Jedinjenja vodonika nemetala: formule, struktura, svojstva

Sadržaj:

Jedinjenja vodonika nemetala: formule, struktura, svojstva
Jedinjenja vodonika nemetala: formule, struktura, svojstva
Anonim

U periodnom sistemu nemetali se nalaze u gornjem desnom trouglu, a kada se broj grupe smanji, njihov broj u njoj takođe opada. U sedmoj grupi (halogeni) svi elementi su nemetali. To su fluor, hlor, brom, jod i astat. Iako ovo posljednje ne razmatramo, budući da je, prvo, radioaktivno samo po sebi, javlja se u zemljinoj kori samo kao međuproizvod raspada uranijuma, a njegovo jedinjenje HAt (vodikov astatid), dobiveno u laboratoriji, je izuzetno nestabilan i ponaša se u rastvoru ne kao drugi halogenidi vodonika. U šestoj grupi je već manje nemetala (kiseonik, sumpor, selen i telur, koji je metaloid), u petoj su tri (azot, fosfor i arsen), u četvrtoj - dva (ugljenik i silicijum), au trećem je usamljeni bor. Jedinjenja vodonika nemetala iste grupe imaju slična hemijska svojstva.

Halogeni

Hidrohalidi su najvažnija jedinjenja halogena. Prema svojim svojstvima, to su anoksične kiseline koje se u vodi disociraju na halogen anion i vodikov kation. Svi su vrlo topljivi. Hemijska veza između atoma u molekuli je kovalentna, elektronski par je pomjeren prema halogenu kao elektronegativniji. Budući da je viši periodni sistem, veća je elektronegativnost atoma, saKako se period smanjuje, kovalentna veza postaje sve polarnija. Vodik nosi veći parcijalni pozitivni naboj, u rastvoru se lakše odvaja od halogena, odnosno jedinjenje se potpunije i uspešnije disocira, a jačina kiselina raste u nizu od joda do hlora. Za fluor nismo rekli, jer se u njegovom slučaju uočava upravo suprotno: fluorovodonična (fluorovodonična kiselina) je slaba i vrlo slabo disocira u rastvorima. Ovo se objašnjava takvim fenomenom kao što su vodonične veze: vodonik se uvodi u elektronsku ljusku atoma fluora "stranog" molekula i dolazi do međumolekularne veze koja ne dozvoljava spoju da se disocira kako se očekivalo.

To jasno potvrđuje grafikon sa tačkama ključanja različitih vodoničnih jedinjenja nemetala: od njih se razlikuju jedinjenja elemenata prvog perioda - azota, kiseonika i fluora - koji imaju vodonične veze.

uporedne tačke ključanja
uporedne tačke ključanja

Grupa kisika

Vodično jedinjenje kiseonika je očigledno voda. Nema ničeg značajnog u vezi s tim, osim da je kiseonik u ovom jedinjenju, za razliku od sumpora, selena i telura u sličnim, u sp3-hibridizaciji - o tome svedoči ugao veze između dvije veze sa vodonikom. Pretpostavlja se da se to ne primećuje za preostale elemente grupe 6 zbog velike razlike u energetskim karakteristikama spoljašnjih nivoa (vodik ima 1s, kiseonik ima 2s, 2p, dok ostali imaju 3, 4 i 5, respektivno).

poređenje veznih uglova
poređenje veznih uglova

Vodonik sulfid se oslobađa tokom raspadanja proteina, pa se manifestuje mirisom pokvarenih jaja, otrovnim. Javlja se u prirodi u obliku vulkanskog gasa, oslobađaju ga živi organizmi tokom već spomenutih procesa (truljenje). U hemiji se koristi kao jako redukciono sredstvo. Kada vulkani eruptiraju, on se miješa sa sumpor-dioksidom i formira vulkanski sumpor.

Vodonik selenid i vodonik telurid su takođe gasovi. Užasno otrovne i imaju još odvratniji miris od vodonik sulfida. Kako se period povećava, povećavaju se svojstva redukcije, povećava se i jačina vodenih rastvora kiselina.

Grupa dušika

Amonijak je jedno od najpoznatijih vodoničnih jedinjenja nemetala. Azot je i ovdje u sp3-hibridizaciji, zadržavajući jedan nepodijeljeni elektronski par, zbog čega zatim formira razna jonska jedinjenja. Ima jaka regenerativna svojstva. Poznat je po svojoj dobroj sposobnosti (zbog istog usamljenog elektronskog para) formiranja kompleksa, djelujući kao ligand. Poznati su kompleksi amonijaka bakra, cinka, gvožđa, kob alta, nikla, srebra, zlata i još mnogo toga.

Fosfin - vodonično jedinjenje fosfora - ima još jača redukciona svojstva. Izuzetno toksičan, spontano se zapali na vazduhu. Ima dimer prisutan u smjesi u malim količinama.

Arsine - arsen vodonik. Toksičan, kao i sva jedinjenja arsena. Ima karakterističan miris po bijelom luku koji se javlja zbog oksidacije dijela supstance.

Ugljik i silicij

Metan - vodonikjedinjenje ugljenika je početna tačka u bezgraničnom prostoru organske hemije. Upravo to se dogodilo ugljiku, jer može formirati duge stabilne lance s vezama ugljik-ugljik. Za potrebe ovog članka, vrijedi reći da atom ugljika također ima sp3 hibridizaciju ovdje. Glavna reakcija metana je sagorevanje, pri čemu se oslobađa velika količina toplote, zbog čega se metan (prirodni gas) koristi kao gorivo.

Silane je slično jedinjenje silikona. Spontano se zapali na zraku i izgori. Važno je napomenuti da je također sposoban formirati lance slične ugljiku: na primjer, poznati su disilan i trisilan. Problem je što je silicijum-silicijumska veza mnogo manje stabilna i lanci se lako lome.

Bor

Sa borom je sve vrlo zanimljivo. Činjenica je da je njegov najjednostavniji vodikov spoj - boran - nestabilan i dimerizira se, formirajući diboran. Diboran se spontano zapali u vazduhu, ali je sam po sebi stabilan, kao i neki kasniji borani koji sadrže do 20 atoma bora u lancu - u tome su napredovali dalje od silana sa maksimalnim brojem od 8 atoma. Svi borani su otrovni, uključujući i nervne agense.

formula diborana
formula diborana

Molekularne formule vodoničnih jedinjenja nemetala i metala pišu se na isti način, ali se razlikuju po strukturi: metalni hidridi imaju jonsku strukturu, nemetali imaju kovalentnu strukturu.

Preporučuje se: