Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Валентность водорода

Общие сведения о валентности водорода

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Водород – бесцветный газ, не имеющий запаха.

При температуре ниже -240oС (критическая температура водорода) он под давлением сжижается. Если испарять полученную жидкость, то образуется твердый водород в виде прозрачных кристаллов, плавящихся при -259,2oС.

Водород – самый легкий из всех газов, он в 14,5 раз легче воздуха; масса 1 л водорода при нормальных условиях равна 0,09 г. В воде водород растворим очень мало, но в некоторых металлах, например в никеле, паладии, платине, растворяется в значительных количествах.

Водород имеет три изотопа: протий 1H, дейтерий 2H или D и тритий 3H или T. Их массовые числа равны 1, 2 и 3. Протий и дейтерий стабильны, тритий – радиоактивен. Ядро атома водорода 1H содержит один протон. Ядра дейтерия и трития включают кроме одного протона соответственно один и два нейтрона.

Молекула водорода состоит из двух атомов – H2.

Валентность водорода в соединениях

В ядре атома водорода содержится один протон, а по единственной орбите вокруг него движется один электрон (рис. 1).

Строение атома водорода и его валентность

Рис. 1. Строение атома водорода.

Электронная формула атома водорода в основном состоянии будет выглядеть следующим образом:

1H 1s1.

А энергетическая диаграмма:

Энергетическая диаграмма водорода

Наличие одного неспаренного электрона свидетельствует о том, что для водорода характерна валентность равная I. Этот факт также подтверждается и тем, что водород расположен в IA группе Периодической таблицы Д.И. Менделеева, а, как известно, высшая валентность химического элемента определяется номером группы, в которой он находится. Валентность водорода постоянна во всех соединениях (BaHI2, HICl, NaOHI, Ca(HICO3)2и т.д.)

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Могут ли реагировать между собой бинарные водородные соединения? Дайте обоснованный ответ. Приведите уравнения возможных реакций на примере водородных соединений элементов второго и третьего периодов Периодической системы.
Ответ Бинарные водородные соединения элементов второго и третьего периодов могут вступать во взаимодействие друг с другом, проявляя как кислотно-основные, так и окислительно-восстановительные свойства. Например, между собой реагируют:
  • Аммиак и вода с образованием гидрата аммиака (гидроксида аммония):

    \[NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4OH$\]

  • Аммиак и хлороводород (фтороводород) с образованием хлорида (фторида) аммония:

    \[NH_3 + HCl \rightleftharpoons NH_4Cl\]

  • Фосфин и хлороводород с образованием хлорида фосфония:

    \[PH_3 + HCl \rightleftharpoons PH_4Cl\]

В этих реакциях аммиак и фосфин проявляют свойства оснований, а вода, хлороводород и фтороводород – свойства кислот.

Окислительно-восстановительные реакции протекают при взаимодействии гидридов лития и натрия с водой, хлороводородом и сероводородом:

    \[LiH + H_2O = LiOH + H_2\]

    \[NaH + HCl=NaCl + H_2\]

    \[2 NaH + H_2S = Na_2S + 2H_2\]

В этих реакциях гидриды металлов выступают в роли восстановителей, а вода, хлороводород и сероводород – в роли окислителей.

ПРИМЕР 2
Задание Некоторый элемент образует гидрид ЭН3, массовая доля водорода в котором равна 8,82%. Определите этот элемент.
Решение Рассчитаем относительную молекулярную массу ЭН3, воспользовавшись расчетной формулой массовой доли химического элемента в веществе:

ω (Э) = Ar (Э) × n / Mr× 100%;

Mr (ЭН3) = Ar (Н) × 3 / ω (Н) × 100%;

Mr (ЭН3) = 1 × 3 / 8,82× 100% = 34.

Рассчитаем относительную атомную массу элемента:

Ar (Э) + 1 × 3 = 34;

Ar (Э) = 31.

Следовательно, искомый элемент – фосфор.

Ответ Этот элемент — фосфор.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.