Właściwości i reakcje wodorków?

Wodorki to związki wodoru z innymi pierwiastkami – metalami i niemetalami. Wodorki dzieli się na wodorki metali, które zawsze mają charakter zasadowy (np. NaH, CaH2) oraz wodorki niemetali – kwasowe (np. HCl), zasadowe (np. NH3), obojętne (np. CH4) i amfoteryczne (np. H2O). Wodór w wodorkach występuje na -I lub +I stopniu utlenienia.

Wzór ogólny

HnX            lub          XHn

Gdzie:
H – wodór
X – pierwiastek
n – wartościowość pierwiastka X

Nazewnictwo

Wodorki pierwiastków grup od 1 do 15 nazywane są analogicznie do tlenków. Odpowiadamy sobie na pytanie: wodorek czego? Litu LiH, sodu NaH itd. Ich wzory zapisujemy według schematu XHn. Wodorki pierwiastków grup 16 i 17 nazywane są według zasady „pierwiastko”-wodór, np. HCl – chlorowodór, H2S – siarkowodór. Ich wzory zapisujemy według schematu HnX.

Maksymalna wartościowość pierwiastków grup głównych względem wodoru

Grupa układu okresowego 1 2 13 14 15 16 17
Maksymalna wartościowość względem wodoru I II III IV III II I
Przykłady związków z wodorem NaH MgH2 AlH3 CH4 NH3 H2S HCl

Charakter chemiczny wodorków

Charakter chemiczny wodorków może być wieloraki. Zmienia się wraz ze zmianą wartości elektroujemności pierwiastka w wodorku. Im większa elektroujemność pierwiastka w wodorku, tym silniejszy ładunek dodatni ma wodór i wykazuje bardziej kwasowy charakter. Im mniejsza elektroujemność pierwiastka, tym silniejszy ładunek ujemny ma wodór i wykazuje bardziej zasadowy charakter.

Źródło nieznane

Podział wodorków

Wodorki dzieli się na:

  • Metaliczne – produkty syntezy wodoru z metalami bloków d i f, odznaczają się połyskiem i własnościami metalicznymi, często tworzą związki niestechiometryczne.
  • Międzywęzłowe – ciała stałe składające się z sieci krystalicznej z wbudowanymi w przestrzennie międzywęzłowe atomami wodoru.
  • Kowalencyjne – gazy lub lotne ciecze. Tworzą je węglowce, azotowce, tlenowce i fluorowce oraz beryl, magnez i bor. Posiadają bardzo zróżnicowane własności chemiczne. Dzielą się na: wodorki o charakterze obojętnym np. CH4, SiH4, wodorki o charakterze zasadowym np. NH3, PH3, odorki o charakterze kwasowym np. H2
  • Typu soli – związki tworzące sieci jonowe, powstające w wyniku reakcji wodoru z litowcami i berylowcami (oprócz berylu i magnezu). Zawierają jony wodorkowe H- ; w reakcji z wodą wydzielają wodór.

Otrzymywanie wodorków

  • Większość wodorków jest otrzymywana w wyniku bezpośredniej syntezy wodoru z pierwiastkiem

H2 + S → H2S

  • Litowce i fluor łączą się z wodorem samorzutnie

H2 + 2 Na → 2 NaH

H2 + F2 → 2 HF

  • Aby zaszła reakcja wodoru z chlorem niezbędne jest światło

H2 + Cl2 → 2 HCl

  • Reakcja otrzymywania amoniaku zachodzi w obecności katalizatora platynowego

N2 + 3 H2 → 2 NH3

  • Wodorki fluorowców i siarki (czyli kwasy beztlenowe tych pierwiastków) można otrzymać w reakcjach ich soli beztlenowych z mocnymi kwasami

CaF2 + H2SO4 → CaSO4 + 2 HF

  • Wodorki otrzymuje się także w innych metodach pośrednich.

Reaktywność wodorków

  • Zasadowe wodorki metali reagują gwałtownie z wodą z wydzieleniem wodoru. W reakcji powstają zasady.

CaH2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + H2↑

  • Wodorki fluorowców i siarki rozpuszczają się w wodzie, tworząc kwasy beztlenowe.

H2O

HCl(g) → HCl(aq)

  • Wodorki fluorowców i siarki reagują z zasadami, tworząc sole kwasów beztlenowych.

HI + KOH → KI + H2O

  • Amoniak reaguje z wodą, tworząc jony amonu i wodorotlenkowe.

NH3 + H2O → NH4+ + OH–