Соединения с водородом

Соединения элементов VА группы состава являются эндотермичными, кроме аммиака. Поэтому получают их не из ИПВ, как (в промышленности), а косвенно, например, действием HСl на Mg₃Э₂. Как и в случае НГ и , устойчивость от к снижается (?). Так, висмутин (даже в отсутствии ) разлагается с выделением при об.у., арсин – при 300⁰С; фосфин самовоспламеняется на воздухе при 150⁰С, а аммиак окисляется кислородом лишь при достаточно сильном нагревании.

Причем окисление в присутствии катализатора (например, Pt) идет не до , как, в частности, при формировании земной атмосферы, а в значительной степени до NO, что используется в производстве (первая стадия).

Рост неустойчивости от к объясняется также сменой знака поляризации атома Э: в на азоте отрицательный эффективный заряд, а , тем более , можно отнести к гидридам, судя по продуктам их гидролиза:

.

Аммиак, благодаря положительной поляризации водорода в его молекуле, может проявляет окислительные свойства, например, в реакциях со ЩМ, при этом жидкий аммиак образует амиды ( ), а газообразный – нитриды ( ); Cl₂ при об.у. окисляет до , а при достаточно низкой Т идет последовательное замещение водорода на хлор с образованием хлорангидридов (какой кислоты?) вплоть до NCl₃.

Среди соединений состава аммиак имеет (благодаря наличию Н‑связей) аномально высокие т.пл. (–76⁰С) и т.кип. (–33⁰С)¹; а , хотя молекулы фосфина тяжелее. Под давлением 8,5 атм. NH₃ сжижается даже при 20⁰С, поэтому широко используется в качестве жидкого растворителя для проведения различных синтезов [2].

Благодаря способности аммиака к формированию Н-связей, его растворимость в воде среди известных газов максимальна (1170 V в 1 V при н.у.). Это объясняется также полярностью молекул (  D), их способностью давать гидраты: , (выделены из раствора при –80⁰С), и протолизацией аммиака ( в 1М растворе, а К_прот.=1,8^.10^-5). Степень протолизации увеличивается при подкислении, и тем значительнее, чем сильнее кислота. Поэтому и термическая устойчивость солей аммония, в частности, от хлоридов к иодидам растет.

При переходе от к растворимость в воде уменьшается (в 1 V при об.у. растворяется всего 0,3 V фосфина). Кроме того, из-за снижения степени -гибридизации (практически до нуля у ) протолизация становится все более затруднительной (?). Например, для процесса:

,  значение , т.е. крайне мало.

Поэтому ионы фосфония сравнительно устойчивы лишь в растворах таких сильных кислот, как HI и ; а частицы даже в присутствии HI обнаружены лишь по ИК-спектру. Образование же (тем более ) не установлено и спектрометрически.

Отметим, что N в более сильный донор электронной пары по сравнению с О в Н₂О. (Ибо у азота ниже заряд ядра (Z) и больше степень -гибридизации вследствие меньшей разности энергий s- и p-орбиталей из-за более низкого Z). Как следствие, во-первых, константа протолизации аммиака в воде (см. выше) значительно больше, чем в случае Н₂О ( ), а во-вторых, если в воде древесина лишь слегка размягчается, то в жидком аммиаке она становится мягкой, как резина (благодаря разрыву Н-связей между ее волокнами в результате донирования НЭП аммиака водороду древесины).