Wodorki to związki wodoru z innymi pierwiastkami. Ze względu na skład, wodorki możemy podzielić na:

• wodorki niemetaliniemetaleniemetali – związki, w których wodór występuje na $+\text{I}$ stopniu utlenieniastopień utlenieniastopniu utlenienia;

• wodorki metalimetalemetali – związki, w których wodór występuje na $-\text{I}$ stopniu utlenienia.

Pierwiastki chemiczne mogą tworzyć wodorki metali i niemetali. Tworzą je głównie pierwiastki bloku $s$ i $p$, jak na poniższej grafice.

Wzory sumaryczne wodorków tworzy się poprzez umieszczenie pierwiastka bardziej elektroujemnego po prawej stronie. Zatem poprawny zapis dla tego typu związku z sodem to $\text{NaH}$, a nie $\text{HNa}$. Do ustalenia wzoru sumarycznego wodorków ważne jest ustalenie, z jakim typem związku mamy do czynienia i jaki jest stopień utlenienia pierwiastka macierzystego (innego niż wodór), który go tworzy:

Wzory wodorków pierwiastków grupy $1.$ i $13.$ włącznie zapisuje się następująco:

• $M$ – atom metalu lub niemetalu grupy $1.$, $2.$, $13.$, $14.$, $15.$ oraz metale bloku $d$;

• $\text{H}$ – symbol wodoru;

• $n$ – indeks stechiometryczny, będący, co do wartości, równy stopniowi utlenienia metalu.

R1UYPy8vHPljN

Ilustracja przedstawiająca wzór ogólny wodorków oraz ich przykłady z grupy pierwszej, drugiej oraz trzynastej w postaci wzorów sumarycznych wraz z określonymi stopniami utlenienia poszczególnych atomów. Wzór ogólny <math aria‑label="n powyżej X, minus jeden powyżej H indeks dolny, n, koniec indeksu dolnego">XnHn-I. Przykłady wodorków: <math aria‑label="jeden powyżej N a, minus jeden powyżej H">NaIH-I, <math aria‑label="dwa powyżej C a, minus jeden powyżej H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego">CaIIH2-I, <math aria‑label="dwa powyżej M g, minus jeden powyżej H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego">MgIIH2-I, <math aria‑label="trzy powyżej A l, minus jeden powyżej H indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego">AlIIIH3-I.

Nazwy takich wodorków tworzymy przez podanie słowa „wodorek” oraz podanie nazwy pierwiastka w dopełniaczu:

• $\text{NaH}$ – wodorek sodu;

• ${\text{CaH}}_2$ – wodorek wapnia;

• ${\text{MgH}}_2$ – wodorek magnezu;

• ${\text{AlH}}_3$ – wodorek glinu.

Wzory wodorków $16.$ i $17.$ grupy układu okresowego można zapisać ogólnie:

• $N$ – atom niemetalu grupy $16.$ i $17.$;

• $\text{H}$ – atom wodoru;

• $m$ – indeks stechiometryczny, będący, co do wartości, równy wartości bezwzględnej ze stopnia utlenienia atomu niemetalu, połączonego z atomem wodoru.

R18pO2uviM4ax

Ilustracja przedstawiająca wzór ogólny wodorków oraz ich przykłady dla grupy szesnastej i siedemnastej w postaci wzorów sumarycznych wraz z określonymi stopniami utlenienia poszczególnych atomów. Wzór ogólny <math aria‑label="jeden powyżej H indeks dolny, n, koniec indeksu dolnego, n powyżej X">HnIXn. Przykłady wodorków: <math aria‑label="jeden powyżej H, minus jeden powyżej C l">HICl-I, <math aria‑label="jeden powyżej H, minus jeden powyżej F">HIF-I, <math aria‑label="jeden powyżej H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, minus dwa powyżej O">H2IO-II, <math aria‑label="jeden powyżej H indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, minus dwa powyżej S">H2IS-II.

Nazwy tych wodorków tworzymy przez połączenie nazwy pierwiastka ze słowem „wodór” za pomocą litery „o”:

• $\text{HCl}$ – chlorowodór;

• $\text{HF}$ – fluorowodór;

• ${\text{H}}_2\text{S}$ – siarkowodór;

• ${\text{H}}_2\text{O}$ – dla tego związku zwyczajowo stosujemy nazwę: woda.

Oczywiście dopuszczalne jest stosowane nazw „wodorek fluoru” w miejsce „chlorowodór”, czy „wodorek siarki” w miejsce „siarkowodór”, etc. Jako ciekawostkę należy wskazać, że nazwą zalecaną dla tlenku wodoru, czyli wody, jest oksydan, a dla amoniaku – (wodorku azotu) azan.

Do innych znanych wodorków niemetali można zaliczyć następujące związki:

• związek wodoru z azotem na $-\text{III}$ stopniu utlenienia: ${\text{NH}}_3$ (amoniak);

• związek wodoru z fosforem na $-\text{III}$ stopniu utlenienia: ${\text{PH}}_3$;

• związek wodoru z krzemem: ${\text{SiH}}_4$.

Wodorki można otrzymać różnymi metodami:

• bezpośrednia synteza w określonych warunkach (czasami w obecności katalizatora), np.:

  • wodorki niemetali, np.

    $${\text{N}}_2+3 {\text{H}}_2\stackrel{\text{katalizator}}{\to }2 {\text{NH}}_3$$

  • wodorki metali, np.

    $$2 \text{Na}+{\text{H}}_2\to 2 \text{NaH}$$

• inne wybrane przykłady, np.

  • ${\text{CH}}_3\text{COONa}+\text{NaOH}\to {\text{CH}}_4+{\text{Na}}_2{\text{CO}}_3$ — substraty są stopione;

  • $3 \text{LiH}+{\text{AlCl}}_3\to {\text{AlH}}_3+3 \text{LiCl}$ (reakcja zachodzi w środowisku eteru).

Słownik

Bibliografia

Krzeczkowska M., Loch J., Mizera A., Repetytorium chemia: Liceum – poziom podstawowy i rozszerzony, Warszawa–Bielsko‑Biała 2010.