§14. Водородные и кислородные соединения неметаллов.

Подробное решение §14 для учащихся 9 класса, Учебник по химии, авторы: Н.Е. Кузнецова, И.М. Титова, издательский центр «Вентана-Граф».

? Приведите примеры формул высших кислородных и летучих водородных соединений элементов 3-го периода. Для атомов каких элементов характерны такие водородные соединения?

Высшие кислородные соединения элементов 3-го периода:

  • Na2O — оксид натрия
  • MgO — оксид магния
  • Al2O3 ​ — оксид алюминия
  • SiO2​ — оксид кремния (кварц)
  • P2O5— оксид фосфора (V)
  • SO3 — оксид серы (VI)
  • Cl2O7— оксид хлора (VII)

Летучие водородные соединения образуют только неметаллы 3-го периода:

  • SiH4​ — силан (неустойчивое соединение)
  • PH3​ — фосфин
  • H2S — сероводород
  • HCl — хлороводород

Такие водородные соединения характерны для элементов-неметаллов 3-го периода: кремния (Si), фосфора (P), серы (S) и хлора (Cl). Натрий (Na) и магний (Mg) — металлы, они не образуют летучих водородных соединений. Алюминий (Al) хотя и является металлом, но образует алан (AlH3), который не является летучим соединением при обычных условиях.

Задание. Опираясь на общие формулы водородных и кислородных соединений элементов 3-го периода, отметьте закономерные изменения состава и свойств этих соединений, а также изменения характера элементов.

Закономерности изменения состава и свойств соединений элементов 3-го периода

Элементы 3-го периода: Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl

Водородные соединения

Общие формулы:

  • Na, Mg — не образуют устойчивых водородных соединений
  • Al — AlH3​ (гидрид)
  • Si — SiH4​ (силан)
  • P — PH3​ (фосфин)
  • S — H2S (сероводород)
  • Cl — HCl (хлороводород)

Закономерности:

  • По периоду слева направо устойчивость водородных соединений возрастает
  • Кислотность соединений увеличивается
  • Растворимость в воде возрастает
  • Окислительные свойства усиливаются
  • Температуры кипения и плавления увеличиваются

Кислородные соединения

Высшие оксиды:

  • Na — Na2O
  • Mg — MgO
  • Al — Al2O3
  • Si — SiO2
  • P — P2O5
  • S — SO3
  • Cl — Cl2O7

Закономерности:

  • Характер оксидов меняется от основного через амфотерный к кислотному
  • Кислотные свойства оксидов усиливаются
  • Окислительные свойства возрастают
  • Термическая устойчивость уменьшается

Изменение характера элементов

Основные тенденции:

  • Металлические свойства уменьшаются
  • Неметаллические свойства увеличиваются
  • Электроотрицательность возрастает
  • Окислительная активность усиливается
  • Радиус атомов уменьшается
  • Энергия ионизации увеличивается

Характер соединений:

  • Слева направо происходит переход от ионных к ковалентным соединениям
  • Степень окисления элементов в высших оксидах возрастает от +1 до +7
  • Кислородсодержащие кислоты становятся более сильными

Вопросы и задания

1. Для каких элементов характерны летучие водородные соединения?

Ответ:

Для элементов неметаллов характерны летучие водородные соединения.

2. Устойчивость водородных соединений в ряду

NH3 ⟶ PH3 ⟶ AsH3 ⟶ SbH3 ⟶ BiH3

1) возрастает

2) не изменяется

3) убывает

4) сначала убывает, затем возрастает.

Ответ:

3) убывает

3. Кислотные свойства высших оксидов в ряду

N2O5 ⟶ P2O5 ⟶ As2O5 ⟶ Sb2O5

 1) усиливаются

2) ослабевают

3) остаются неизменными

4) сначала усиливаются, затем ослабевают.

Ответ:

2) ослабевают



4. В ряду летучих водородных соединений неметаллов: PH3, H2S, HCl – свойства (слева направо) изменяются следующим образом:

а) основные свойства ослабевают, кислотные усиливаются

б) основные свойства усиливаются, кислотные ослабевают

в) ослабевают и основные, и кислотные свойства

г) усиливаются и основные, и кислотные свойства

Выберите правильные характеристики свойств.

Ответ:

а) основные свойства ослабевают, кислотные усиливаются

5. Почему единственное соединение фтора с кислородом называют фторидом кислорода, а не оксидом фтора?

Ответ:

Кислород в соединении со фтором принимает положительную степень окисления, так как фтор является более электроотрицательным элементом, чем кислород. Поэтому соединение фтора с кислородом называют фторидом кислорода, а не оксидом фтора.

6. Водородные и кислородные соединения неметаллов могут реагировать друг с другом, например сероводород и оксид серы (IV):

H2S + SO2 ⟶ S + H2O

Какие функции выполняют в этом процессе водородное и кислородное соединения серы? Расставьте коэффициенты в уравнении реакции.

Ответ:

2H2S + SO2 ⟶ 3S + 2H2O

Сероводород в этом процессе является восстановителем, а оксид серы (IV) – окислителем.

Содержание