Теория:
Состав и физические свойства
Все водородные соединения неметаллов имеют молекулярное строение. У них низкие температуры кипения, и при обычных условиях эти вещества являются газами (кроме воды).
Вещество | Формула | Физические свойства |
Фтороводород | При \(25°C\) — бесцветный газ с резким запахом. При \(10°C\) — бесцветная жидкость, неограниченно растворимая в воде | |
Хлороводород | Бесцветный газ с резким запахом, дымящий во влажном воздухе. Растворимость в воде составляет \(500\) объёмов в \(1\) объёме воды | |
Бромоводород | Бесцветный газ с удушливым запахом, дымящий во влажном воздухе | |
Иодоводород | Бесцветный газ с резким запахом, дымящий во влажном воздухе | |
Вода | Бесцветная жидкость без запаха и вкуса | |
Сероводород | Бесцветный ядовитый газ с запахом тухлых яиц, малорастворимый в воде | |
Селеноводород | Бесцветный, очень ядовитый газ с отвратительным запахом | |
Теллуроводород | Бесцветный, горючий, легкоразлагающийся газ с неприятным запахом | |
Аммиак | Бесцветный, легко сжижающийся газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде | |
Фосфин | Бесцветный ядовитый газ с запахом гнилой рыбы; плохо растворяется в воде, проявляя слабые основные свойства | |
Арсин | Очень ядовитый бесцветный газ. Неустойчивый, легко окисляется | |
Метан | Бесцветный газ без запаха. Легче воздуха. Малорастворим в воде. Горючее вещество. Горит с образованием углекислого газа и воды | |
Силан | Бесцветный ядовитый газ с резким неприятным запахом. Неустойчивый, легко окисляется |
Кислотно-основные свойства
Свойства оснований или кислот водородными соединениями неметаллов проявляются в водных растворах. Растворение этих веществ в воде происходит по-разному.
1. Метан и силан в воде не растворяются и кислотно-основных свойств не проявляют.
2. Аммиак с водой реагирует с образованием ионов аммония и гидроксид-ионов, т. е. проявляет слабые основные свойства:
Подобным образом реагирует с водой фосфин, образуя ещё более слабое основание.
3. Воду можно рассматривать как амфотерное соединение, так как она в очень небольшой степени распадается на катионы водорода и гидроксид-ионы:
.
Вода как амфотер реагирует с основными и кислотными оксидами.
4. Галогеноводороды, сероводород, селеноводород, теллуроводород в водных растворах диссоциируют как кислоты. Cила кислот увеличивается по группе сверху вниз. Например, среди галогеноводородных кислот самая слабая плавиковая кислота, а самая сильная — йодоводородная:
;
.
Усиление кислотных свойств объясняется увеличением длины связи «водород — неметалл» и уменьшением её прочности.
В периоде кислотные свойства этих соединений усиливаются слева направо. Пример из третьего периода: сероводородная кислота слабая, а хлороводородная — сильная:
;
.
Усиление кислотных свойств в этом случае обусловлено увеличением полярности связи между атомами водорода и неметалла.
У элементов одного периода и одной группы основные свойства водородных соединений ослабевают, а кислотные — усиливаются.
Окислительно-восстановительные свойства
Водородные соединения неметаллов в реакциях могут быть окислителями за счёт атомов водорода:
В реакциях с окислителями эти соединения проявляют восстановительные свойства за счёт атомов неметалла. Примеры реакций, в которых водородное соединение — восстановитель:
Восстановительные свойства водородных соединений с увеличением порядкового номера неметалла ослабевают по периоду и усиливаются по группе. Причина — уменьшение радиуса атома неметалла по периоду и его увеличение по группе.