Как найти формулу летучего водородного соединения элемента

Как найти формулу летучего водородного соединения элемента

ДЛЯ начала нам понадобится таблица Менделеева

 1) ФОРМУЛЫ ВЫСШИХ ОКСИДОВ

высший оксид -это оксид с максимальной валентностью

максимальная валентность  определяется по номеру группы ( главной подругппы),в которой находится элемент

ПРИМЕР:

алюминий находится в третьей группе ,значит его валентность будет III

  III  6    II

Al  2     O3

III -валентность алюминия

 II- валентность кислорода (постоянная)

6 – наименьшее общее кратное между II  и III  

6 делим на валентность алюминия III получаем его индекс 2

6 делим на валентность кислорода II получаем индекс кислорода 3

и получается Al₂O₃

еще пример: фосфор – в пятой группе ,значит максимальная валентность V

P2O5 и т.д.

2) летучее водородное соединение

только элементы IV,V,VI и VII  групп образуют ЛЕТУЧИЕ водородные соединения.

валентность элемента в соединении с водородм равна   8-номер группы.

пример 

хлор находится в 7 группе, значит его валентность с водородом будет 8-7=1

и формула 

  I   I

 H  Cl

сера   – 6 группа    валентность 8-6=2. значит валентность серы будет II

  I    II

H ₂ S 

 вот и все тонкости

Удачи 

Источник

Соединения водорода с неметаллами — летучие водородные соединения. Это метан, силан, аммиак, фосфин, арсин, сероводород, вода, галогеноводороды. Способы получения и химические свойства.

Строение  и физические свойства

Все летучие водородные соединения — газы (кроме воды) при нормальных условиях.

CH4 — метан NH3 — аммиак H2O — вода HF –фтороводород
SiH4 — силан PH3 — фосфин H2S — сероводород HCl –хлороводород
AsH3 — арсин H2Se — селеноводород HBr –бромоводород
H2Te — теллуроводород HI –иодоводород

Способы получения силана

Силан образуется при взаимодействии соляной кислоты с силицидом магния:

Mg2Si + 4HCl → 2MgCl2 + SiH4

Видеоопыт получения силана из силицида магния можно посмотреть здесь.

Способы получения аммиака

В лаборатории аммиак получают при взаимодействии солей аммония с щелочами. Поскольку аммиак очень хорошо растворим в воде, для получения чистого аммиака используют твердые вещества.

Например, аммиак можно получить нагреванием смеси хлорида аммония и гидроксида кальция. При нагревании смеси происходит образование соли, аммиака и воды:

2NH4Cl    +  Са(OH)2   →  CaCl2  + 2NH3  +   2Н2O

Тщательно растирают ступкой смесь соли и основания и нагревают смесь. Выделяющийся газ собирают в пробирку (аммиак — легкий газ и пробирку нужно перевернуть вверх дном). Влажная лакмусовая бумажка синеет в присутствии аммиака.

Видеоопыт получения аммиака из хлорида аммония и гидроксида кальция можно посмотреть здесь.

Еще один лабораторный способ получения аммиака – гидролиз нитридов.

Например, гидролиз нитрида кальция:

Ca3N2    +   6H2O  →  ЗСа(OH)2    +    2NH3

В промышленности аммиак получают с помощью процесса Габера: прямым синтезом из водорода и азота.

N2    +   3Н2    ⇄    2NH3

Процесс проводят при температуре 500-550оС и в присутствии катализатора.  Для синтеза аммиака применяют давления 15-30 МПа. В качестве катализатора используют губчатое железо с добавками оксидов алюминия, калия, кальция, кремния. Для полного использования исходных веществ применяют метод циркуляции непрореагировавших реагентов: не вступившие в реакцию азот и водород вновь возвращают в реактор.

Более подробно про технологию производства аммиака можно прочитать здесь.

Способы получения фосфина

В лаборатории фосфин получают водным или кислотным гидролизом фосфидов – бинарных соединений фосфора и металлов.

Например, фосфин образуется при водном гидролизе фосфида кальция:

Ca3P2    +   6H2O  →   3Са(ОН)2    +   2PH3

Или при кислотном гидролизе, например, фосфида магния в соляной кислоте:

Mg3P2      +   6HCl →   3MgCl2    +   2PH3↑

Еще один лабораторный способ получения фосфина – диспропорционирование фосфора в щелочах.

Например, фосфор реагирует с гидроксидом калия с образованием гипофосфита калия и фосфина:

4P    +   3KOH   +   3H2O   →   3KH2PO2   +   PH3↑

Способы получения сероводорода

1. В лаборатории сероводород получают действием минеральных кислот на сульфиды металлов, расположенных в ряду напряжений левее железа.

Например, при действии соляной кислоты на сульфид железа (II):

FeS   +   2HCl   →   FeCl2   +   H2S↑

Еще один способ получения сероводорода – прямой синтез из водорода и серы:

S  +  H2  →  H2S

Еще один лабораторный способ получения сероводорода – нагревание парафина с серой.

Видеоопыт получения и обнаружения сероводорода можно посмотреть здесь.

2. Также сероводород образуется при взаимодействии растворимых солей хрома (III) и алюминия с растворимыми  сульфидами. Сульфиды хрома (III) и алюминия необратимо гидролизуются в водном растворе.

Например: хлорид хрома (III) реагирует с сульфидом натрия с образованием гидроксида хрома (III), сероводорода и хлорида натрия:

2CrCl3  +  3Na2S  +  6H2O  →   2Cr(OH)3  +  3H2S↑  +  6NaCl

Химические свойства силана

1. Силан — неустойчивое водородное соединение (самовоспламеняется на воздухе). При сгорании силана на воздухе образуется оксид кремния (IV) и вода:

SiН4 + 2О2 = SiO2 + 2Н2О

Видеоопыт сгорания силана можно посмотреть здесь.

2. Силан разлагается водой с выделением водорода:

SiH4    +   2H2O   →  SiO2   +  4H2

3. Силан разлагается (окисляется) щелочами:

SiH4    +   2NaOH   +   H2O   →   Na2SiO3   +   4H2

4. Силан при нагревании разлагается:

SiH4 → Si + 2H2

Химические свойства фосфина

1. В водном растворе фосфин проявляет очень слабые основные свойства (за счет неподеленной электронной пары). Принимая протон (ион H+), он превращается в ион фосфония. Основные свойства фосфина гораздо слабее основных свойств аммиака. Проявляются при взаимодействии с безводными кислотами.

Например, фосфин реагирует с йодоводородной кислотой:

PH3   +   HI   →  PH4I

Соли фосфония неустойчивые, легко гидролизуются.

2. Фосфин PH3 – сильный восстановитель за счет фосфора в степени окисления -3. На воздухе самопроизвольно самовоспламеняется:

2PH3    +   4O2  →   P2O5   +   3H2O

PH3    +   2O2  →   H3PO4

3. Как сильный восстановитель, фосфин легко окисляется под действием окислителей.

Например, азотная кислота окисляет фосфин. При этом фосфор переходит в степень окисления +5 и образует фосфорную кислоту.

PH3    +   8HNO3  →   H3PO4   +    8NO2    +  4H2O

Серная кислота также окисляет фосфин:

PH3    +  3H2SO4      →    H3PO4   +    3SO2    +  3H2O

С фосфином также реагируют другие соединения фосфора, с более высокими степенями окисления фосфора.

