Водородные соединения неметаллов.

Общие формулы водородных соединений (гидридов)

Общие формулы водородных соединений по группам
I	II	III	IV	V	VI	VII
R^+1H^-1	R^+2H2^-1	R^+3H3^-1	R^-4H4^+1	R^-3H3^+1	H2^+1R^-2	H^+1R^-1
Нелетучие водородные соединения	Летучие водородные соединения

С неметаллами водород образует летучие соединения молекулярного строения. В обычных условиях это газы или летучие жидкости.

Проследим сначала, как изменяются свойства водородных соединений неметаллов в периодах слева направо. Так, например, рассмотрим свойства водородных соединений металлов 2-го периода – азота и фтора. Аммиак NH₃ обладает основными свойствами, а фтороводород HF – кислотными. Такими же свойствами обладают водородные соединения элементов 3-го периода – фосфин PH₃ и хлороводород HCl.

Следовательно, в периодах слева направо кислотные свойства летучих водородных соединений неметаллов в водных растворах усиливаютс я.

1. В периодах слева направо у ионов элементов положительный заряд увеличивается. В связи с этим кислотные свойства летучих водородных соединений элементов в водных растворах усиливаются.

2. В группах сверху вниз отрицательно заряженные анионы (например, F^-, Cl^-, Br^-, I^-) всё слабее притягивают положительно заряженные ионы водорода H⁺. В связи с этим облегчается процесс отщепления ионов водорода H⁺ и кислотные свойства водородных соединений увеличиваются.

3. Водородные соединения неметаллов, обладающие в водных растворах кислотными свойствами, реагируют со щелочами. Водородные же соединения неметаллов, обладающие в водных растворах основными свойствами, реагируют с кислотами.

4. Окислительная активность водородных соединений неметаллов в группах сверху вниз сильно увеличивается. Например, окислить фтор из водородного соединения HF химическим путём нельзя, окислить же хлор из водородного соединения HCl можно различными окислителями. Это объясняется тем, что в группах сверху вниз резко возрастают атомные радиусы, в связи с чем отдача электронов облегчается.

 

3. Задача № 10. Решение. Первичные амины (СnH2n+1NH2) при взаимодействии с кислотами образуют соли алкиламмония:

СnH2n+1NH2 + HBr = [СnH2n+1NH3]+Br-.

К сожалению, по массе амина и образовавшейся соли мы не сможем найти их количества (поскольку неизвестны молярные массы). Пойдем по другому пути. Вспомним закон сохранения массы: m(амина) + m(HBr) = m(соли), следовательно, m(HBr) = m(соли) - m(амина) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

По массе бромоводорода находим количество, n(HBr) = n(амина), M(амина) = 31 г/моль.

 

Ответ: CH₃NH₂.

 

Билет № 11.

1. Кислоты. Классификация. Специфические свойства серной кислоты.

2. Фенол. Строение. Физические и химические свойства. Получение. Применение.

3. Задача № 11. Некоторое количество алкена Х при взаимодействии с избытком хлора образует 11,3 г дихлорида, а при реакции с избытком брома - 20,2 г дибромида. Определите молекулярную формулу Х.

 

1. Кислоты – это сложные вещества, при диссоциации которых в водных растворах в качестве катионов отщепляются только катионы водорода.

Атомы водорода в молекулах кислот могут замещаться атомами металла, в результате чего образуются соли:

Кислотные остатки Ac входят в состав кислот и в состав солей. Валентность кислотного остатка определяется числом атомов водорода (x) в молекуле кислоты.

Классификация

a) По основности.

Основные кислоты – это число атомов водорода, которые в молекуле кислоты могут замещаться атомами металла.

По основности кислоты делятся на:

А) Одноосновные, молекулы которых содержат один атом водорода: HCl, HNO₃, HCN и другие;

Б) Двухосновные, молекулы которых содержат два атома водорода: H₂S, H₂SO₄, H₂CO₃ и другие;

В) Трёхосновные, молекулы которых содержат три атома водорода: H₃PO₄, H₃BO₂, H₃AsO₄ и другие;

Г) Четырёхосновные, молекулы которых содержат четыре атома водорода: H₄P₂O₇ и другие.

Кислоты, молекулы которых содержат два и более атомов водорода, называются многоосновными.

По содержанию атомов кислорода в молекуле кислоты делятся на:

А). Бескислородные, молекулы которых не содержат атомов кислорода: HCl, HBr, HCN, H₂S и другие;

Б) Кислородосодержащие, молекулы которых содержат атомов кислорода: HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄ и другие.

Кислородосодержащие кислоты называются оксокислотами. Оксокислоты являются гидратами кислотных оксидов, то есть продуктами соединения кислотных оксидов с водой.

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

Специфические свойства серной кислоты: 1. Концентрированная серная кислота – сильный окислитель: при нагревании она реагирует почти со всеми металлами (исключение Au, Pt и некоторые другие). В этих реакциях в зависимости от активности металла и условий выделяются SO2, H2S, S.

2. Концентрированная серная кислота энергично реагирует с водой с образованием гидратов:

H₂SO₄ + nH₂O à H₂SO₄ * n H₂O + Q

Концентрированная серная кислота способна отщеплять от органических веществ водород и кислород в виде воды, обугливая органические вещества.

Характерной реакцией на серную кислоту и её соли является взаимодействие с растворимыми солями бария. Выпадает белый осадок, который не растворяется ни в воде, концентрированной азотной кислоте.

Процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или расплавлении называется электролитической диссоциацией.

Электролиты – это вещества, которые при растворении в воде или в расплавленном состоянии распадаются на ионы. Ионы – это атомы или группы атомов, обладающие положительным (катионы) или отрицательным (анионы) зарядом.

Химические свойства кислот
Кислота +	индикатор	лакмус
Me (до «H»)	Соль + H2
MexOy	Соль + H2O
Me(OH)n	Соль + H2O
Соль (t)	Другая кислота + другая соль
t	неMeO + H2