În tabelul periodic, nemetalele sunt situate în triunghiul dreptunghic sus, iar atunci când numărul grupului scade, numărul lor în el scade și el. În a șaptea grupă (halogeni), toate elementele sunt nemetale. Acestea sunt fluor, clor, brom, iod și astatin. Deși nu îl luăm în considerare pe acesta din urmă, deoarece, în primul rând, este radioactiv în sine, se găsește în scoarța terestră doar ca produs intermediar al degradarii uraniului, iar compusul său HAt (hidrogen astatide), obținut în laborator, este extrem de instabil și se comportă în soluție nu ca alte halogenuri de hidrogen. În a șasea grupă există deja mai puține nemetale (oxigen, sulf, seleniu și teluriu, care este un metaloid), în a cincea sunt trei (azot, fosfor și arsen), în a patra - două (carbon și siliciu), iar în a treia există un bor singuratic. Compușii cu hidrogen ai nemetalelor din același grup au proprietăți chimice similare.
Halogeni
Hidrohalogenurile sunt cei mai importanți compuși halogeni. După proprietățile lor, aceștia sunt acizi anoxici, care se disociază în apă într-un anion halogen și un cation de hidrogen. Toate sunt foarte solubile. Legătura chimică dintre atomii din moleculă este covalentă, perechea de electroni este deplasată către halogen ca fiind mai electronegativă. Deoarece cu cât tabelul periodic este mai mare, cu atât electronegativitatea atomului este mai mare, cuPe măsură ce perioada scade, legătura covalentă devine din ce în ce mai polară. Hidrogenul poartă o sarcină pozitivă parțială mai mare, în soluție este mai ușor să se desprindă de halogen, adică compusul se disociază mai complet și cu mai mult succes, iar puterea acizilor crește în seria de la iod la clor. Despre fluor nu am spus, pentru că în cazul lui se observă exact opusul: fluorhidric (acidul fluorhidric) este slab și se disociază foarte slab în soluții. Acest lucru se explică printr-un astfel de fenomen precum legăturile de hidrogen: hidrogenul este introdus în învelișul electron al atomului de fluor al unei molecule „străine” și are loc o legătură intermoleculară care nu permite compusului să se disocieze așa cum era de așteptat.
Acest lucru este confirmat clar de graficul cu punctele de fierbere ale diverșilor compuși cu hidrogen ai nemetalelor: compușii elementelor din prima perioadă - azot, oxigen și fluor - care au legături de hidrogen se disting de ei.
Grupul de oxigen
Compusul hidrogen al oxigenului este, evident, apă. Nu este nimic remarcabil, cu excepția faptului că oxigenul din acest compus, spre deosebire de sulf, seleniu și teluriu în altele similare, este în sp3-hibridare - acest lucru este evidențiat de unghiul de legătură dintre două legături cu hidrogenul. Se presupune că acest lucru nu se observă pentru elementele rămase din grupa 6 din cauza diferenței mari în caracteristicile energetice ale nivelurilor exterioare (hidrogenul are 1s, oxigenul are 2s, 2p, în timp ce restul au 3, 4 și respectiv 5).).
Hidrogenul sulfurat este eliberat în timpul degradarii proteinelor, prin urmare se manifestă cu miros de ouă putrezite, otrăvitor. Apare în natură sub formă de gaz vulcanic, este eliberat de organismele vii în timpul proceselor deja menționate (putrezire). În chimie este folosit ca agent reducător puternic. Când vulcanii erup, se amestecă cu dioxidul de sulf pentru a forma sulf vulcanic.
Selenura de hidrogen și telurura de hidrogen sunt, de asemenea, gaze. Teribil de otrăvitor și au un miros și mai dezgustător decât hidrogenul sulfurat. Pe măsură ce perioada crește, proprietățile reducătoare cresc, la fel și puterea soluțiilor apoase de acizi.
Grupul de azot
Amoniacul este unul dintre cei mai faimoși compuși cu hidrogen ai nemetalelor. Azotul se află și aici în sp3-hibridare, reținând o pereche de electroni neîmpărțită, datorită căreia formează apoi diverși compuși ionici. Are proprietăți puternice de restaurare. Este cunoscut pentru capacitatea sa bună (datorită aceleiași perechi de electroni singuri) de a forma complexe, acționând ca un ligand. Sunt cunoscute complexe de amoniac de cupru, zinc, fier, cob alt, nichel, argint, aur și multe altele.
Fosfina - un compus hidrogen al fosforului - are proprietăți reducătoare și mai puternice. Extrem de toxic, se aprinde spontan în aer. Are un dimer prezent în amestec în cantități mici.
Arsină - arsenic hidrogen. Toxic, ca toți compușii de arsenic. Are un miros caracteristic de usturoi, care apare din cauza oxidării unei părți a substanței.
Carbon și siliciu
Metan - hidrogencompusul carbonului este punctul de plecare în spațiul nemărginit al chimiei organice. Este exact ceea ce sa întâmplat cu carbonul, deoarece poate forma lanțuri lungi și stabile cu legături carbon-carbon. În sensul acestui articol, merită să spunem că aici atomul de carbon are și hibridizare sp3. Principala reacție a metanului este arderea, în timpul căreia se eliberează o cantitate mare de căldură, motiv pentru care metanul (gazul natural) este folosit drept combustibil.
Silanul este un compus de siliciu similar. Se aprinde spontan în aer și se arde. Este de remarcat faptul că este, de asemenea, capabil să formeze lanțuri asemănătoare carbonului: de exemplu, disilanul și trisilanul sunt cunoscute. Problema este că legătura siliciu-siliciu este mult mai puțin stabilă, iar lanțurile se rup ușor.
Bor
Cu bor totul este foarte interesant. Faptul este că cel mai simplu compus de hidrogen al său - boranul - este instabil și se dimerizează, formând diboran. Diboranul se aprinde spontan în aer, dar este în sine stabil, la fel ca și unii borani ulterioare care conțin până la 20 de atomi de bor într-un lanț - în acest sens au avansat mai departe decât silanii cu un număr maxim de 8 atomi. Toate boranele sunt otrăvitoare, inclusiv agenții nervoși.
Formulele moleculare ale compușilor cu hidrogen ai nemetalelor și metalelor sunt scrise în același mod, dar diferă ca structură: hidrurile metalice au o structură ionică, nemetalele au o structură covalentă.
