ترکیبات هیدروژنی غیر فلزات: فرمول ها، ساختار، خواص

فهرست مطالب:

ترکیبات هیدروژنی غیر فلزات: فرمول ها، ساختار، خواص
ترکیبات هیدروژنی غیر فلزات: فرمول ها، ساختار، خواص
Anonim

در جدول تناوبی، نافلزات در مثلث بالا قائم الزاویه قرار دارند و با کاهش تعداد گروه، تعداد آنها در آن نیز کاهش می یابد. در گروه هفتم (هالوژن ها) همه عناصر غیرفلز هستند. اینها فلوئور، کلر، برم، ید و استاتین هستند. اگرچه ما دومی را در نظر نمی گیریم، زیرا اولاً به خودی خود رادیواکتیو است، در پوسته زمین فقط به عنوان یک محصول میانی از فروپاشی اورانیوم رخ می دهد و ترکیب آن HAt (آستاتید هیدروژن) که در آزمایشگاه به دست می آید. بسیار ناپایدار است و در محلول مانند سایر هالیدهای هیدروژن رفتار نمی کند. در گروه ششم قبلاً غیر فلزات کمتری وجود دارد (اکسیژن، گوگرد، سلنیوم و تلوریم که یک متالوئید است)، در گروه پنجم سه (نیتروژن، فسفر و آرسنیک)، در چهارم - دو (کربن و سیلیکون) وجود دارد. و در سومی یک بور تنها وجود دارد. ترکیبات هیدروژنی نافلزات یک گروه خواص شیمیایی مشابهی دارند.

هالوژن

هیدروهالیدها مهمترین ترکیبات هالوژن هستند. با توجه به خواص آنها، اینها اسیدهای آنوکسیک هستند که در آب به یک آنیون هالوژن و یک کاتیون هیدروژن تجزیه می شوند. همه آنها بسیار محلول هستند. پیوند شیمیایی بین اتم ها در مولکول کووالانسی است، جفت الکترون به عنوان الکترونگاتیو بیشتر به سمت هالوژن منتقل می شود. از آنجایی که هر چه جدول تناوبی بالاتر باشد، الکترونگاتیوی اتم بیشتر است، بابا کاهش دوره، پیوند کووالانسی بیشتر و بیشتر قطبی می شود. هیدروژن بار مثبت جزئی بیشتری را حمل می کند ، در محلول راحت تر از هالوژن جدا می شود ، یعنی ترکیب کاملاً و موفقیت آمیزتر تجزیه می شود و قدرت اسیدها در سری از ید به کلر افزایش می یابد. ما در مورد فلوئور نگفتیم، زیرا در مورد آن دقیقاً برعکس مشاهده می شود: هیدروفلوریک (اسید هیدروفلوریک) ضعیف است و در محلول ها بسیار ضعیف تجزیه می شود. این با پدیده ای مانند پیوندهای هیدروژنی توضیح داده می شود: هیدروژن به پوسته الکترونی اتم فلوئور یک مولکول "خارجی" وارد می شود و یک پیوند بین مولکولی رخ می دهد که اجازه نمی دهد ترکیب همانطور که انتظار می رود تجزیه شود.

این به وضوح توسط نمودار با نقاط جوش ترکیبات هیدروژنی مختلف غیر فلزات تأیید می شود: ترکیبات عناصر دوره اول - نیتروژن، اکسیژن و فلوئور - که دارای پیوند هیدروژنی هستند از آنها متمایز می شوند.

نقطه جوش مقایسه ای
نقطه جوش مقایسه ای

گروه اکسیژن

ترکیب هیدروژنی اکسیژن آشکارا آب است. هیچ چیز قابل توجهی در مورد آن وجود ندارد، به جز اینکه اکسیژن موجود در این ترکیب، بر خلاف گوگرد، سلنیوم و تلوریم در موارد مشابه، در sp3-هیبریداسیون است - این با زاویه پیوند بین دو پیوند با هیدروژن فرض بر این است که به دلیل تفاوت زیاد در خصوصیات انرژی سطوح خارجی (هیدروژن دارای 1s، اکسیژن 2s، 2p، در حالی که بقیه به ترتیب دارای 3، 4 و 5 هستند، این امر برای عناصر باقی‌مانده از گروه 6 مشاهده نمی‌شود.).

