Ilustracja interaktywna przedstawia mapę myśli z głównym hasłem: Wodorki. Od głównego hasła odchodzi pięć dymków odpowiednio: 1. Kompleksy wodorkowe metali przejściowych 2. Wodorki zawierające deuter, 3. Wodorki metaliczne 4. Wodorki typu soli 5. Wodorki kowalencyjne. Wodorki kowalencyjne mają trzy kolejne odnośniki: kwasowe, zasadowe, obojętne. 1. Ilustracja przedstawia strukturę krystaliczną wodorku wapnia. Atomy wapnia i wodoru są dość ciasno upakowane. Atomy wapnia zostały przedstawione jako duże szare kulki, a atomy wodoru jako małe białe kulki.Indeks górny Wodorek wapnia; Źródło: www.commons.wikimedia.org, licencja: domena publiczna Wodorki typu soli tworzą pierwiastki 1 . i 2 . grupy układu okresowego. Pomiędzy atomami wodoru i metalu znajduje się wiązanie jonowe. Wodór występuje na – I stopniu utlenienia. Reagują one z wodą w przedstawiony poniżej sposób: H - I + H 2 O → H 2 + OH - I np.: LiH + H 2 O → LiOH + H 2 Przykłady: CaH 2 , LiH , NaH Wyjątki: MgH 2 , BeH 2 – zawierają wiązania kowalencyjne spolaryzowane., 2. Wodorki kowalencyjne Ilustracja przedstawia model kulkowy cząsteczki borowodorku. W środku cząsteczki znajduje się różowy atom boru, a trzy atomy wodoru, w postaci białych kulek, są rozmieszczone w jednej płaszczyźnie.Indeks górny Borowodorek Źródło: www.commons.wikimedia.org, licencja: domena publiczna Wodorki kowalencyjne powstają w reakcji wodoru z niemetalem. Wodorki tego typu tworzą pierwiastki z grup od 14 . do 18 . układu okresowego oraz bor. Wodór występuje na + I s.u. Związki te posiadają wiązania kowalentne i są z reguły gazami. Przykłady: BH 3 , H 2 S , NH 3 Wodorki kowalencyjne, ze względu na zachowanie się ich w stosunku do kwasów i zasad, dzielimy na kwasowe, zasadowe i obojętne., 3. Kwasowe Ilustracja przedstawia model kulkowy siarczku wodoru. Atom siarki, reprezentowany przez żółtą kulkę, łączy się z dwoma atomami wodoru, kąt pomiędzy nimi jest mniejszy niż 180 stopni, a cząsteczka ma budowę kątową.Indeks górny Siarczek wodoru Źródło: www.pl.wikipedia.org, licencja: domena publiczna Wodorki kwasowe powstają w połączeniu z niemetalami grupy 17 . i 16 . układu okresowego. Rozpuszczone w wodzie dają kwasy, np.: H 2 S ( g ) → H 2 O H 2 S ( aq ) Bezwodniki kwasów beztlenowych zarówno w roztworach wodnych jak i w stanie gazowym reagują z wodorotlenkami dając sole np.: H 2 S + 2 NaOH → Na 2 S+ 2 H 2 O , 4. Zasadowe Ilustracja przedstawia cząsteczkę amoniaku. Atom azotu, przedstawiony za pomocą niebieskiej kulki łączy się z trzema białymi kulkami, czyli atomami wodoru. Atomy wodoru nie leżą w jednej płaszczyźnie, a cząsteczka ma kształt piramidy. Indeks górny Amoniak Źródło: www.af.wikipedia.org, licencja: domena publiczna Wodorki zasadowe to wodorki niemetali grupy 15. układu okresowego. Przykładem jest azan (amoniak), który, rozpuszczony w wodzie, tworzy wodę amoniakalną: NH 3 g + H 2 O → NH 3 · H 2 O Zarówno w roztworach wodnych, jak i w stanie gazowym reagują one z kwasami, prowadząc do otrzymania soli: NH 3 + HCl → NH 4 Cl , 5. Obojętne Ilustracja przedstawia model kulkowy cząsteczki metanu. Atom węgla jest przedstawiony jako czarna kulka, a atomy wodoru jako białe kulki. Jeden atom węgla łączy się z czterema atomami wodoru, które są rozmieszczone równomiernie w przestrzeni, a cząsteczka ma kształt tetraedru.Indeks górny Metan Źródło: www.snappygoat.org, licencja: domena publiczna Wodorki obojętne nie reagują z wodą i są słabo rozpuszczalne. Reprezentantem tej grupy związków jest metan (CH 4 )., 6. Wodorki metaliczne Zdjęcie przedstawia wodorek tytanu w formie brązowego