Wodorki - wzory i nazwy

1.Wodorki

Związki chemiczne zbudowane z dwóch pierwiastków, z których jednym jest wodór. Przykłady: woda $\mathrm{H_2O}$, amoniak $\mathrm{NH_3}$, metan $\mathrm{CH_4}$, chlorowodór $\mathrm{HCl}$, siarkowodór $\mathrm{H_2S}$.

2.Ogólny wzór wodorków

$\mathrm{EH_n}$ lub $\mathrm{H_nE}$, gdzie E to symbol pierwiastka, a n to jego wartościowość względem wodoru. Ponieważ wodór jest jednowartościowy, liczba atomów wodoru we wzorze jest równa wartościowości pierwiastka.

3.Wartościowość wodoru

Wodór w związkach chemicznych jest zawsze jednowartościowy (I) - tworzy jedno wiązanie. Dlatego w każdym wodorku na jeden atom pierwiastka przypada tyle atomów wodoru, ile wynosi wartościowość tego pierwiastka.

4.Wartościowość względem wodoru a numer grupy

Dla grup 1, 2, 13 i 14 wartościowość rośnie: I, II, III, IV. Dla grup 15, 16 i 17 maleje: III, II, I - oblicza się ją jako 18 minus numer grupy. Przykłady: sód (gr. 1) - I, wapń (gr. 2) - II, węgiel (gr. 14) - IV, azot (gr. 15) - III, siarka (gr. 16) - II, chlor (gr. 17) - I.

5.Kolejność symboli we wzorze wodorku

W wodorkach pierwiastków grup 16 i 17 symbol wodoru pisze się na początku: $\mathrm{H_2O}$, $\mathrm{H_2S}$, $\mathrm{HCl}$, $\mathrm{HBr}$. W pozostałych wodorkach wodór stoi na końcu: $\mathrm{NaH}$, $\mathrm{CaH_2}$, $\mathrm{CH_4}$, $\mathrm{NH_3}$.

6.Jak ułożyć wzór wodorku

1) Znajdź pierwiastek w układzie okresowym i odczytaj numer grupy. 2) Ustal wartościowość względem wodoru. 3) Dopisz tyle atomów wodoru, ile wynosi wartościowość. Przykład: fosfor jest w grupie 15, więc ma wartościowość III i jego wodorek ma wzór $\mathrm{PH_3}$.

7.Nazwy wodorków metali

Tworzy się je ze słowa wodorek i nazwy metalu w dopełniaczu: $\mathrm{NaH}$ - wodorek sodu, $\mathrm{KH}$ - wodorek potasu, $\mathrm{CaH_2}$ - wodorek wapnia, $\mathrm{MgH_2}$ - wodorek magnezu.

8.Nazwy wodorków pierwiastków grup 16 i 17

Tworzy się je od nazwy pierwiastka z dodatkiem członu -wodór: $\mathrm{HF}$ - fluorowodór, $\mathrm{HCl}$ - chlorowodór, $\mathrm{HBr}$ - bromowodór, $\mathrm{HI}$ - jodowodór, $\mathrm{H_2S}$ - siarkowodór. Wyjątkiem jest wodorek tlenu, czyli woda.

9.Nazwy zwyczajowe wodorków

Trzy najważniejsze wodorki mają nazwy zwyczajowe, których używa się na co dzień: $\mathrm{H_2O}$ - woda (wodorek tlenu), $\mathrm{NH_3}$ - amoniak (wodorek azotu), $\mathrm{CH_4}$ - metan (wodorek węgla).

10.Woda

$\mathrm{H_2O}$ - wodorek tlenu. Tlen leży w grupie 16, więc jest dwuwartościowy i łączy się z dwoma atomami wodoru. Wzór strukturalny: $\mathrm{H-O-H}$.

