§ 29.1. Водородные соединения неметаллов и металлов
Site: | Профильное обучение |
Course: | Химия. 11 класс |
Book: | § 29.1. Водородные соединения неметаллов и металлов |
Printed by: | Guest user |
Date: | Tuesday, 11 February 2025, 2:14 AM |
Кислотно-основные свойства водных растворов водородных соединений неметаллов
Рассмотрим изменение кислотно-основных свойств водных растворов летучих водородных соединений в зависимости от положения элемента в периодической системе. Известно, что СН4 не растворяется в воде, NH3 образует слабое основание NH3 ∙ Н2O, а раствор НF — слабая кислота:
NH3 ∙ Н2O
+ OН–;
Н2О Н+ + ОН–;
HF H+ + F–.
Значит, кислотные свойства водородных соединений неметаллов в периоде с увеличением порядкового номера элемента усиливаются.
В группах кислотные свойства водных растворов водородных соединений неметаллов также усиливаются: НF является слабой кислотой, а HCl, HBr, HI — сильными.

Углерод и водород образуют значительное число бинарных органических соединений различных классов: алканы СnH2n+2, алкены СnH2n, алкины СnH2n–2, арены СnH2n–6 и др.
Кислород образует два устойчивых соединения с водородом — Н2О и Н2О2 (вода и пероксид водорода).
Для серы известен ряд водородных соединений состава Н2Sn (n = 1–20), например, Н2S, Н2S2.
Водородные соединения металлов
Водородные соединения щелочных и щёлочноземельных металлов можно получить прямым соединением простых веществ, например:
Н2 + 2Li = 2LiH,
Н2 + Вa = ВaH2.
Для этого водород под давлением пропускают над разогретым до 200−600 °С металлом.
Наиболее распространённые соединения водорода с неметаллами, а также металлами IA- и IIA-групп представлены на рисунке 67.1.

Водородные соединения металлов IA- и IIA-групп (s-элементов, кроме бериллия) — ионные гидриды. Это белые кристаллические вещества с достаточно высокими температурами кипения, их расплавы электропроводны.
Важнейшим свойством гидридов металлов является их взаимодействие с водой и кислотами с образованием водорода:
LiH + Н2О = LiOH + H2↑;
СаН2 + 2НСl = CaCl2 + 2H2↑.

Ионные гидриды — это вещества, при нагревании разлагающиеся на металл и водород без плавления: 2NaH = 2Na + H2.
Исключение составляют LiH и CaH2, которые плавятся без разложения, но при дальнейшем нагревании всё же разлагаются.
Ионные гидриды металлов обладают восстановительными свойствами:
NaH + C2H5OH = C2H5ONa + H2.
Благодаря восстановительным свойствам ионные гидриды используют для получения металлов из их оксидов или галогенидов, удаления окалины с поверхности тугоплавких металлов. Гидриды — источники водорода и поэтому перспективны как компонент ракетного топлива.
При взаимодействии ионных гидридов с гидридами алюминия или бора образуются комплексные гидриды. Из них наибольшее значение имеют борогидрид натрия Na[BH4] и алюмогидрид лития Li[AlH4] как сильные восстановители:
2RCHO + 2Li[BH4] + 2H2O = 2RCH2OH + 2LiOH + B2H6↑ (восстановление альдегидов);
2Ni2+ + + 4OH− → 2Ni +
+ 2H2↑ (восстановление ионов металлов в процессах получения металлических покрытий и порошков).
Кислотные свойства водных растворов водородных соединений неметаллов в периодах усиливаются.
Гидриды s-элементов (металлов) — ионные соединения. Они обладают восстановительными свойствами, гидролизуются и реагируют с кислотами с образованием водорода.
Вопросы, задания, задачи
1. Назовите общие формулы водородных соединений элементов VIIA-, VIA-, VA- и IVA-групп.
2. Выпишите формулы водородных соединений с ковалентной связью: HCl, СаН2, Н2Se, LiH, HF, BaH2, NaH.
3. Определите степени окисления атомов в следующих гидридах:
- а) HBr, BаН2, Н2S, NH3;
- б) HF, H2S, NaH, CaH2.
4. Составьте уравнения синтеза гидридов, указанных в задании 3.
5. Назовите водородные соединения неметаллов, между молекулами которых существует сильная водородная связь. Объясните причину этого явления.
6. Составьте уравнения реакций между гидроксидом калия и водородными соединениями фтора и йода в молекулярной и ионной формах. Почему сумма коэффициентов в уравнениях, написанных в ионной форме, различна?
7. Составьте уравнения реакций согласно схеме:
- a)
;
- б)
.
Дайте характеристику реакциям 1* по известным вам классификационным признакам.
8. Имеется ряд водородных соединений: NaH, BaН2, Н2О, NН3, HCl. Какие из них за счёт атомов водорода могут проявлять свойства:
- а) восстановительные;
- б) окислительные?
9. Бинарное соединение кальция и неметалла VА-группы массой 1,82 г при действии воды образует газ объёмом 448 см3 (н. y.). Установите химическую формулу газообразного соединения.
10. Смесь, содержащую хлор массой 35,5 г и водород массой 1,5 г, подожгли. Определите объёмные доли каждого из компонентов в смеси газов после окончания реакции.
Самоконтроль
1. Летучими водородными соединениями являются вещества, формулы которых:
- а) NaH;
- б) HF;
- в) СН4;
- г) HCl.
2. Кислотные свойства усиливаются в водных растворах соединений в ряду:
- а) NН3, СН4, HF;
- б) HF, СН4, NН3;
- в) NН3, HF, HCl;
- г) HCl, HF, СН4.
3. При растворении в воде образуют щёлочь соединения:
- а) NaH;
- б) HI;
- в) SrH2;
- г) HCl.
4. Атомы водорода могут проявлять только окислительные свойства в составе:
- а) NaH;
- б) HBr;
- в) Н2S;
- г) Н2.
5. В четырёх пробирках находятся дистиллированная вода, а также продукты растворения в воде аммиака, бромоводорода и гидрида кальция. Результаты испытания содержимого пробирок универсальным индикатором следующие:
![]() |
1 – рН = 10 |
2 – рН = 7 | |
3 – рН = 13 | |
4 – рН = 2 |
Вода и раствор бромоводорода находятся в пробирках:
- а) 1 и 2;
- б) 2 и 3;
- в) 2 и 4;
- г) 1 и 4.