Wodorki to dwuskładnikowe związki wodoru z pierwiastkami chemicznymi. W tych analizowanych w szkole może występować wiązanie jonowe, kowalencyjne czy kowalencyjne spolaryzowane. Wodorki jonowe są nazywane wodorkami typu soli. Pozostaje jednak pytanie – jakie pierwiastki je tworzą?

R1YjfMw7yTFWQ

Na ilustracji przedstawiono pierwsza i drugą grupę układu okresowego. W grupie pierwszej znajdują się: wodór, lit, sód, potas, rubid, cez i frans, a w grupie drugiej beryl, magnez, wapń, stront, bar, rad. Wodór jest zaznaczony kolorem czerwonym, beryl żółtym, a pozostałe pierwiastki jasnoniebieskim.

WodorkiwodorkiWodorki typu soli tworzone są przez pierwiastki $1.$ i $2.$ grupy układu okresowego pierwiastków chemicznych (z wyjątkiem berylu, który tworzy wodorek o budowie kowalencyjnej.). Są to substancje krystaliczne, posiadające wysokie temperatury topnienia, które w stanie stopionym przewodzą prąd elektryczny. Wodór w nich występuje na $-\text{I}$ stopniu utlenieniastopień utlenieniastopniu utlenienia w postaci anionu wodorkowego ${\text{H}}^{-}$.

Wodorki te są związkami o budowie jonowej – typu soli, w których metal występuje w postaci kationu, a wodór w postaci anionu. Tworzą one sieci krystalicznesieć krystalicznasieci krystaliczne typu chlorku sodu.

Wodorki litowców w temperaturze pokojowej są bezbarwnymi ciałami stałymi, wysoce reaktywnymi, dlatego ze względów bezpieczeństwa w celach naukowych dostępne są jedynie w postaci zdyspergowanejzdyspergowanyzdyspergowanej w oleju mineralnym. Najbardziej trwały jest wodorek litu. Ogólny wzór sumarycznywzór sumarycznywzór sumaryczny dla wodorków pierwszej grupy układu okresowego to:

gdzie:

• $\text{M}$ – symbol metalu grupy $1.$;

• $\text{H}$ – symbol atomu wodoru.

Powstają one w bezpośredniej reakcji pierwiastków z wodorem w podwyższonej temperaturze.

W reakcji z wodą reagują gwałtownie z wydzieleniem wodoru i utworzeniem wodorotlenku. Przykładem takiego związku jest $\text{KH}$ – wodorek potasu.

Wszystkie berylowce tworzą wodorki w wyniku ogrzewania ich z gazowym wodorem:

Ogólny wzór sumaryczny dla wodorków drugiej grupy układu okresowego to:

gdzie:

• $\text{M}$ – symbol metalu grupy 2.;

• $\text{H}$ – symbol wodoru.

Beryl tworzy wodorek o wiązaniach kowalencyjnych. Wodorek berylu to substancja bezbarwna, która ulega rozkładowi w temperaturze $570 \text{K}$. Reaguje z wodą powoli tworząc wodorotlenek berylu.

Jego sieć przestrzenną tworzą polimeryczne łańcuchy, beryl w nich jest związany kowalencyjnymi wiązaniami trójcentrowymiwiązanie trójcentrowewiązaniami trójcentrowymi $\text{Be}—\text{H}—\text{Be}$.

R5aLBI8u0pxna

Ilustracja przedstawia sieć przestrzenną wodorku berylu. Jeden atom berylu jest połączony z czterema atomami wodoru. Dwa z nich są umieszczone w płaszczyźnie rysunku, a dwa kolejne są oznaczone w taki sposób, który sugeruje że jeden z nich znajduje się przed a drugi za płaszczyzną ilustracji. Przedstawiono jedynie fragment sieci, obejmujący jedynie trzy atomy berylu. Ten fragment został objęty nawiasem kwadratowym, za którym w nawiasie dolnym umieszczono literę n.

Wodorek berylu można otrzymać w dwóch reakcjach: chlorku berylu z wodorkiem litu oraz dimetyloberylu z glinowodorkiem litu.

Wodorek magnezu można otrzymać w reakcji bezpośredniej pierwiastków, stosując zwiększone ciśnienie wodoru.

Można znaleźć dwie przeciwstawne informacje w literaturze – jedna z nich mówi o budowie jonowej wodorku magnezu, a druga o występowaniu w nim wiązań kowalencyjnych. W praktyce wodorek ten wykazuje strukturę pośrednią w zależności od warunków.

W reakcji z wodą tworzy wodorotlenek magnezu i gazowy wodór.

Pozostałe pierwiastki tej grupy (wapń, stront, bar, rad) tworzą wodorki typowo jonowe. Wodorek wapnia można otrzymać w wyniku bezpośredniej syntezy z pierwiastków, stosując wysoką temperaturę ($670 \text{K}$).

Wodorek wapnia z wodą reaguje gwałtownie, wydzielając wodór i wodorotlenek wapnia.

Pozostałe wodorki reagują z wodą podobnie. W wyniku tych reakcji powstają ich wodorotlenki, zgodnie z poniższymi reakcjami:

Słownik

Bibliografia

Atkins P., Jones L., Chemia ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, Warszawa $2004$.

Bielański A., Podstawy Chemii nieorganicznej, t. $1$, Warszawa $2010$.

Encyklopedia PWN

Pac B., Zegar A., Podstawy klasyfikacji związków nieorganicznych w teorii i zadaniach, Kraków $2019$.