11.Amoniak - właściwości

$\mathrm{NH_3}$ - bezbarwny gaz o ostrym, duszącym zapachu, lżejszy od powietrza, bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, łatwo się skrapla. Jest drażniący i trujący. Jego wodny roztwór to woda amoniakalna o odczynie zasadowym.

12.Amoniak - otrzymywanie i zastosowanie

W przemyśle otrzymuje się go z azotu i wodoru (pod wysokim ciśnieniem, z katalizatorem): $\mathrm{N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3}$. Służy do produkcji nawozów azotowych i kwasu azotowego(V), jako czynnik chłodniczy oraz w środkach czystości.

13.Chlorowodór - właściwości

$\mathrm{HCl}$ - bezbarwny gaz o ostrym, duszącym zapachu, cięższy od powietrza, bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie; w wilgotnym powietrzu tworzy mgłę. Jego wodny roztwór to kwas chlorowodorowy, czyli kwas solny.

14.Chlorowodór - otrzymywanie i zastosowanie

Powstaje w reakcji wodoru z chlorem: $\mathrm{H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl}$. Służy do produkcji kwasu solnego, tworzyw sztucznych (np. PVC), barwników i leków.

15.Siarkowodór - właściwości

$\mathrm{H_2S}$ - bezbarwny gaz o zapachu zgniłych jaj, cięższy od powietrza, bardzo trujący, rozpuszczalny w wodzie. Jego wodny roztwór to kwas siarkowodorowy.

16.Siarkowodór - występowanie i otrzymywanie

Powstaje podczas gnicia szczątków organizmów zawierających białka, występuje w gazach wulkanicznych i w niektórych leczniczych wodach mineralnych. Można go otrzymać z wodoru i siarki: $\mathrm{H_2 + S \rightarrow H_2S}$.

17.Metan jako wodorek

$\mathrm{CH_4}$ - wodorek węgla. Węgiel leży w grupie 14 i jest czterowartościowy, więc łączy się z czterema atomami wodoru. Metan to bezbarwny, bezwonny, palny gaz, główny składnik gazu ziemnego.

18.Wodorki fluorowców

Pierwiastki grupy 17 (fluor, chlor, brom, jod) są względem wodoru jednowartościowe, więc ich wodorki mają wzór $\mathrm{HX}$: $\mathrm{HF}$, $\mathrm{HCl}$, $\mathrm{HBr}$, $\mathrm{HI}$. Wszystkie to gazy dobrze rozpuszczalne w wodzie, tworzące kwasy beztlenowe.

19.Wodorki a kwasy beztlenowe

Roztwory niektórych wodorków niemetali w wodzie to kwasy beztlenowe: chlorowodór daje kwas chlorowodorowy (solny), a siarkowodór kwas siarkowodorowy. Sam gazowy chlorowodór nie jest jeszcze kwasem - staje się nim po rozpuszczeniu w wodzie.

20.Wzór strukturalny wodorku

Pokazuje wiązania jako kreski; liczba kresek przy atomie równa się jego wartościowości. Przykłady: $\mathrm{H-Cl}$ (chlor I), $\mathrm{H-S-H}$ (siarka II), w amoniaku atom azotu ma trzy kreski do trzech atomów wodoru, a w metanie atom węgla cztery.

21.Interpretacja zapisu $\mathrm{2NH_3}$

Współczynnik 2 oznacza dwie cząsteczki amoniaku, a indeks 3 - trzy atomy wodoru w każdej cząsteczce. Razem zapis oznacza 2 atomy azotu i 6 atomów wodoru.

22.Masa cząsteczkowa wodorku

Sumuje się masy atomowe wszystkich atomów w cząsteczce. Przykłady: dla $\mathrm{NH_3}$ to $14 + 3 \cdot 1 = 17$ u, dla $\mathrm{H_2S}$ to $2 \cdot 1 + 32 = 34$ u, a dla $\mathrm{HCl}$ to $1 + 35{,}5 = 36{,}5$ u.