Гидриды – это бинарные соединения водорода со всеми металлами и с теми неметаллами, которые более электроположительны, чем сам водород.
Иногда все бинарные соединения водорода называют гидридами – это ошибка. В гидридах водород имеет степень окисления -I.
По природе химической связи и строению различают несколько групп гидридов.
Солеобразные гидриды в твердом состоянии образуют ионные кристаллы и содержат гидрид-ионы H–. К ним относятся гидриды щелочных и щелочноземельных металлов, например гидрид кальция CaH2, который легко вступает в реакцию с водой:
CaH-I2 + 2H+IOH = Ca(OH)2 + 2H02
Иногда подобные реакции называют гидролиз гидридов – это ошибка.
Гидрид кальция часто называют твердым источником водорода, поскольку 1 килограмм CaH2 образует с водой около 1000 дм3 H2. Солеобразные гидриды обладают основными свойствами.
Металлоподобные гидриды по характеру связи близки к металлам; электроны всех атомов водорода составляют так называемый электронный газ. Обычно такие гидриды не имеют стехиометрического состава (TiH1,5-2,0; UH3-x).
Ковалентные гидриды содержат химические связи неметалл-водород или металл-водород с высокой степенью ковалентности. Гидриды неметаллов, например моносилан SiH4 и диборан B2H6, мономерны и легколетучи, а гидриды металлов (Be, Mg, Al, Ga, Cu, Zn и др.) в твердом состоянии имеют полимерную природу. Гидриды неметаллов обладают кислотными свойствами, а гидриды металлов – амфотерными свойствами.
Комплексные гидриды представляют собой комплексные соединения, в которых лигандом является ион H–, например Na[AlH4] – тетрагидридоалюминат(III) натрия. Некоторые комплексные гидриды можно получить из основных (солеобразных) и кислотных (ковалентных) гидридов, например
2LiH + B2H6 → 2Li[BH4]
Li[BH4] – тетрагидридоборат(III) лития получают используя диэтиловый эфир в качестве растворителя.
При участии ковалентных гидридов металлов с амфотерными свойствами, например полимерного AlH3, можно получить два ряда комплексных гидридов типа Na[AlH4] и Al[BH4]3.
Комплексные гидриды находят широкое применение в органических синтезах как мягкие восстановители. Тетрагидридоборат(III) алюминия Al[BH4]3 – перспективный источник водорода, при взаимодействии 1 кг этого вещества с водой образуется около 3800 дм3 газообразного водорода.