Пользовательский поиск
Химия
Химия водорода
Молекулярный водород существует в двух аллотропных формах обусловленных спинами электронов - орто-водород и пара-водород. Аллотропные формы немного отличаются по температурам плавления и кипения.
Катон водорода из-за малого размера в растворах обязательно сольватируется. Его сольватированные формы обеспечивают кислотность растворов. Легкость отщепления катиона водорода определяет силу кислоты, а легкость присоединения - силу оснований.
Анион водорода наблюдается в гидридах щелочных и щелочноземельных металлов.
Описаны комплексы содержащие водород как в нейтральной, так и в ионизированных формах (анионной и катионной). В некоторых случаях водород служит мостиком в комплексных соединениях. "Озадаченные" комплексы могут присоединять молекулярный водород разделяя его на протон и гидрид-ион.
Пока не получено ни одного стабильного соединения, содержащего связь водорода с благородными газами, но существуют соединения полученные в матрице твердого аргона - HArF, HXeF, HXeCCH и т.п.
Известны все галогеноводороды - фтороводород, хлороводород, бромоводород и иодоводород. Прочность молекул уменьшается с ростом молекулярной массы галогена. Астатоводород был зафиксирован, но его свойства не изучены из-за высокой радиоактивности астата.
С кислородом известно несколько соединений. Самое известное - оксид водорода или вода. Получен также пероксид водорода. При низких температурах получены триоксид и тетраоксид водорода.
Известно несколько соединений водорода с серой - газообразный сероводород и серия жидких малоустойчивых сульфанов с длиной цепи от 2 до 5 атомов серы.
Получены также селеноводород и теллуроводород.
Получены следующие бинарные соединения азота и водорода - аммиак NH3, соли аммония, гидразин N2H4 и его соли, соли триазана, малоустойчивые соли тетразана, 2-тетразен H2N-N=N-NH2, азотистоводородная кислота HN3. Диимин HN=NH очень неустойчив и охарактеризован лишь спектрально или как промежуточная частица в реакциях.
Для фосфора получено несколько гидридов - фосфин, дифосфин.
Получены соединения водорода с мышьяком - арсин, и сурьмой - стибин. Существование висмутина находится под сомнением.
С углеродом водород дает обширный набор многих тысяч углеводородов, изучающихся в органической химии.
Соединений кремния значительно меньше. Описаны моносилан, дисилан, трисилан, изомеры тетрасилана и пентасилана. Получены несколько циклических силанов.
Из соединений с германием получены герман и дигерман. Также получены малоустойчивые станнан и плюмбан.
Для бора известно около сотни бороводородов, часто довольно сложного строения - диборан, пентаборан, декаборан и др. Для многих бороводородов получены комплексные гидриды. Борогидрид алюминия при комнатной температуре является жидкостью.
Для алюминия получен гидрид алюминия, полимерного строения. Известны гидриды галлия и индия. Для всех элементов получены комплексные гидриды.
Для элементов подгруппы цинка получены гидриды цинка и кадмия, а ткаже очень неустойчивый гидрид ртути(II).
Гидрид меди(I) был получен как неустойчивое соединение. Существование гидридов серебра и золота сомнительно.
Для элементов 3 группы наиболее устойчивы гидриды в степени окисления элементов +3.
Для всех щелочноземельных элементов получены гидриды.
Для всех щелочных металлов получены гидриды, которые представляют собой белые кристаллические вещества, бурно реагирующие с водой.
Почти все органические соединения содержат водород в своем составе, но отметим некоторые, где водород имеет особое значение.
Интересным соединением является "обратный" гидрид натрия в котором водород зафиксирован в азакриптанде типа "протонная тюрьма", а анионом выступает анион натрия.