مقایسه زوایای پیوند
مقایسه زوایای پیوند

سولفید هیدروژن در هنگام پوسیدگی پروتئین آزاد می شود، بنابراین با بوی تخم مرغ فاسد، سمی ظاهر می شود. این در طبیعت به شکل گاز آتشفشانی رخ می دهد و توسط موجودات زنده در طی فرآیندهایی که قبلا ذکر شد (پوسیدگی) آزاد می شود. در شیمی از آن به عنوان یک عامل کاهنده قوی استفاده می شود. هنگامی که آتشفشان فوران می کند، با دی اکسید گوگرد مخلوط می شود و گوگرد آتشفشانی تشکیل می دهد.

سلنید هیدروژن و تلورید هیدروژن نیز گازهایی هستند. به طرز وحشتناکی سمی است و بویی منزجر کننده تر از سولفید هیدروژن دارد. با افزایش دوره، خواص کاهشی افزایش می یابد، همچنین قدرت محلول های آبی اسیدها افزایش می یابد.

گروه نیتروژن

آمونیاک یکی از معروف ترین ترکیبات هیدروژنی غیر فلزات است. نیتروژن در اینجا نیز در sp3-هیبریداسیون است، یک جفت الکترون مشترک را حفظ می کند، به همین دلیل سپس ترکیبات یونی مختلفی را تشکیل می دهد. خاصیت ترمیم کنندگی قوی دارد. به دلیل توانایی خوب خود (به دلیل همان جفت الکترون تنها) در تشکیل کمپلکس ها شناخته شده است که به عنوان لیگاند عمل می کند. مجتمع های آمونیاکی از مس، روی، آهن، کبالت، نیکل، نقره، طلا و بسیاری دیگر شناخته شده اند.

فسفین - یک ترکیب هیدروژنی فسفر - حتی خواص کاهشی قوی تری دارد. بسیار سمی است، خود به خود در هوا مشتعل می شود. دارای دایمر موجود در مخلوط به مقدار کم.

آرسین - هیدروژن آرسنیک. سمی، مانند تمام ترکیبات آرسنیک. بوی سیر مشخصی دارد که در اثر اکسید شدن بخشی از ماده ظاهر می شود.

کربن و سیلیکون

متان - هیدروژنترکیب کربن نقطه شروع در فضای بی کران شیمی آلی است. این دقیقاً همان چیزی است که برای کربن اتفاق افتاد، زیرا می تواند زنجیره های طولانی پایداری را با پیوندهای کربن-کربن ایجاد کند. برای اهداف این مقاله، شایان ذکر است که اتم کربن در اینجا هیبریداسیون sp3 نیز دارد. واکنش اصلی متان احتراق است که در طی آن مقدار زیادی گرما آزاد می شود و به همین دلیل از متان (گاز طبیعی) به عنوان سوخت استفاده می شود.

سیلان یک ترکیب سیلیکونی مشابه است. به طور خود به خود در هوا مشتعل می شود و می سوزد. قابل ذکر است که قابلیت تشکیل زنجیرهای کربن مانند را نیز دارد: به عنوان مثال دیسیلان و تریسیلان شناخته شده است. مشکل این است که پیوند سیلیکون-سیلیکون پایداری بسیار کمتری دارد و زنجیره‌ها به راحتی می‌شکنند.

Bor

با بور همه چیز بسیار جالب است. واقعیت این است که ساده ترین ترکیب هیدروژنی آن - بوران - ناپایدار است و دیمر می شود و دی بوران را تشکیل می دهد. دی بوران به طور خود به خود در هوا مشتعل می شود، اما خود پایدار است، مانند برخی از بوران های بعدی که حاوی حداکثر 20 اتم بور در یک زنجیره هستند - در این حالت آنها بیشتر از سیلان هایی با حداکثر 8 اتم پیشرفت کرده اند. همه بوران ها از جمله عوامل عصبی سمی هستند.

فرمول دی بوران
فرمول دی بوران

فرمول‌های مولکولی ترکیبات هیدروژنی غیر فلزات و فلزات به یک شکل نوشته شده‌اند، اما از نظر ساختار متفاوت هستند: هیدریدهای فلزی ساختار یونی دارند، غیرفلزها ساختار کووالانسی دارند.

توصیه شده: