Пниктогеноводоро́ды — общее название бинарных соединений, образованных из водорода и пниктогенов (элементов подгруппы азота). Относятся к неорганическим гидридам. Пниктогеноводороды в зависимости от структуры молекулы делятся на несколько групп.
Тригидриды пниктогенов Тригидриды пниктогенов — бесцветные резко пахнущие газы, растворимые в воде. Являются очень слабыми кислотами. Все они чрезвычайно токсичны (очень ядовиты) для человека (исключение составляет умеренно-токсичный аммиак). Имеют общую формулу H3X (чаще используется формула XH3), где X — пниктоген.
СоединениеФормула Модель Молярная масса Длина связи (H-X)/pm Валентный угол (H-X-H), ° Дипольный момент /D °C °C Аммиак NH3 101,7 107,8 1,48 −45,94 −77,73 −33,34 Фосфин PH3 142 93,5 0,58 5,4 −133,8 −87,8 Арсин AsH3 151,9 91,8 0,2 66,4 −117 −62,5 Стибин SbH3 170,7 91,7 −88 −17 Висмутин BiH3 90,48 177,59 16,8
Химические свойства тригидридов Пниктогеноводороды XH3 могут присоединять протон, в результате получается соответствующий ион: (ион аммония) (ион фосфония) (ион арсония) Ионы аммония и фосфония относительно устойчивы, ион арсония же был обнаружен лишь при пониженной температуре.
При растворении аммиака в воде образуется гидроксид аммония (нашатырный спирт), реакция обратима: (в действительности существует в виде гидрата NH3·H2O).
Получение тригидридов Аммиак можно получить прямым синтезом из элементов:
При гидролизе нитридов выделяется аммиак, при гидролизе фосфидов — фосфин, при гидролизе арсенидов — арсин:
Тетрагидриды дипниктогенов Тетрагидриды дипниктогенов имеют общую формулу H4X2 (или (H2X)2). Они, вообще говоря, менее стабильны, чем тригидриды, и склонны к распаду на тригидрид и соответствующий пниктоген, например:
3H4N2 → N2 + 4NH3
Соединение Формула Структурная формула Модель Молярная масса тетрагидрид диазотагидразин(диазан) N2H4 тетрагидрид дифосфорадифосфин(дифосфан) P2H4 тетрагидрид димышьякадиарсин(диарсан) As2H4
Высшие производные и ненасыщенные гидриды Нециклические насыщенные высшие гидриды пниктогенов описываются формулой XnHn+2.
В частности, существуют полифосфаны с общей формулой PnHn+2 (n = 1–9). Обнаружены линейные и разветвлённые изомеры P4H6. Известны другие ряды циклических и конденсированных полифосфанов, от PnHn до PnHn−18, например (PH)5. На 1997 год количество известных полифосфанов достигало 85 соединений.
Известны около 20 различных гидридов азота, хотя лишь немногие из них синтезированы в весовых количествах. Насышенные нециклические гидриды азота имеют общее название азаны; в ряд азанов входят аммиак, гидразин и N3H5. Простейший ненасыщенный гидрид азота — диимид HN=NH (другие названия — диазен, диимин); из других соединений этого ряда известен HN=N–NH2 и 2-тетразен H2N–N=N–NH2. Существуют также гидриды азота, относящиеся к азидам: азотистоводородная кислота H[N3] и её соли азид аммония [NH4][N3] и [N2H5][N3].
См. также Галогеноводороды Халькогеноводороды
Примечания
Литература Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. «Общая и неорганическая химия»
Категория:Соединения водорода Категория:Гидриды