I gruppi della tavola periodica

Composizioni Isotopica dell'Idrogeno

In natura l'H₂ si presenta come miscela di tre isotopi: ¹H, ²H, ³H. L'isotopo più comune dell'idrogeno ha un nucleo che consiste in un protone (protio). L'²H ha un nucleo formato da un neutrone e da un protone (deuterio). Fra gli isotopi dell'elemento più leggero vi è la maggior differenza percentuale di massa fra gli isotopi e quindi il maggiore effetto isotopo. La costante di equilibrio della reazione:

HDO + H₂ HDS + H₂O

D = deuterio

è diversa da 1.A 100°C è maggiore di 1. A 250°C è minore di 1.Un terzo isotopo dell'idrogeno, preparato attraverso reazioni nucleari, è ³H (tritio), è radioattivo ed emette elettroni (particelle ^β) di basse energie.

Perossidi Binari con Ossigeno e Alogeni

L'idrogeno forma ossidi come l'H₂O perossidi = H₂O₂.Il perossido di idrogeno si decompone lentamente secondo l'equazione:

2H₂O₂ = 2H₂O + O₂

Il perossido è un efficace agente ossidante adoperato in soluzione acquosa:

H₂O₂ + 2H⁺ + 2e^- = 2H₂O

Con agenti ossidanti (per es. MnO₄^-) la H₂O₂ può comportare un surplus di solvenuti, secondo le equazioni di ossidazione:

H₂O₂ = O₂ + 2H⁺ + 2e^-

Quando H₂O₂ agisce da ossidante, l'ossigeno contenuto in H₂O₂ passa dal n.o. -1 al n.o. -2.

Il perossido è un acido molto debole anche se più forte dell'H₂O.

CAMBIA LA CONCENTRAZIONE DI UNA SOLUZIONE ACQUOSA ACIDIFICATA VERSO SESSO ESPRESSA IN VOLUMI H₂O₂. L'USANA UTILIZZA MOLTE SOLUZIONI CONCENTRATE A 2 VOLUMI. TALE TITOLO SI RIFERISCE AL VOLUME DI OSSIGENO MISURATO A 0° C E ATM ESPRESSO IN LITRI, CHE SI LIBERARSI DA UN LITRO DI SOLUZIONE, IN BASE ALL'EQUAZIONE DISSIMULATA.

Alogeni

Sostegno + Alogen.

La forza acida degli alogeni aumenta andando da HF ad HI.

Questa aumenta però non è regolare; il fluoro fluoridrico è un acido debole mentre per gli elettroni le dissociazioni:

HX + H₂O => H₃O⁺ + X^-

2^do completo.

L'^HF in più ottenere delle sesszine:

CaF₂ + H₂SO₄ => 2HF + CaSO₄

L'^HF in grado di attaccare metalli, metalli, tanto è vero che è in grado di corrodere il vetro!

SiO₂ + 6HF = SiF₆^2- + 2H₂O + 2H⁺

SiF₆^2- : ione esafluorosilicatto dove Si che numero di coord.: 6.

HF elevato di idrogeno, HCl, invece, si può ottenere:

NbCl + H₂SO₄ = NbHSO₄ + HCl

A T. ambiente

A temperature maggiori (500°C) si può ottenere HCl per reazione dell'elevoro con il solfato acido.

NbCl + NbHSO₄ = Nb₂SO₄ + HCl

L'^HBr, invece, si ottiene:

NbBr + H₂O₂ = HBr + No₂ + H₂PO₄

L'^HI:

2P + 5I₂ + 8H₂O = 10HI + 2H₃PO₄

Al POTASSIO si può ottenere dalle reazioni:

KCl + Na ⟶ NaCl + K a T>800°C

Se Rubidio:

Ca + 2RbCl ⟶ CaCl₂ + 2Rb

Questi metalli alcalini vengono ossidati dall'H₂O:

2K + 2H₂O = 2K+ + 2OH^- + H₂

Idrossi

Questi elementi formano idrossi costituiti dagli ioni M+ e H-

Questi idrossi alcalini possono prepararsi per reazione dagli elementi con H₂ ad alte temperature.

Ossidi

Sono stati preparati per reazione dei metalli con ossigeno: MO = PEROSSIDI; M₂O₂ = SUPEROSSIDI

IONE OSSIDO IONE PEROSSIDO IONE SUPEROSSIDO

[O••O]^- [<•O::O•>]^- [<•O•>]^2–

Il Litio forma solo ossidi:

Li₂O₃ = LiO₂ + O₂

Tuttavia il Ne di li perossido e gli analoghi formano i superossidi.

Alogenuri

Sono solubili in H₂O, tranne LiF, e hanno alti punti di fusione.

Il più comune è l'NaCl il quale è presente nell'H₂O di mare e nei minerali.

Al₂O₃, che viene secreto in una miscela di criolite/Na₃AlF₆, CaF₂ e NaF, fusa a circa 1000°C, ed elettrolizzato. Per elettrolisi grafite: Al liquido è più stretto di grafite che riveste interno celle, verso catodico di cui l'Anodo si raccoglie fuso. Sbarre di grafite poste verticalmente costituiscono gli anodi, vengono consumati dell'ossigeno con formazione CO₂ e CO.

Idruri

Gli idruri del boro hanno particolari caratteristiche di struttura e di legame. Un esempio è il diborano:

Struttura del diborano:

B₂H₆

Dalla configurazione elettronica del boro e dell'idrogeno ne deriva che solo due elettroni da valenza partecipano al legame e parte tre atomi di B e un atomo di H. Questo legame è detto due elettroni e tre centri. Tali elettroni sono diffusi su un orbitale che deriva dalla combinazione di 3 orbitali del 3 atomi coinvolti nel legame. Diversi idruri di B e H sono noti come la formula generale B_xH_y. La maggior parte di questi è infiammabile all'aria e idrolizzabile ad H₃BO₃. Un solo idruro è stabile, esso è (AlH₃)_m polimerico con ponti di H.