Халькогениды водорода

Вода, ты … и есть сама жизнь.

/А. Экзюпери/

Устойчивость халькогеноводородов от O к Po снижается (?). Лишь и можно синтезировать из ИПВ ( <0). А эндосоединения , (тем более , разлагающийся при об.у.) получают косвенно, например, из солей (халькогенидов):

.

Соли же устойчивее, чем , (из-за большей ионности ХС) и все образуются из ИПВ.

Молекулы имеют угловую форму, а уменьшение валентного угла от 104,5⁰ (у ) до 90⁰ (у ) – объясняется снижением степени -гибридизации орбиталей ц.а. до нуля, ибо 90⁰ – это угол между p-АО, не участвующими в гибридизации.

Вследствие полярности молекул (как результат их угловой формы) халькогениды водорода хорошо растворимы в воде¹. Значение т кип. от к (несмотря на рост дипольного момента молекул) уменьшается (снижается вклад ДВ!). Но при переходе к т кип. резко увеличивается (Н-связи!), как и в случае НГ при переходе к HF.

В твердой воде каждая ее молекула образует по 4 Н-связи (за счет двух атомов Н и двух НЭП кислорода). Эти связи имеют тетраэдрическую направленность (sp³-гибридизация), что делает структуру льда алмазоподобной. Жидкая вода (согласно модели Самойлова) – это нарушаемый тепловым движением льдоподобный каркас, пустоты которого частично заполнены молекулами . Их соотношение в каркасе и в пустотах при 4⁰С соответствует наиболее плотной упаковке. А ниже 0⁰С молекул в пустотах практически нет и потому лед легче жидкой воды.

Благодаря способности к образованию крайне разнообразных по структуре межмолекулярных ассоциатов², вода до сих пор является загадкой для ученых. Причем структура ассоциатов значительно изменяется даже при слабых внешних воздействиях, благодаря чему возможны различные методы «активации» воды. Очевидно, поэтому именно в ней зародилась жизнь (все растительные и животные организмы на 50-99% состоят из воды, которая обеспечивает их жизнедеятельность). Кроме того, благодаря наличию Н-связей, вода обладает максимальной теплоемкостью, поэтому служит аккумулятором солнечной энергии на Земле, поддерживая жизнь.

Значение воды в химии трудно переоценить. Химики шутят: «Чтобы мы не изучали, мы изучаем воду». Даже в неводных средах она присутствует и во многом определяет ход процесса, как катализатор. Так, без следов хлор не окисляет натрий, нитрат серебра не реагирует с хлороводородом, гремучая смесь не взрывается и т.д.

Вода уникальна и как растворитель, поскольку амфотерна в широком смысле: это и кислота, и основание; и донор НЭП и их акцептор; образует гидраты и с катионами, и с анионами; обладает и окислительными, и восстановительными свойствами. Однако она – слабый окислитель (  В) и слабый восстановитель (  В). А сероводород даже в кислой среде (  В) легко окисляется серной кислотой (до ), I₂ и даже кислородом воздуха (до S), но медленно, в то время как теллурид водорода ( ³) – мгновенно (?).

Кислотные свойства Н₂Х, как и НГ, в подгруппе усиливаются ( , а ), но выражены значительно слабее, чем у НГ, из-за большего заряда аниона и меньшей ЭО халькогенов (а следовательно, меньшей ионности связи по сравнению с соответствующей (по периоду) связью ).