Vodkove spojine nekovin: formule, struktura, lastnosti

Kazalo:

Vodkove spojine nekovin: formule, struktura, lastnosti
Vodkove spojine nekovin: formule, struktura, lastnosti
Anonim

V periodnem sistemu se nekovine nahajajo v zgornjem desnem trikotniku in ko se število skupine zmanjša, pade tudi njihovo število v njej. V sedmi skupini (halogeni) so vsi elementi nekovine. To so fluor, klor, brom, jod in astat. Čeprav slednjega ne upoštevamo, saj je, prvič, sam po sebi radioaktiven, se v zemeljski skorji pojavlja le kot vmesni produkt razpada urana, njegova spojina HAt (vodikov astatid), pridobljena v laboratoriju, pa je izjemno nestabilen in se v raztopini obnaša kot drugi vodikovi halogenidi. V šesti skupini je že manj nekovin (kisik, žveplo, selen in telur, ki je metaloid), v peti so tri (dušik, fosfor in arzen), v četrti dve (ogljik in silicij), v tretji pa je osamljen bor. Vodikove spojine nekovin iz iste skupine imajo podobne kemične lastnosti.

halogeni

Hidrohalidi so najpomembnejše halogenske spojine. Po svojih lastnostih so to anoksične kisline, ki v vodi disociirajo na halogen anion in vodikov kation. Vsi so zelo topni. Kemična vez med atomi v molekuli je kovalentna, elektronski par je pomaknjen proti halogenu kot bolj elektronegativen. Ker višji kot je periodni sistem, večja je elektronegativnost atoma, sKo se obdobje zmanjšuje, kovalentna vez postaja vse bolj polarna. Vodik nosi večji delni pozitivni naboj, v raztopini se lažje odcepi od halogena, se pravi, da se spojina popolneje in uspešneje disociira, moč kislin pa narašča v nizu od joda do klora. O fluoru nismo rekli, saj se pri njem opazi ravno nasprotno: fluorovodikova (fluorovodikova kislina) je šibka in zelo slabo disociira v raztopinah. To je razloženo s takšnim pojavom, kot so vodikove vezi: vodik se vnese v elektronsko lupino atoma fluora "tuje" molekule in nastane medmolekularna vez, ki ne omogoča, da bi spojina disociirala, kot je bilo pričakovano.

To jasno potrjuje graf z vreliščem različnih vodikovih spojin nekovin: od njih ločimo spojine elementov prvega obdobja - dušika, kisika in fluora - ki imajo vodikove vezi.

primerjalno vrelišče
primerjalno vrelišče

Skupina kisika

Vodkova spojina kisika je očitno voda. Pri tem ni nič izjemnega, razen da je kisik v tej spojini, za razliko od žvepla, selena in telurja v podobnih, v sp3-hibridizaciji - to dokazuje vezni kot med dve vezi z vodikom. Domneva se, da tega ne opazimo pri preostalih elementih skupine 6 zaradi velike razlike v energijskih značilnostih zunanjih nivojev (vodik ima 1s, kisik 2s, 2p, ostali pa 3, 4 oziroma 5).).

primerjava veznih kotov
primerjava veznih kotov

Pri razpadu beljakovin se sprošča vodikov sulfid, zato se kaže z vonjem po gnilih jajcih, strupenim. V naravi se pojavlja v obliki vulkanskega plina, sproščajo ga živi organizmi med že omenjenimi procesi (gnitje). V kemiji se uporablja kot močno redukcijsko sredstvo. Ko vulkani izbruhnejo, se meša z žveplovim dioksidom in tvori vulkansko žveplo.

Plinasta sta tudi vodikov selenid in vodikov telurid. Strašno strupena in ima še bolj odvraten vonj kot vodikov sulfid. S povečanjem obdobja se povečajo redukcijske lastnosti, poveča se tudi jakost vodnih raztopin kislin.

skupina dušika

Amoniak je ena najbolj znanih vodikovih spojin nekovin. Dušik je tu tudi v sp3-hibridizaciji, pri čemer zadrži en nedeljeni elektronski par, zaradi česar nato tvori različne ionske spojine. Ima močne obnovitvene lastnosti. Znan je po svoji dobri sposobnosti (zaradi istega osamljenega elektronskega para) tvorbe kompleksov, ki delujejo kot ligand. Znani so amoniakovi kompleksi bakra, cinka, železa, kob alta, niklja, srebra, zlata in še veliko več.

Fosfin - vodikova spojina fosforja - ima še močnejše redukcijske lastnosti. Zelo strupeno, se spontano vname na zraku. V zmesi je prisoten dimer v majhnih količinah.

Arsine - arzenov vodik. Strupeno, kot vse spojine arzena. Ima značilen vonj po česnu, ki se pojavi zaradi oksidacije dela snovi.

Ogljik in silicij

Metan - vodikspojina ogljika je izhodišče v brezmejnem prostoru organske kemije. Prav to se je zgodilo z ogljikom, saj lahko tvori dolge stabilne verige z vezmi ogljik-ogljik. Za namene tega članka je vredno povedati, da ima ogljikov atom tudi tukaj hibridizacijo sp3. Glavna reakcija metana je zgorevanje, pri katerem se sprosti velika količina toplote, zato se metan (zemeljski plin) uporablja kot gorivo.

Silane je podobna silicijeva spojina. Na zraku se spontano vname in izgori. Omeniti velja, da je sposoben tudi tvoriti ogljiku podobne verige: znana sta na primer disilan in trisilan. Težava je v tem, da je vez silicij-silicij veliko manj stabilna in da se verige zlahka zlomijo.

Bor

Z borom je vse zelo zanimivo. Dejstvo je, da je njegova najpreprostejša vodikova spojina - boran - nestabilna in dimerizira in tvori diboran. Diboran se v zraku spontano vname, vendar je sam stabilen, tako kot nekateri poznejši borani, ki vsebujejo do 20 atomov bora v verigi – pri tem so napredovali dlje kot silani z največ 8 atomi. Vsi borani so strupeni, vključno z živčnimi sredstvi.

formula diborana
formula diborana

Molekularne formule vodikovih spojin nekovin in kovin so zapisane na enak način, vendar se razlikujejo po strukturi: kovinski hidridi imajo ionsko strukturo, nekovine imajo kovalentno strukturo.

Priporočena: