Халькогеноводороды

Шаблон:Информационный список 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
Вода	H2O		18	95,8	104,45	1,85	−285,83	0	100
Сероводород	H2S		34	133,6	92,1	0,93	−20,15	−82,3	−60,28
Селеноводород	H2Se		81	146	91		85,77	−65,73	−41,25
Теллуроводород	H2Te		130	169	90		154,39	−49	−2,2
Полоноводород	H2Po		211	171	88			−35,3	36,1

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):

${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖷\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\rightleftarrows }{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}{𝖮}^{\mathsf{+}}\mathsf{+}𝖧{𝖷}^{\mathsf{-}}$

$𝖧{𝖷}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\rightleftarrows }{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}{𝖮}^{\mathsf{+}}\mathsf{+}{𝖷}^{\mathrm{𝟤}}\mathsf{-}$

Халькогеноводороды реагируют с гидроксидами с образованием соответствующих солей и воды:

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

${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖪𝖮𝖧\mathsf{\to }{𝖪}_{\mathrm{𝟤}}𝖲𝖾\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

При отношении 1:1 халькогеноводорода и гидроксида образуется кислая соль:

${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{+}𝖪𝖮𝖧\mathsf{\to }𝖪𝖲𝖧\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Воду можно разложить на элементы методом электролиза:

$\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

При этом необходимо подавать напряжение около 6В.

Вода и сероводород взаимодействуют с некоторыми металлами:

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖺\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{+}𝖥𝖾\mathsf{\to }𝖥𝖾𝖲\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }$

Теллуроводород и полоноводород — неустойчивые вещества, разлагаются даже при низких температурах:

${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖳𝖾\mathsf{\to }{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}𝖳𝖾$

${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖯𝗈\mathsf{\to }{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}𝖯𝗈$

Методы получения

Непосредственная реакция халькогенов с водородом:

$\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

${𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖲\mathsf{\to }{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{\uparrow }$

При этом выделяется большое количество теплоты, реакции экзотермичны.

Сероводород можно получить взаимодействием сульфида железа с кислотой:

$𝖥𝖾𝖲\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝖮𝖮𝖧\mathsf{\to }\mathsf{(}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟥}}𝖢𝖮𝖮{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}𝖥𝖾\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{\uparrow }$

См. также

• Галогеноводороды
• Пниктогеноводороды

Литература

• Блументаль Г. Н. «Анорганикум. Т.1.»
• Кан Р. С. «Введение в химическую номенклатуру»