proszku.Indeks górny Wodorek tytanu Źródło: www.commons.wikimedia.org, licencja: domena publiczna Wodorki metaliczne powstają w reakcji wodoru z metalami bloku d , zajmując pozycje międzywęzłowe w sieci przestrzennej metalu. Są niestechiometryczne (składu nie można określić za pomocą prostych wzorów). Właściwościami zbliżone są do cech metalu wyjściowego. Przykłady: TiH 1,9 , PdH 0,6 , 7. Kompleksy wodorkowe metali przejściowych Ilustracja przedstawia model kulkowy wodorku tetrakarbonylu kobaltu. Atom kobaltu przedstawiono jako niebiesko-fioletową kulkę, atomy węgla jako czarne kulki, tlenu jako czerwone i wodoru jako biały. Atom kobaltu łączy się z czterema atomami węgla i jednym atomem wodoru. Atom wodoru znajduje się u góry, trzy atomy węgla leżą w jednej płaszczyźnie prostopadłej do wiązania wodór-kobalt, a czwarty atom węgla leży w tej samej linii, co wodór i kobalt, ale u dołu. Do każdego z atomów węgla przyłączony jest jeden atom tlenu wiązaniem potrójnym.Indeks górny Wodorek tetrakarbonylu kobaltu Źródło: www.commons.wikimedia.org, licencja: domena publiczna Związki tego typu stosowane są w chemii metaloorganicznej jako aktywne katalizatory wielu reakcji katalitycznych, np. przy utlenianiu CO 2 do kwasu mrówkowego. Przykłady wodorkowych kompleksów metali przejściowych: Hco CO 4 , H 2 Fe CO 4 , 8. Wodorki zawierające deuter (H 2 ) Zdjęcie przedstawia świecącą lampę wyładowczą zawierającą deuter. Lampa świeci fioletowym światłem.Indeks górny Deuter świecący w lampie wyładowczej Źródło: www.commons.wikimedia.org, Alchemist-hp, licencja: FAL Przykładem jest deuterek litu (LiD ), który jest podstawowym paliwem fuzyjnym w broni termojądrowej.
Ilustracja interaktywna przedstawia mapę myśli z głównym hasłem: Wodorki. Od głównego hasła odchodzi pięć dymków odpowiednio: 1. Kompleksy wodorkowe metali przejściowych 2. Wodorki zawierające deuter, 3. Wodorki metaliczne 4. Wodorki typu soli 5. Wodorki kowalencyjne. Wodorki kowalencyjne mają trzy kolejne odnośniki: kwasowe, zasadowe, obojętne. 1. Ilustracja przedstawia strukturę krystaliczną wodorku wapnia. Atomy wapnia i wodoru są dość ciasno upakowane. Atomy wapnia zostały przedstawione jako duże szare kulki, a atomy wodoru jako małe białe kulki.Indeks górny Wodorek wapnia; Źródło: www.commons.wikimedia.org, licencja: domena publiczna Wodorki typu soli tworzą pierwiastki 1 . i 2 . grupy układu okresowego. Pomiędzy atomami wodoru i metalu znajduje się wiązanie jonowe. Wodór występuje na – I stopniu utlenienia. Reagują one z wodą w przedstawiony poniżej sposób: H - I + H 2 O → H 2 + OH - I np.: LiH + H 2 O → LiOH + H 2 Przykłady: CaH 2 , LiH , NaH Wyjątki: MgH 2 , BeH 2 – zawierają wiązania kowalencyjne spolaryzowane., 2. Wodorki kowalencyjne Ilustracja przedstawia model kulkowy cząsteczki borowodorku. W środku cząsteczki znajduje się różowy atom boru, a trzy atomy wodoru, w postaci białych kulek, są rozmieszczone w jednej płaszczyźnie.Indeks górny Borowodorek Źródło: www.commons.wikimedia.org, licencja: domena publiczna Wodorki kowalencyjne powstają w reakcji wodoru z niemetalem. Wodorki tego typu tworzą pierwiastki z grup od 14 . do 18 . układu okresowego oraz bor. Wodór występuje na + I s.u. Związki te posiadają wiązania kowalentne i są z reguły gazami. Przykłady: BH 3 , H 2 S , NH 3 Wodorki kowalencyjne, ze względu na zachowanie się ich w stosunku do kwasów i zasad, dzielimy na kwasowe, zasadowe i obojętne., 3. Kwasowe Ilustracja przedstawia model kulkowy siarczku wodoru. Atom siarki, reprezentowany przez żółtą kulkę, łączy się z dwoma atomami wodoru, kąt