LES COMPOSES INORGANIQUES



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Combinaisons chimiques avec l'hydrogène

L'hydrogène se combine avec les autres éléments car il possède une électronégativité moyenne.

Les non métaux conduisent à des composés moléculaires stables CH4, NH3, H2O, HF, PH3, H2S, HCl, SF6, …qui
donnent des ions :

• positifs en présence d’eau comme NH4+, H3O+, … ou

• négatifs F-, Cl-, … selon la différence d’électronégativité entre H et le non métal.

Les métaux à faible électronégativité (< 1) conduisent aux hydrures ioniques LiH, NaH, CaH2, … ainsi que les
lanthanides et donnent l’ion H- qui est très réactif.

Les hydrures sont détruits au contact de l'eau, selon : H- + H2O → H2 (gaz) + OH- qui est exothermique et dégage du
dihydrogène. Ils se détruisent au contact de l’air (humidité) et s’enflamment au contact de l’eau.
Ces hydrures sont couramment utilisés dans la chimie de synthèse comme base très forte et réducteur puissant.

L’hydrogène est lié par une liaison covalente à des éléments plus électropositifs : bore, aluminium et béryllium que l’on
défini comme des hydrures covalents qui sont volatils à la température ambiante et à la pression atmosphérique.
Associés à des hydrures ioniques comme LiH (AlLiH4) ou NaH (BNaH4), ils donnent des réducteurs aux propriétés
particulières. Les métaux à plus forte électronégativité ne donnent pas d’hydrures mais peuvent donner des composés
d’insertion de l’hydrogène dans le réseau métallique où la molécule d’hydrogène se dissocie et les atomes d’hydrogène
s’installent dans les espaces du réseau cristallin.
Par exemple, le palladium absorbe jusqu’à 900 fois son propre volume d’hydrogène à la température ambiante.

On peut recenser quelques utilisations des hydrures :

• les différents types d'hydrures métalliques sont utilisés comme électrode négative dans les batteries nickel-hydrures
métalliques (Ni-MH).

• l’aluminohydrure de lithium et le borohydrure de sodium sont de puissants réducteurs utilisés en chimie organique et
l’hydrure de sodium est une base puissante utilisée en chimie organique.

• le diborane est un agent réducteur, un combustible de fusée, un dopant pour semi-conducteur, un catalyseur.

• l’arsine et l’hydrure d'antimoine sont utilisés dans l’industrie des semi-conducteurs.

• le silane a beaucoup d'utilisations industrielles par exemple fabrication de matériaux composites.

• l'eau et les hydrocarbures sont des hydrures d’oxygène et de carbone !

La nomenclature de ces hydrures est simple, pour les métaux alcalins et terres rares = hydrure du métal ; pour le bore,
silicium et germanium = borane, silane et germane ; pour le phosphore et arsenic = phosphine et arsine.

Conseil : une vérification des acquis est proposée dans les "Compétences", mais il est préférable de bien apprendre cette partie du
 cours qui est riche en savoirs et de garder les compétences pour réviser.

 


Atomistique et liaison chimique                 Composés inorganiques                   
Pr Robert Valls                                                                                                                                                        robert.valls@univ-amu.fr