Mapa pojęć
Polecenie 1
W jaki sposób klasyfikuje się wodorki? Zapoznaj się z opisem wodorków umieszczonych poniżej, a następnie wykonaj ćwiczenie nr , rozbudowując mapę pojęć o inne przykłady wodorków. Sprawdź swoje wiadomości, rozwiązując pozostałe zadania.
Źródło: www.commons.wikimedia.org, licencja: domena publiczna
Wodorki typu soli tworzą pierwiastki pierwszej i drugiej grupy układu okresowego. Pomiędzy atomami wodoru i metalu znajduje się wiązanie jonowe. Wodór występuje na minus pierwszym stopniu utlenienia.
Reagują one z wodą w przedstawiony poniżej sposób:
H indeks górny, minus, I, koniec indeksu górnego, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, plus, O H indeks górny, minus, I, koniec indeksu górnego
np.:
L i H, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo, L i O H, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego
Przykłady:
C a H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, przecinek, L i H, przecinek, N a H
Wyjątki:
M g H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, przecinek, B e H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego – 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 czternastej do osiemnastej układu okresowego oraz bor. Wodór występuje na plus pierwszym s.u. Związki te posiadają wiązania kowalentne i są z reguły gazami.
Przykłady:
B H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, przecinek, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S, przecinek, N H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego
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 siedemnastej i szesnastej układu okresowego.
Rozpuszczone w wodzie dają kwasy, np.:
H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S indeks dolny, nawias g zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O powyżej, strzałka w prawo, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S indeks dolny, nawias aq zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego
Bezwodniki kwasów beztlenowych zarówno w roztworach wodnych jak i w stanie gazowym reagują z wodorotlenkami dając sole np.:
H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S, plus, dwa N a O H, strzałka w prawo, N a indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S, plus, dwa H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, 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:
N H indeks dolny, trzy nawias, g, zamknięcie nawiasu, koniec indeksu dolnego, plus, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O, strzałka w prawo, N H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, razy, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O
Zarówno w roztworach wodnych, jak i w stanie gazowym reagują one z kwasami, prowadząc do otrzymania soli:
N H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, plus, H C l, strzałka w prawo, N H indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, C l, 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 (C H indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego)., 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:
T i H indeks dolny, jeden przecinek dziewięć, koniec indeksu dolnego, przecinek, P d H indeks dolny, zero przecinek sześć, koniec indeksu dolnego, 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 C O indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego do kwasu mrówkowego.
Przykłady wodorkowych kompleksów metali przejściowych:
Hco nawias, C O, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, F e nawias, C O, zamknięcie nawiasu, indeks dolny, cztery, koniec indeksu dolnego, 8. Wodorki zawierające deuter (indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, H) 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.
Ćwiczenie 1
- Nazwa kategorii: Wodorki
- Nazwa kategorii: Wodorki typu soli
- Nazwa kategorii: Wodorek wapnia Koniec elementów należących do kategorii Wodorki typu soli
- Nazwa kategorii: Wodorki kowalencyjne
- Nazwa kategorii: Kwasowe
- Nazwa kategorii: Siarczek wodoru Koniec elementów należących do kategorii Kwasowe
- Nazwa kategorii: Zasadowe
- Nazwa kategorii: Amoniak Koniec elementów należących do kategorii Zasadowe
- Nazwa kategorii: Obojętne
- Nazwa kategorii: Metan Koniec elementów należących do kategorii Obojętne
- Nazwa kategorii: Wodorki metaliczne
- Nazwa kategorii: Wodorek tytanu Koniec elementów należących do kategorii Wodorki metaliczne
- Nazwa kategorii: Wodorki zawierające deuter
- Nazwa kategorii: Deuterek litu Koniec elementów należących do kategorii Wodorki zawierające deuter
- Nazwa kategorii: Kompleksy wodorkowe metali przejściowych
- Nazwa kategorii: Wodorek tetrakarbonylu kobaltu Koniec elementów należących do kategorii Kompleksy wodorkowe metali przejściowych
- Elementy należące do kategorii Wodorki
- Elementy należące do kategorii Wodorki typu soli
- Elementy należące do kategorii Wodorki kowalencyjne
- Elementy należące do kategorii Kwasowe
- Elementy należące do kategorii Zasadowe
- Elementy należące do kategorii Obojętne
- Elementy należące do kategorii Wodorki metaliczne
- Elementy należące do kategorii Wodorki zawierające deuter
- Elementy należące do kategorii Kompleksy wodorkowe metali przejściowych
Mapa pojęć pt. „Przykłady wodorków”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3