Учебник. Водород и его соединения. Гелий



Водород и его соединения. Гелий

Водород, помимо наиболее стабильной молекулы H 2 и сольватированного иона H+ существует в атомарном состоянии, в виде иона H 2 , молекулярных ионов H2+ и H2-. Из-за малого радиуса атома энергия связи в молекуле водорода наибольшая из всех атомных гомонуклеарных молекул VIIА и IА групп:

H2 F2 Cl2 Br2 I2 Li2 Na2 K2
Eсв, кДжċмоль–1 435 154 280 162 150 104 71 48

Образование иона H+ сопровождается резким уменьшением эффективного радиуса, изменением кислотно-основных свойств и окислительно-восстановительных потенциалов некоторых соединений в присутствии H+, гидратированием в водных растворах протона с образованием иона гидроксония H3O+. Вакантность 1s-орбитали способствует образованию водородной связи.

Водная гладь – самый распространенный на Земле пейзаж

Водород следует рассматривать как не имеющий полных аналогов химический элемент, поэтому его помещают либо в первую, либо в седьмую группу. К группе галогенов водород можно отнести из-за легкой замещаемости водорода галогенами в органических соединениях и способности к образованию аниона H (гидрид-иона).

Воздушный шар наполняют водородом

Соединения водорода с менее электроотрицательными элементами называют гидридами. Промежуточное значение ЭО (2,1) позволяет водороду образовывать химические соединения с различной степенью полярности химической связи, поэтому их классифицируют следующим образом: ионные (солеобразные) соединения (с s-элементами), ковалентно-полярные (с p-элементами), металлоподобные фазы внедрения (с переходными металлами) (табл. 8.1).

Переход от одного типа соединений к другому совершается постепенно. Так, гидриды меди и цинка занимают промежуточное положение между ионными и ковалентными, а гидриды серебра и золота сходны с гидридами переходных металлов.

Более подробно соединения с водородом будут расмотрены в обзорах соответствующих элементов.

Второй элемент первого периода – гелий – формально входит в VIIIА подгруппу. Гелий – типичный инертный элемент, его неспособность вступать в химическое взаимодействие с другими элементами предопределена устойчивостью его электронной конфигурации 1 s 2 . К типично химическим соединениям можно отнести лишь молекулярный ион He2+ и гидрид гелия HeH с электронной формулой ( σ св ) 2 ( σ * ) 1 и кратностью связи 0,5.





 

© Физикон, 1999-2015