Валентність водню (h), формули і приклади

Загальні відомості про валентності водню

Водень - безбарвний газ, який не має запаху.

При температурі нижче -240 o С (критична температура водню) він під тиском зріджується. Якщо випаровувати отриману рідину, то утворюється твердий водень у вигляді прозорих кристалів, що плавляться при -259,2 o С.

Водень - найлегший зі всіх газів, він в 14,5 разів легший за повітря; маса 1 л водню при нормальних умовах дорівнює 0,09 м В воді водень розчинний дуже мало, але в деяких металах, наприклад в нікелі, Паладь, платині, розчиняється в значних кількостях.

Водень має три ізотопи: протий 1 H, дейтерій 2 H або D і тритій 3 H або T. Їх масові числа рівні 1, 2 та 3. Протій і дейтерій стабільні, тритій - радіоактивний. Ядро атома водню 1 H містить один протон. Ядра дейтерію і тритію включають крім одного протона відповідно один і два нейтрона.

Молекула водню складається з двох атомів - H2.

Валентність водню в сполуках

В ядрі атома водню міститься один протон, а по єдиною орбіті навколо нього рухається один електрон (рис. 1).

Мал. 1. Будова атома водню.

Електронна формула атома водню в основному стані буде виглядати наступним чином:

А енергетична діаграма:

Наявність одного неспареного електрона свідчить про те, що для водню характерна валентність рівна I. Цей факт також підтверджується і тим, що водень розташований в IA групі Періодичної таблиці Д.І. Менделєєва, а, як відомо, вища валентність хімічного елемента визначається номером групи, в якій він знаходиться. Валентність водню постійна у всіх з'єднаннях (BaH I 2. H I Cl, NaOH I. Ca (H I CO3) 2 і т.д.)

Приклади розв'язання задач

Чи можуть реагувати між собою бінарні водневі з'єднання? Дайте обґрунтовану відповідь. Наведіть рівняння можливих реакцій на прикладі водневих з'єднань елементів другого і третього періодів періодичної системи.

Бінарні водневі з'єднання елементів другого і третього періодів можуть вступати у взаємодію один з одним, виявляючи як кислотно-основні, так і окислювально-відновні властивості. Наприклад, між собою реагують:

• Аміак і вода з утворенням гідрату аміаку (гідроксиду амонію):

• Аміак і хлороводень (фтороводород) з утворенням хлориду (фториду) амонію:

• Фосфін і хлороводень з утворенням хлориду фосфонію:

У цих реакціях аміак і фосфін проявляють властивості основ, а вода, хлороводень і фтороводород - властивості кислот.

Окислювально-відновні реакції протікають при взаємодії гідридів літію і натрію з водою, хлороводородом і сірководнем:

У цих реакціях гідриди металів виступають в ролі відновників, а вода, хлороводень і сірководень - в ролі окислювачів.