Водородные соединения, Водородная связь - Свойства водорода

В этой таблице слева легкой тенью выделены клетки элементов, образующих с водородом ионные соединения - гидриды. Эти вещества имеют в своем составе гидрид-ион Н-. Они представляют собой твердые бесцветные солеобразные вещества и реагируют с водой с выделением водорода.

Элементы главных подгрупп IV-VII групп образуют с водородом соединения молекулярного строения. Иногда их также называют гидридами, но это некорректно. В их составе нет гидрид-иона, они состоят из молекул. Как правило, простейшие водородные соединения этих элементов - бесцветные газы. Исключения - вода, являющаяся жидкостью, и фтороводород, который при комнатной температуре газообразен, но при нормальных условиях - жидкость.

Темными клетками отмечены элементы, образующие с водородом соединения, проявляющие кислотные свойства.

Темными клетками с крестом обозначены элементы, образующие с водородом соединения, проявляющие основные свойства.

Водородная связь

Водородная связь, строго говоря, не является химической связью. Это - очень сильное межмолекулярное взаимодействие.

Где образуется водородная связь?

Один из атомов, образующих водородную связь, очевидно, водород. Но не любой атом водорода, а только связанный с каким-то из трех наиболее электроотрицательных атомов - F, O, N. Соответственно, второй атом, образующий водородную связь - атом F, O или N, НЕ связанный с данным атомом водорода ковалентной связью (как правило, атом из соседней молекулы).

Как образуется водородная связь?

Атомы F, O, N настолько сильно смещают к себе общую электронную пару, что ковалентная связь F-H, O-H, N-H становится ОЧЕНЬ полярной. Частичные отрицательные заряды, возникающие на атомах Н (+) и F, O, N (-) настолько велики, что притяжение между + одной молекулы и - соседней молекулы приближается по энергии к химической связи. Это притяжение и формирует водородную связь, показанную на рисунке точечной линией.

Такое дополнительное связывание между молекулами приводит, в частности, к аномально высоким температурам плавления и кипения веществ, имеющих водородную связь. Например, вода кипела бы при температуре около -70ОС, если бы не было водородных связей. Наличие водородных связей приводит также к повышению теплоемкости. Из-за высокой теплоемкости ночью вода остывает медленно, а днем так же медленно нагревается (наверное, некоторые замечали, что утром вода холоднее песка на пляже, а ночью -- теплее). Медленно остывая осенью, постепенно отдавая аккумулированное тепло, и медленно нагреваясь весной, водные массы смягчают переход от лета к зиме и от зимы к лету (в местностях, примыкающих к морям, и на островах более мягкий и "смазанный" климат, чем контрастный климат центральных областей материков).

Похожие статьи




Водородные соединения, Водородная связь - Свойства водорода

Предыдущая | Следующая