Пниктогеноводороды

Пниктогеноводороды - общее название соединений, образованных из водорода и пниктогенов (элементов подгруппы азота).

Пниктогеноводороды - бесцветные резко пахнущие газы, растворимые в воде. Являются очень слабыми кислотами. Все пниктогеноводороды чрезвычайно токсичны (очень ядовиты) для человека в очень больших концентрациях (исключение составляет умеренно-токсичный аммиак). Имеют общую формулу H₃X (чаще используется формула XH₃), где X - пниктоген.

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
Аммиак	NH3		17	101.7	107.8	1.48	-45.94	-77.73	-33.34
Фосфин	PH3		34	142	93.5	0.58	5.4	-133.8	-87.8
Арсин	AsH3		78	151.9	91.8	0.2	66.4	-117	-62.5
Стибин	SbH3		125	170.7	91.7			-88	-17
Висмутин	BiH3		212	90.48	177.59				16.8

Химические свойства

Пниктогеноводороды могут присоединять протон, в результате получается соответствующий ион:

$𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}^{\mathsf{+}}\mathsf{\to }𝖭H_{\mathrm{𝟦}}^{\mathsf{+}}$ (ион аммония)

$𝖯{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}^{\mathsf{+}}\mathsf{\to }𝖯H_{\mathrm{𝟦}}^{\mathsf{+}}$ (ион фосфония)

$𝖠𝗌{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}^{\mathsf{+}}\mathsf{\to }𝖠𝗌H_{\mathrm{𝟦}}^{\mathsf{+}}$ (ион арсония)

Ионы аммония и фосфония относительно устойчивы, ион арсония же был обнаружен лишь при пониженной температуре.

При растворении аммиака в воде образуется гидроксид аммония (нашатырный спирт), реакция обратима:

$𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\rightleftarrows }𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟦}}𝖮𝖧$ (в действительность находится в виде гидрата NH3*H2O)

Получение

Аммиак можно получить прямым синтезом из элементов:

$\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖭}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}$

При гидролизе нитридов выделяется аммиак, при гидролизе фосфидов - фосфин, при гидролизе арсенидов - арсин:

$𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟥}}𝖭\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}𝖭{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\uparrow }$

${𝖪}_{\mathrm{𝟥}}𝖯\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟥}𝖪𝖮𝖧\mathsf{+}𝖯{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\uparrow }$

$𝖫{𝗂}_{\mathrm{𝟥}}𝖠𝗌\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟥}𝖫𝗂𝖮𝖧\mathsf{+}𝖠𝗌{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\uparrow }$

См. также

• Галогеноводороды
• Халькогеноводороды

Литература

• Ахметов Н. С. "Общая и неорганическая химия"
• Карапетьянц М. Х., Дракин С.И. "Общая и неорганическая химия"