Халькогеноводороды

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):

${\mathsf {H_{2}X+H_{2}O\rightleftarrows H_{3}O^{+}+HX^{-}}}$

${\mathsf {HX^{-}+H_{2}O\rightleftarrows H_{3}O^{+}+X^{2}-}}$

Халькогеноводороды реагируют с гидроксидами с образованием соответствующих солей и воды:

${\mathsf {H_{2}S+2NaOH\rightarrow Na_{2}S+2H_{2}O}}$

${\mathsf {H_{2}Se+2KOH\rightarrow K_{2}Se+2H_{2}O}}$

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

${\mathsf {H_{2}S+KOH\rightarrow KSH+H_{2}O}}$

Воду можно разложить на элементы методом электролиза:

${\mathsf {2H_{2}O\rightarrow 2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow }}$

При этом необходимо подавать напряжение около 6В.

Вода и сероводород взаимодействуют с некоторыми металлами:

${\mathsf {2Na+2H_{2}O\rightarrow 2NaOH+H_{2}\uparrow }}$

${\mathsf {H_{2}S+Fe\rightarrow FeS+H_{2}\uparrow }}$

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

${\mathsf {H_{2}Te\rightarrow H_{2}\uparrow +Te}}$

${\mathsf {H_{2}Po\rightarrow H_{2}\uparrow +Po}}$

Методы получения

Непосредственная реакция халькогенов с водородом:

${\mathsf {2H_{2}+O_{2}\rightarrow 2H_{2}O}}$

${\mathsf {H_{2}+S\rightarrow H_{2}S\uparrow }}$

При этом выделяется большое количество теплоты, реакции экзотермичны.

Сероводород можно получить взаимодействием сульфида железа с кислотой:

${\mathsf {FeS+2CH_{3}COOH\rightarrow (CH_{3}COO)_{2}Fe+H_{2}S\uparrow }}$

См. также

• Галогеноводороды
• Пниктогеноводороды

Литература

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