Номер 1, страница 186 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 40. Водородные соединения неметаллов. Глава VII. Неметаллы - номер 1, страница 186.

Условие.

1. Чем различаются водородные соединения металлов и неметаллов?

Решение.

Решение 2.

Водородные соединения металлов и неметаллов, также известные как гидриды, кардинально различаются по ряду ключевых характеристик. Эти различия обусловлены, в первую очередь, разницей в электроотрицательности между атомом водорода и атомом элемента-партнера.

Тип химической связи и степень окисления водорода

Это фундаментальное различие.
• Водородные соединения металлов. Металлы (особенно активные, I и II групп) имеют низкую электроотрицательность, значительно меньшую, чем у водорода. Поэтому при образовании соединения металл отдает свой валентный электрон водороду. В результате образуется ионная связь. Водород принимает электрон и превращается в отрицательно заряженный гидрид-ион $H^−$. Соответственно, степень окисления водорода в таких соединениях равна -1. Примеры: гидрид натрия $Na^+H^−$, гидрид кальция $Ca^{2+}(H^−)_2$.
• Водородные соединения неметаллов. Неметаллы (за исключением бора и кремния) обладают большей электроотрицательностью, чем водород. Поэтому они оттягивают на себя общую электронную пару, образуя ковалентную полярную связь. В этих соединениях на атоме водорода возникает частичный положительный заряд ($\delta+$), а его степень окисления условно принимается равной +1. Примеры: вода $H_2O$, аммиак $NH_3$, хлороводород $HCl$. В случае соединения с неметаллом, близким по электроотрицательности к водороду (например, с углеродом в метане $CH_4$), связь является ковалентной слабополярной или практически неполярной.

Физические свойства

Тип связи напрямую определяет физические свойства веществ.
• Гидриды металлов. Являясь ионными соединениями, они образуют ионные кристаллические решетки. Это твердые, кристаллические, тугоплавкие вещества белого или серого цвета.
• Гидриды неметаллов. Это молекулярные соединения. При нормальных условиях они могут быть газами (например, $CH_4, NH_3, H_2S, HCl$), жидкостями (например, $H_2O$) или легкоплавкими твердыми веществами (например, $H_2Te$ при низких температурах). Их агрегатное состояние и температуры кипения/плавления зависят от массы молекул и сил межмолекулярного взаимодействия (водородные связи, диполь-дипольное взаимодействие, силы Лондона). Они образуют молекулярные кристаллические решетки.

Химические свойства

Химическое поведение этих двух классов соединений также противоположно.
• Гидриды металлов. Наличие гидрид-иона $H^−$ делает их сильными восстановителями и придает им основные свойства. Характернейшая реакция — бурное, часто со взрывом, взаимодействие с водой и кислотами, в ходе которого выделяется газообразный водород.
$NaH + H_2O \rightarrow NaOH + H_2\uparrow$
$CaH_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2\uparrow$
• Гидриды неметаллов. Их химические свойства очень разнообразны. Они могут проявлять кислотные свойства (водные растворы $HF, HCl, H_2S$), основные свойства (аммиак $NH_3$), быть амфотерными (вода $H_2O$) или практически нейтральными (метан $CH_4$). В окислительно-восстановительных реакциях они чаще всего выступают как восстановители за счет атома неметалла в низшей степени окисления (например, $NH_3, H_2S$), но могут быть и окислителями. Реакции с водой также различны: от полного растворения с ионизацией ($HCl$) до практического отсутствия взаимодействия ($CH_4$).

Ответ: Водородные соединения металлов и неметаллов различаются по следующим ключевым параметрам:
1. Тип химической связи: в гидридах металлов — преимущественно ионная, в соединениях неметаллов — ковалентная.
2. Степень окисления водорода: -1 в гидридах металлов и +1 в большинстве соединений с неметаллами.
3. Физические свойства: гидриды металлов — твердые тугоплавкие вещества с ионной кристаллической решеткой, а гидриды неметаллов — газы, жидкости или легкоплавкие твердые вещества с молекулярной кристаллической решеткой.
4. Химические свойства: гидриды металлов являются сильными восстановителями и проявляют основные свойства, бурно реагируя с водой с выделением водорода; гидриды неметаллов обладают разнообразными кислотно-основными и окислительно-восстановительными свойствами.