенью окисления -1. До первого открытия щелочей в 1970-х гг. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Известно, что щелочные металлы встречаются в солях только в виде катионов (положительных ионов) с зарядом или степенью окисления +1. [ 4 ] Эти типы соединений представляют теоретический интерес из-за их необычной стехиометрии и низких потенциалов ионизации . Щелочные соединения химически связаны с электридами , солями, в которых захваченные электроны фактически являются анионами. [ 5 ]
«Нормальные» соединения щелочных металлов.
[ редактировать ]Щелочные металлы образуют множество известных устойчивых солей. Хлорид натрия (поваренная соль), Уже + кл. − , иллюстрирует обычную роль щелочного металла, такого как натрий. В эмпирической формуле этого ионного соединения положительно заряженный ион натрия уравновешивается отрицательно заряженным ионом хлорида . Традиционное объяснение стабильного Уже + заключается в том, что потеря одного электрона элементарного натрия с образованием катиона с зарядом +1 создает стабильную с закрытой оболочкой электронную конфигурацию .
Обратные соли металлов образовать труднее из-за высокой реакционной способности щелочи. По этому показателю, например, обратная соль хлорида натрия, известная как содид хлорана или нитрид хлорана, [ClH 2 ] + Уже − , было бы чрезвычайно сложно синтезировать не только из-за высокой электрофильной природы хлорана, но и из-за восстановительной способности иона натрия.
Номенклатура и известные случаи
[ редактировать ]Известны щелочи некоторых щелочных металлов: [ 3 ]
Алкалиды других щелочных металлов пока не обнаружены:
Примеры
[ редактировать ]Обычно щелочи термически лабильны из-за высокой реакционной способности аниона щелочного металла, который теоретически способен разрушать большинство ковалентных связей, включая связи углерод-кислород в типичном криптанде . Введение специального криптандного лиганда, содержащего амины вместо эфирных связей, позволило выделить калиды и натриды, стабильные при комнатной температуре. [ 6 ]
Синтезировано несколько щелочей:
- Соединение, в котором ионы водорода инкапсулированы адаманзаном , известное как натрид водорода или «обратный гидрид натрия» (натрий водорода или натрид водорода ). ЧАС + Уже − ), наблюдалось. [ 7 ]
- Натрид крипты натрия, [Na( криптанд[2.2.2] )] + Уже − , наблюдалось. Эта соль содержит оба Уже + и Уже − . Криптанд стабилизирует изолирует и Уже + , предотвращая его уменьшение за счет Уже − .
- бария , Ba Азакриптанд-содид 2+ [H 5 Азакриптанд[2.2.2]] − Уже − ⋅2CH 3 NH 2 , синтезирован. [ 5 ]
- димеры катионного и анионного натрия. Были обнаружены [ 5 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дж. Л. Дай; Дж. М. Серасо; Мэй Лок Так; Б.Л. Барнетт; Ф. Дж. Техан (1974). «Кристаллическая соль аниона натрия (Na − )». J. Am. Chem. Soc. 96 (2): 608–609. doi : 10.1021/ja00809a060 .
- ^ Ф. Дж. Техан; Б.Л. Барнетт; Дж. Л. Дай (1974). «Анионы щелочных металлов. Получение и кристаллическая структура соединения, содержащего криптированный катион натрия и анион натрия». Дж. Ам. хим. Соц. 96 (23): 7203–7208. дои : 10.1021/ja00830a005 .
- ^ Перейти обратно: а б Дж. Л. Дай (1979). «Соединения анионов щелочных металлов». Энджью. хим. Межд. Эд. англ. 18 (8): 587–598. дои : 10.1002/anie.197905871 .
- ^ Холлеман, А.Ф.; Виберг, Э. «Неорганическая химия» Academic Press: Сан-Диего, 2001. ISBN 0-12-352651-5 .
- ^ Перейти обратно: а б с МОЙ Редько; Р. Х. Хуан; Дж. Э. Джексон; Дж. Ф. Харрисон; Дж. Л. Дай (2003). «Азакриптанд содид бария, первый алкалид с катионом щелочноземельного металла, также содержит новый димер (Na 2 ). 2− ". J. Am. Chem. Soc. 125 (8): 2259–2263. doi : 10.1021/ja027241m . PMID 12590555 .
- ^ Дж. Ким; А.С. Ичимура; Р. Х. Хуан; М. Редько; Р. К. Филлипс; Дж. Э. Джексон; Дж. Л. Дай (1999). «Кристаллические соли Na − и К − (алкалиды), которые стабильны при комнатной температуре». J. Am. Chem. Soc. 121 (45): 10666–10667. doi : 10.1021/ja992667v .
- ^ МОЙ Редько; М. Власса; Дж. Э. Джексон; А.В. Мисиолек; Р. Х. Хуан Р. Х.; Дж. Л. Дай (2002). « Обратный гидрид натрия»: кристаллическая соль, содержащая H + и На − ". J. Am. Chem. Soc. 124 (21): 5928–5929. doi : 10.1021/ja025655+ . PMID 12022811 .