Например, хлорид фосфора (III) окисляет фосфин:

2PH3    +   2PCl3    →   4P     +   6HCl 

Химические свойства сероводорода

1. В водном растворе сероводород проявляет слабые кислотные свойства. Взаимодействует с сильными основаниями, образуя сульфиды и гидросульфиды:

Например, сероводород реагирует с гидроксидом натрия:

H2S  +  2NaOH  →   Na2S   +  2H2O
H2S  +  NaOH → NaНS   +  H2O

2. Сероводород H2S – очень сильный восстановитель за счет серы в степени окисления -2. При недостатке кислорода и в растворе H2S окисляется до свободной серы (раствор мутнеет):

2H2S   +   O2    →   2S    +   2H2O

В избытке кислорода:

2H2S   +   3O2  →   2SO2  +   2H2O           

3. Как сильный восстановитель, сероводород легко окисляется под действием окислителей.

Например, бром и хлор окисляют сероводород до молекулярной серы:

H2S  +  Br2   →  2HBr  +   S↓

H2S  +  Cl2   →  2HCl  +   S↓

Под действием избытка хлора в водном растворе сероводород окисляется до серной кислоты:

H2S   +  4Cl2   +   4H2O →  H2SO4  +  8HCl

Например, азотная кислота окисляет сероводород до молекулярной серы:

H2S  +  2HNO3(конц.)  →  S  +  2NO2  +  2H2O

При кипячении сера окисляется до серной кислоты:

H2S   +  8HNO3(конц.)  →  H2SO4  +  8NO2   +   4H2O

Прочие окислители окисляют сероводород, как правило, до молекулярной серы.

Например, оксид серы (IV) окисляет сероводород:

2H2S  +  SO2  →  3S   +  2H2O

Соединения железа (III) также окисляют сероводород:

H2S  +  2FeCl3  →  2FeCl2  +  S  +  2HCl

Бихроматы, хроматы и прочие окислители также  окисляют сероводород до молекулярной серы:

3H2S   +   K2Cr2O7   +    4H2SO4    →   3S    +   Cr2(SO4)3   +   K2SO4   +   7H2O

2H2S   +   4Ag  +  O2  →  2Ag2S  +  2H2O

Серная кислота окисляет сероводород либо до молекулярной серы:

H2S   +   H2SO4(конц.)  →  S   +   SO2   +   2H2O

Либо до оксида серы (IV):

H2S   +   3H2SO4(конц.)  →  4SO2   +  4H2O

4. Сероводород в растворе реагирует с растворимыми солями тяжелых металлов: меди, серебра, свинца, ртути, образуя черные сульфиды, нерастворимые ни в воде, ни в минеральных кислотах.

Например, сероводород реагирует в растворе с нитратом свинца (II). при этом образуется темно-коричневый (почти черный) осадок, нерастворимый ни в воде, ни в минеральных кислотах:

H2S   +   Pb(NO3)2   →  PbS   +   2HNO3

Взаимодействие с нитратом свинца в растворе – это качественная реакция на сероводород и сульфид-ионы.

Видеоопыт взаимодействия сероводорода с нитратом свинца можно посмотреть здесь.

Химические свойства прочих водородных соединений


Кислоты образуют в водном растворе: водородные соединения VIA (кроме воды) и VIIA подгрупп.

Прочитать про химические свойства галогеноводородов вы можете здесь.

Источник

Летучие водородные соединения

Водородные соединения – это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых водород.

Летучие водородные соединения – это соединения неметаллов с водородом.

Электроотрицательность водорода меньше электроотрицательности других неметаллов, поэтому он проявляет степень окисления +1 в летучих водородных соединениях, а неметаллы находятся в своей минимальной степени окисления.

