Compostos d'hidrogen dels no metalls: fórmules, estructura, propietats

Taula de continguts:

Compostos d'hidrogen dels no metalls: fórmules, estructura, propietats
Compostos d'hidrogen dels no metalls: fórmules, estructura, propietats
Anonim

A la taula periòdica, els no metalls es troben al triangle dret superior, i quan el nombre del grup disminueix, el seu nombre també cau. En el setè grup (halògens), tots els elements són no metalls. Aquests són el fluor, el clor, el brom, el iode i l'àstat. Tot i que no considerem aquest últim, ja que, en primer lloc, és radioactiu per si mateix, es presenta a l'escorça terrestre només com a producte intermedi de la desintegració de l'urani, i el seu compost HAt (àstatid d'hidrogen), obtingut al laboratori, és extremadament inestable i es comporta en solució no com altres halogenurs d'hidrogen. En el sisè grup ja hi ha menys no metalls (oxigen, sofre, seleni i tel·luri, que és un metaloide), en el cinquè n'hi ha tres (nitrogen, fòsfor i arsènic), en el quart - dos (carboni i silici), i a la tercera hi ha un bor solitari. Els compostos d'hidrogen dels no metalls del mateix grup tenen propietats químiques similars.

Halògens

Els halogenurs són els compostos halògens més importants. Segons les seves propietats, es tracta d'àcids anòxics, que es dissocien a l'aigua en un anió halogen i un catió hidrogen. Tots ells són altament solubles. L'enllaç químic entre els àtoms de la molècula és covalent, el parell d'electrons es desplaça cap a l'halogen com a més electronegatiu. Com més alta és la taula periòdica, més gran és l'electronegativitat de l'àtom, ambA mesura que el període disminueix, l'enllaç covalent es torna més i més polar. L'hidrogen porta una càrrega positiva parcial més gran, en solució és més fàcil separar-se de l'halogen, és a dir, el compost es dissocia més completament i amb més èxit, i la força dels àcids augmenta en la sèrie del iode al clor. No vam dir del fluor, perquè en el seu cas s'observa tot el contrari: el fluorhídric (àcid fluorhídric) és feble i es dissocia molt malament en les solucions. Això s'explica per un fenomen com els enllaços d'hidrogen: l'hidrogen s'introdueix a la capa d'electrons de l'àtom de fluor d'una molècula "estranya" i es produeix un enllaç intermolecular que no permet que el compost es dissoci com s'esperava.

Això ho confirma clarament el gràfic amb els punts d'ebullició de diversos compostos d'hidrogen de no metalls: d'ells es distingeixen els compostos d'elements del primer període -nitrogen, oxigen i fluor- que tenen ponts d'hidrogen.

punts d'ebullició comparatius
punts d'ebullició comparatius

Grup d'oxigen

El compost d'hidrogen de l'oxigen és, òbviament, aigua. No hi ha res de remarcable, excepte que l'oxigen d'aquest compost, a diferència del sofre, el seleni i el tel·luri en altres similars, es troba en sp3-hibridació; això s'evidencia per l'angle d'enllaç entre els dos enllaços amb l'hidrogen. Se suposa que això no s'observa per a la resta d'elements del grup 6 a causa de la gran diferència en les característiques energètiques dels nivells exteriors (l'hidrogen té 1s, l'oxigen té 2s, 2p, mentre que la resta tenen 3, 4 i 5, respectivament).).

comparació d'angles d'enllaç
comparació d'angles d'enllaç

El sulfur d'hidrogen s'allibera durant la descomposició de les proteïnes, per tant es manifesta amb l'olor d'ous podrits, verinós. Es presenta a la natura en forma de gas volcànic, és alliberat pels organismes vius durant els processos ja esmentats (podrició). En química s'utilitza com a agent reductor fort. Quan els volcans entren en erupció, es barreja amb el diòxid de sofre per formar sofre volcànic.

El seleniur d'hidrogen i el telurur d'hidrogen també són gasos. Terriblement verinós i fa una olor encara més repugnant que el sulfur d'hidrogen. A mesura que augmenta el període, les propietats reductores augmenten, així com la força de les solucions aquoses d'àcids.

Grup de nitrogen

L'amoníac és un dels compostos d'hidrogen més famosos dels no metalls. El nitrogen aquí també es troba en sp3-hibridació, conservant un parell d'electrons no compartit, a causa del qual després forma diversos compostos iònics. Té fortes propietats restauradores. És conegut per la seva bona capacitat (a causa del mateix parell d'electrons solitari) per a la formació de complexos, actuant com a lligand. Es coneixen complexos d'amoníac de coure, zinc, ferro, cob alt, níquel, plata, or i molt més.

La fosfina, un compost d'hidrogen del fòsfor, té propietats reductores encara més fortes. Extremadament tòxic, s'encén espontàniament a l'aire. Té un dímer present a la barreja en petites quantitats.

Arsina - hidrogen arsènic. Tòxic, com tots els compostos d'arsènic. Té una característica olor a all, que apareix per l'oxidació d'una part de la substància.

Carboni i silici

Metà - hidrogenel compost del carboni és el punt de partida de l'espai il·limitat de la química orgànica. Això és exactament el que va passar amb el carboni, perquè pot formar cadenes llargues i estables amb enllaços carboni-carboni. Als efectes d'aquest article, val la pena dir que l'àtom de carboni també té una hibridació sp3 aquí. La reacció principal del metà és la combustió, durant la qual s'allibera una gran quantitat de calor, per això s'utilitza metà (gas natural) com a combustible.

El silà és un compost de silici similar. S'encén espontàniament a l'aire i es crema. Cal destacar que també és capaç de formar cadenes semblants al carboni: per exemple, es coneixen el disilà i el trisilà. El problema és que l'enllaç silici-silici és molt menys estable i les cadenes es trenquen fàcilment.

Bor

Amb el bor tot és molt interessant. El fet és que el seu compost d'hidrogen més simple, el borà, és inestable i es dimeritza, formant diborà. El diborà s'encén espontàniament a l'aire, però és estable, igual que alguns borans posteriors que contenen fins a 20 àtoms de bor en una cadena; en això han avançat més que els silans amb un nombre màxim de 8 àtoms. Tots els borans són verinosos, inclosos els agents nerviosos.

fórmula de diborà
fórmula de diborà

Les fórmules moleculars dels compostos d'hidrogen dels no metalls i dels metalls s'escriuen de la mateixa manera, però es diferencien en l'estructura: els hidrurs metàl·lics tenen una estructura iònica, els no metalls tenen una estructura covalent.

Recomanat: