Пниктогеноводороды

Пниктогеноводороды - общее название соединений, образованных из водорода и пниктогенов (элементов подгруппы азота).

Пниктогеноводороды - бесцветные резко пахнущие газы, растворимые в воде. Являются очень слабыми кислотами. Все пниктогеноводороды чрезвычайно токсичны (очень ядовиты) для человека в очень больших концентрациях (исключение составляет умеренно-токсичный аммиак). Имеют общую формулу H₃X (чаще используется формула XH₃), где X - пниктоген.

Соединение	Формула	Модель	Молярная масса	Длина связи d(H-X)/pm	Валентный угол (H-X-H), °	Дипольный момент μ/D	G°f	tплав °C	tкип °C
Аммиак	NH3		17	101.7	107.8	1.48	-45.94	-77.73	-33.34
Фосфин	PH3		34	142	93.5	0.58	5.4	-133.8	-87.8
Арсин	AsH3		78	151.9	91.8	0.2	66.4	-117	-62.5
Стибин	SbH3		125	170.7	91.7			-88	-17
Висмутин	BiH3		212	90.48	177.59				16.8

Химические свойстваПравить

Пниктогеноводороды могут присоединять протон, в результате получается соответствующий ион:

$\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{+}}$${\mathsf {NH_{3}+H^{+}\rightarrow NH_{4}^{+}}}$  (ион аммония)

$\mathsf{P}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{P}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{+}}$${\mathsf {PH_{3}+H^{+}\rightarrow PH_{4}^{+}}}$  (ион фосфония)

$\mathsf{A}\mathsf{s}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{A}\mathsf{s}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{+}}$${\mathsf {AsH_{3}+H^{+}\rightarrow AsH_{4}^{+}}}$  (ион арсония)

Ионы аммония и фосфония относительно устойчивы, ион арсония же был обнаружен лишь при пониженной температуре.

При растворении аммиака в воде образуется гидроксид аммония (нашатырный спирт), реакция обратима:

$\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\rightleftarrows <!--\; \rightleftarrows \; -->\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{O}\mathsf{H}$${\mathsf {NH_{3}+H_{2}O\rightleftarrows NH_{4}OH}}$ 

ПолучениеПравить

Аммиак можно получить прямым синтезом из элементов:

$\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{N}}_{\mathsf{2}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {3H_{2}+N_{2}\rightarrow 2NH_{3}}}$ 

При гидролизе нитридов выделяется аммиак, при гидролизе фосфидов - фосфин, при гидролизе арсенидов - арсин:

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{N}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{3}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {Na_{3}N+3H_{2}O\rightarrow 3NaOH+NH_{3}\uparrow }}$ 

${\mathsf{K}}_{\mathsf{3}}\mathsf{P}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{3}\mathsf{K}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{P}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {K_{3}P+3H_{2}O\rightarrow 3KOH+PH_{3}\uparrow }}$ 

$\mathsf{L}{\mathsf{i}}_{\mathsf{3}}\mathsf{A}\mathsf{s}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{3}\mathsf{L}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{A}\mathsf{s}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->$${\mathsf {Li_{3}As+3H_{2}O\rightarrow 3LiOH+AsH_{3}\uparrow }}$ 

См. такжеПравить

• Галогеноводороды
• Халькогеноводороды

ЛитератураПравить

• Ахметов Н. С. "Общая и неорганическая химия"
• Карапетьянц М. Х., Дракин С.И. "Общая и неорганическая химия"