pomiędzy nimi jest mniejszy niż 180 stopni, a cząsteczka ma budowę kątową.Indeks górny Siarczek wodoru Źródło: www.pl.wikipedia.org, licencja: domena publiczna Wodorki kwasowe powstają w połączeniu z niemetalami grupy 17 . i 16 . układu okresowego. Rozpuszczone w wodzie dają kwasy, np.: H 2 S ( g ) → H 2 O H 2 S ( aq ) Bezwodniki kwasów beztlenowych zarówno w roztworach wodnych jak i w stanie gazowym reagują z wodorotlenkami dając sole np.: H 2 S + 2 NaOH → Na 2 S+ 2 H 2 O , 4. Zasadowe Ilustracja przedstawia cząsteczkę amoniaku. Atom azotu, przedstawiony za pomocą niebieskiej kulki łączy się z trzema białymi kulkami, czyli atomami wodoru. Atomy wodoru nie leżą w jednej płaszczyźnie, a cząsteczka ma kształt piramidy. Indeks górny Amoniak Źródło: www.af.wikipedia.org, licencja: domena publiczna Wodorki zasadowe to wodorki niemetali grupy 15. układu okresowego. Przykładem jest azan (amoniak), który, rozpuszczony w wodzie, tworzy wodę amoniakalną: NH 3 g + H 2 O → NH 3 · H 2 O Zarówno w roztworach wodnych, jak i w stanie gazowym reagują one z kwasami, prowadząc do otrzymania soli: NH 3 + HCl → NH 4 Cl , 5. Obojętne Ilustracja przedstawia model kulkowy cząsteczki metanu. Atom węgla jest przedstawiony jako czarna kulka, a atomy wodoru jako białe kulki. Jeden atom węgla łączy się z czterema atomami wodoru, które są rozmieszczone równomiernie w przestrzeni, a cząsteczka ma kształt tetraedru.Indeks górny Metan Źródło: www.snappygoat.org, licencja: domena publiczna Wodorki obojętne nie reagują z wodą i są słabo rozpuszczalne. Reprezentantem tej grupy związków jest metan (CH 4 )., 6. Wodorki metaliczne Zdjęcie przedstawia wodorek tytanu w formie brązowego proszku.Indeks górny Wodorek tytanu Źródło: www.commons.wikimedia.org, licencja: domena publiczna Wodorki metaliczne powstają w reakcji wodoru z metalami bloku d , zajmując pozycje międzywęzłowe w sieci przestrzennej metalu. Są niestechiometryczne (składu nie można określić za pomocą prostych wzorów). Właściwościami zbliżone są do cech metalu wyjściowego. Przykłady: TiH 1,9 , PdH 0,6 , 7. Kompleksy wodorkowe metali przejściowych Ilustracja przedstawia model kulkowy wodorku tetrakarbonylu kobaltu. Atom kobaltu przedstawiono jako niebiesko-fioletową kulkę, atomy węgla jako czarne kulki, tlenu jako czerwone i wodoru jako biały. Atom kobaltu łączy się z czterema atomami węgla i jednym atomem wodoru. Atom wodoru znajduje się u góry, trzy atomy węgla leżą w jednej płaszczyźnie prostopadłej do wiązania wodór-kobalt, a czwarty atom węgla leży w tej samej linii, co wodór i kobalt, ale u dołu. Do każdego z atomów węgla przyłączony jest jeden atom tlenu wiązaniem potrójnym.Indeks górny Wodorek tetrakarbonylu kobaltu Źródło: www.commons.wikimedia.org, licencja: domena publiczna Związki tego typu stosowane są w chemii metaloorganicznej jako aktywne katalizatory wielu reakcji katalitycznych, np. przy utlenianiu CO 2 do kwasu mrówkowego. Przykłady wodorkowych kompleksów metali przejściowych: Hco CO 4 , H 2 Fe CO 4 , 8. Wodorki zawierające deuter (H 2 ) Zdjęcie przedstawia świecącą lampę wyładowczą zawierającą deuter. Lampa świeci fioletowym światłem.Indeks górny Deuter świecący w lampie wyładowczej Źródło: www.commons.wikimedia.org, Alchemist-hp, licencja: FAL Przykładem jest deuterek litu (LiD ), który jest podstawowym paliwem fuzyjnym w broni termojądrowej.
Mapa pojęć pt. „Wodorki”
Źródło: GroMar Sp. z o.o. oprac. na podst. Bielański, A. Podstawy chemii nieorganicznej , Warszawa, 2013. oraz materiału dostępnego na stronie: http://home.agh.edu.pl, licencja: CC BY-SA 3.0.