Халькогеноводороды
Халькогеноводороды — общее название соединений, образованных из водорода и халькогенов (элементов подгруппы кислорода). Имеют общую формулу H2X, где X — халькоген.
| Соединение | Формула | Модель | Молярная масса | Длина связи d(H-X)/pm |
Валентный угол (H-X-H), ° | Дипольный момент μ/D |
G°f | tплав °C |
tкип °C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 |
|||||||||
 |
|||||||||
 |
|||||||||
 |
|||||||||
 |
При нормальных условиях сероводород, селеноводород и теллуроводород — газы, вода и полоноводород — жидкости. Все халькогеноводороды чрезвычайно токсичны (исключением является вода).
Халькогены в халькогеноводородах имеют степень окисления −2. Так как они имеют максимальную отрицательную степень окисления, они проявляют только восстановительные свойства. Восстановительная способность халькогеноводородов растет от кислорода к полонию.
Газообразные халькогеноводороды малорастворимы в воде.
Химические свойства
При растворении газообразных халькогеноводородов в воде происходит диссоциация в две ступени (диссоциация по второй ступени происходит очень слабо):
- [math]\displaystyle{ \mathsf{H_2X + H_2O \rightleftarrows H_3O^+ + HX^-} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{HX^- + H_2O \rightleftarrows H_3O^+ + X^2-} }[/math]
Халькогеноводороды реагируют с гидроксидами с образованием соответствующих солей и воды:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{H_2S + 2NaOH \rightarrow Na_2S + 2H_2O} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{H_2Se + 2KOH \rightarrow K_2Se + 2H_2O} }[/math]
При отношении 1:1 халькогеноводорода и гидроксида образуется кислая соль:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{H_2S + KOH \rightarrow KSH + H_2O} }[/math]
Воду можно разложить на элементы методом электролиза:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2H_2O \rightarrow 2H_2\uparrow + O_2\uparrow} }[/math]
При этом необходимо подавать напряжение около 6В.
Вода и сероводород взаимодействуют с некоторыми металлами:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{H_2S + Fe \rightarrow FeS + H_2\uparrow} }[/math]
Теллуроводород и полоноводород — неустойчивые вещества, разлагаются даже при низких температурах:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{H_2Te \rightarrow H_2\uparrow + Te} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{H_2Po \rightarrow H_2\uparrow + Po} }[/math]
Методы получения
Непосредственная реакция халькогенов с водородом:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{H_2 + S \rightarrow H_2S\uparrow} }[/math]
При этом выделяется большое количество теплоты, реакции экзотермичны.
Сероводород можно получить взаимодействием сульфида железа с кислотой:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{FeS + 2CH_3COOH \rightarrow (CH_3COO)_2Fe + H_2S\uparrow} }[/math]
См. также
Литература
- Блументаль Г. Н. «Анорганикум. Т.1.»
- Кан Р. С. «Введение в химическую номенклатуру»