Гидриды
Гидриды, соединения водорода с другими элементами. В зависимости от характера связи водорода различают три типа Г.: ионные, металлические и ковалентные.
К ионным (солеобразным) Г. относятся Г. щелочных и щёлочноземельных металлов. Это белые кристаллические вещества, устойчивые в обычных условиях и лишь при нагревании разлагающиеся без плавления на металл и водород (кроме LiH, плавящегося при 680?С). Водой энергично разлагаются с выделением водорода. Получаются при взаимодействии металлов с водородом при 200-600?С. LiH и NaH применяются в органическом синтезе как восстановители и конденсирующие агенты. CaH2 - для высушивания и определения воды в органических растворителях, при получении порошков металлов из окислов, а также водорода. Раствором NaH в расплавленной щёлочи снимают окалину с металлических изделий. Ионное строение имеют и двойные Г. - борогидриды МеВН4 и алюмогидриды MeA1H4 (см. Алюминия гидрид), широко используемые в органическом синтезе в качестве эффективных восстановителей.
Г. переходных металлов принадлежат к типу металлических, т.к. по характеру химических связи они сходны с металлами. Эти Г. в большинстве случаев являются соединениями переменного состава, и приводимые ниже формулы дают лишь предельное содержание в них водорода. Многие металлы способны поглощать значительное количество водорода с образованием твёрдых растворов, сохраняющих кристаллическую структуру данного металла. Напротив, истинные Г. имеют структуру иную, чем исходный металл. Для металлов III группы периодической системы (подгруппа Sc и лантаноиды) характерно образование двух типов Г. - MeH2 и MeH3. Металлы IV группы (подгруппа Ti) образуют Г. MeH2, а металлы V группы (подгруппа ванадия) - MeH. Г. металлов этих групп - хрупкие твёрдые вещества серого или чёрного цвета, получаются при действии водорода на мелкораздробленные металлы при повышенных температурах. Металлы VI, VII и VIII групп (кроме палладия) при поглощении водорода не дают определённых химических соединений.
Г. переходных металлов служат катализаторами различных химических реакций. Способность металлов образовывать Г. используется в высоковакуумной технике для связывания водорода. В результате образования Г., например при действии паров воды на раскалённый металл и при электролитическом выделении металлов, ухудшается качество металлов (появляется т. н. водородная хрупкость).
Г. переходных металлов I и II групп периодической системы, а также Г. III группы (подгруппа A1) не образуются при взаимодействии металла с водородом. Они получаются, например, при восстановлении соединений этих металлов алюмогидридом лития LiAlH в эфирном растворе. Все они при нагревании легко разлагаются на металл и водород.
Ковалентные Г. образуются неметаллами IV, V, VI и VII групп периодической системы, а также бором. Кроме простейших соединений этого типа (метана CH4, силана SiH4 и т.п.), являющихся газами, известны Г. с большим числом атомов элемента, соединённых друг с другом в виде цепей, например силаны SinH2n+2. Простейший Г. бора ВН3 не существует, бороводороды имеют сложное строение. Г. элементов первых периодов очень стабильны, Г. тяжёлых элементов крайне неустойчивы. Многие Г. (B2H6, SiH4, PH3) легко воспламеняются на воздухе. B2H6 и SiH4 разлагаются водой с выделением водорода. Г. элементов V, VI и VII групп водой не разлагаются. Известны многочисленные производные ковалентных Г., в которых часть атомов водорода замещена на атомы галогена или металла, а также на алкильные и др. группы. Ковалентные Г. получают непосредственным взаимодействием элементов, разложением металлических соединений водой или кислотами, восстановлением галогенидов и др. соединений гидридами, борогидридами и алюмогидридами щелочных металлов. Термическое разложение Г. служит одним из методов получения особо чистых элементов (например, кремния, германия).
Лит.: Херд Д., Введение в химию гидридов, пер. с англ., М., 1955; Жигач А. Ф., Стасиневич Д. С., Химия гидридов, Л., 1969; Михеева В. И., Гидриды переходных металлов, М., 1960; Маккей К., Водородные соединения металлов, пер. с англ., М., 1968; Галактионова Н. А., Водород в металлах, 2 изд., М., 1967.
? Д. С. Стасиневич.