Рассмотрим номенклатуру и физические свойства некоторых водородных соединений:

Формула соединения Название Физические свойства
IV группа
CH4 Метан Бесцветный газ без вкуса и запаха
SiH4 Силан Бесцветный газ с неприятным запахом
V группа
NH3 Аммиак Бесцветный газ с резким запахом
PH3 Фосфин Бесцветный газ с запахом гнилой рыбы, ядовит
AsH3 Арсин Очень токсичный бесцветный газ с чесночным запахом
VI группа
H2O Вода Прозрачная жидкость без вкуса и запаха
H2S Сероводород Бесцветный газ с запахом тухлых яиц, ядовит
H2Se Селеноводород Бесцветный газ с резким отвратительным запахом, очень ядовит
VII группа
HF Фтороводород Бесцветный токсичный газ с резким неприятным запахом
HCl Хлороводород Бесцветный ядовитый газ с резким запахом
HBr Бромоводород Бесцветный ядовитый газ с резким запахом, сильно дымящийся на воздухе
HI Йодоводород Бесцветный удушливый газ, сильно дымит на воздухе

Химические свойства летучих водородных соединений:

  1. Реакции горения:

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O

2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

  1. Аммиак проявляет основные свойства, сероводород и селеноводород являются слабыми кислотами, а галогенводороды – сильными кислотами. Аммиак вступает в реакции присоединения с кислотами:

NH3 + HCl = NH4Cl

2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

Применение летучих водородных соединений:

Соединение Применение
Метан Используется в качестве топлива, для производства электроэнергии
Аммиак Используется для производства удобрений, взрывчатых веществ и полимеров, азотной кислоты, соды и др.
Сероводород Используется для получения серной кислоты, сульфидов, серы, а также в органическом синтезе
Хлороводород Водный раствор используется для получения хлоридов, для травления металлов, обработки руд, при производстве различных веществ
Источник

Как составить формулу высшего оксида и летучего водородного соединения элемента?

  1. Внизу многих периодических таблицах им. Д. И. Менделеева приведены формулы высшего оксида и летучего водородного соединения. Они находятся под группами, к которым относятся. В них элемент указан общим радикалом R. Например в 4 группе формула высшего оксида будет RO2 а летучего водородного соединения RH4

    • Комментировать
    • Жалоба
    • Ссылка

  2. По валентности. Высшая валентность равна номеру группы, тогда в оксиде элемент проявляет высшую валентность равную номеру группы. С водородом элемент (неметалл) проявляет низшую валентность равную 8-номер группы

    • Комментировать
    • Жалоба
    • Ссылка

Найди верный ответ на вопрос ✅ «Как составить формулу высшего оксида и летучего водородного соединения элемента? …» по предмету 📙 Химия, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.

Искать другие ответы

Главная » Химия » Как составить формулу высшего оксида и летучего водородного соединения элемента?

Источник

Печатать книгуПечатать книгу

Сайт: Профильное обучение
Курс: Химия. 11 класс
Книга: § 29.1. Водородные соединения неметаллов и металлов
Напечатано:: Гость
Дата: Среда, 17 Май 2023, 10:04

Оглавление

  • Кислотно-основные свойства водных растворов водородных соединений неметаллов
  • Водородные соединения металлов
  • Выводы
  • Вопросы, задания, задачи
  • Самоконтроль

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 rightwards arrow over leftwards arrow NH subscript 4 superscript plus + OН–;

Н2О rightwards arrow over leftwards arrow Н+ + ОН–;

HF rightwards arrow over leftwards arrow 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.

img

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↑.

img

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+ + begin mathsize 14px style BH subscript 4 superscript minus end style + 4OH− → 2Ni + begin mathsize 14px style straight B left parenthesis OH right parenthesis subscript 4 superscript minus end style + 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) begin mathsize 14px style straight N subscript 2 stack space rightwards arrow with 1 asterisk times on top space Сa subscript 3 straight N subscript 2 space rightwards arrow with 2 on top space NН subscript 3 stack space rightwards arrow space with 3 with plus straight H subscript 2 straight O on top on top straight Х end style;
  • б) begin mathsize 14px style straight H subscript 2 stack space rightwards arrow with 1 asterisk times on top space Li straight H space stack rightwards arrow space with 2 on top straight Н subscript 2 rightwards arrow with 3 with plus CH subscript 2 equals CH subscript 2 on top on top straight Х end style.

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.
Источник

Добавить комментарий