I det periodiske systemet er ikke-metaller plassert i den øvre høyre trekanten, og når gruppetallet synker, faller også antallet i den. I den syvende gruppen (halogener) er alle grunnstoffene ikke-metaller. Disse er fluor, klor, brom, jod og astatin. Selv om vi ikke tar for oss det siste, siden det for det første er radioaktivt i seg selv, forekommer det i jordskorpen bare som et mellomprodukt av nedbrytningen av uran, og dets forbindelse HAt (hydrogenastatid), oppnådd i laboratoriet, er ekstremt ustabil og oppfører seg i løsning ikke som andre hydrogenhalogenider. I den sjette gruppen er det allerede færre ikke-metaller (oksygen, svovel, selen og tellur, som er en metalloid), i den femte er det tre (nitrogen, fosfor og arsen), i den fjerde - to (karbon og silisium), og i den tredje er det en enslig bor. Hydrogenforbindelser av ikke-metaller fra samme gruppe har lignende kjemiske egenskaper.
Halogens
Hydrohalogenider er de viktigste halogenforbindelsene. I henhold til deres egenskaper er disse anoksiske syrer, som dissosieres i vann til et halogenanion og et hydrogenkation. Alle er svært løselige. Den kjemiske bindingen mellom atomene i molekylet er kovalent, elektronparet forskyves mot halogenet som mer elektronegativt. Siden jo høyere det periodiske systemet er, jo større er elektronegativiteten til atomet, medNår perioden avtar, blir den kovalente bindingen mer og mer polar. Hydrogen bærer en større delvis positiv ladning, i løsning er det lettere å bryte bort fra halogen, det vil si at forbindelsen dissosieres mer fullstendig og mer vellykket, og styrken til syrer øker i serien fra jod til klor. Vi sa ikke om fluor, fordi i dets tilfelle observeres det stikk motsatte: flussyre (fluorsyre) er svak og dissosierer veldig dårlig i løsninger. Dette forklares av et slikt fenomen som hydrogenbindinger: hydrogen introduseres i elektronskallet til fluoratomet til et "fremmed" molekyl, og det oppstår en intermolekylær binding som ikke lar forbindelsen dissosiere som forventet.
Dette bekreftes tydelig av grafen med kokepunktene til forskjellige hydrogenforbindelser av ikke-metaller: forbindelser av grunnstoffer fra den første perioden - nitrogen, oksygen og fluor - som har hydrogenbindinger skilles fra dem.
Oxygen group
Hydrogenforbindelsen av oksygen er åpenbart vann. Det er ikke noe bemerkelsesverdig med det, bortsett fra at oksygen i denne forbindelsen, i motsetning til svovel, selen og tellur i lignende, er i sp3-hybridisering - dette er bevist av bindingsvinkelen mellom to bindinger med hydrogen. Det antas at dette ikke er observert for de gjenværende elementene i gruppe 6 på grunn av den store forskjellen i energikarakteristikkene til de ytre nivåene (hydrogen har 1s, oksygen har 2s, 2p, mens resten har henholdsvis 3, 4 og 5).
Hydrogensulfid frigjøres under proteinnedbrytning, derfor viser det seg med lukten av råtne egg, giftig. Den forekommer i naturen i form av vulkansk gass, frigjøres av levende organismer under de allerede nevnte prosessene (råtnende). I kjemi brukes det som et sterkt reduksjonsmiddel. Når vulkaner bryter ut, blandes det med svoveldioksid for å danne vulkansk svovel.
Hydrogenselenid og hydrogentellurid er også gasser. Forferdelig giftig og har en enda mer ekkel lukt enn hydrogensulfid. Ettersom perioden øker, øker de reduserende egenskapene, og styrken til vandige løsninger av syrer øker.
Nitrogen group
Ammoniakk er en av de mest kjente hydrogenforbindelsene av ikke-metaller. Nitrogen her er også i sp3-hybridisering, og beholder ett ikke-delt elektronpar, på grunn av dette danner det forskjellige ioniske forbindelser. Den har sterke gjenopprettende egenskaper. Det er kjent for sin gode evne (på grunn av det samme ensomme elektronparet) til dannelse av komplekser, som fungerer som en ligand. Ammoniakkkomplekser av kobber, sink, jern, kobolt, nikkel, sølv, gull og mye mer er kjent.
Fosfin - en hydrogenforbindelse av fosfor - har enda sterkere reduserende egenskaper. Ekstremt giftig, antennes spontant i luft. Har en dimer tilstede i blandingen i små mengder.
Arsin - arsenhydrogen. Giftig, som alle arsenforbindelser. Den har en karakteristisk hvitløkslukt, som vises på grunn av oksidering av en del av stoffet.
Karbon og silisium
Metan - hydrogenkarbonforbindelsen er utgangspunktet i den organiske kjemiens grenseløse rom. Dette er akkurat det som skjedde med karbon, fordi det kan danne lange stabile kjeder med karbon-karbonbindinger. For denne artikkelens formål er det verdt å si at karbonatomet også har sp3 hybridisering her. Hovedreaksjonen til metan er forbrenning, hvor det frigjøres en stor mengde varme, som er grunnen til at metan (naturgass) brukes som drivstoff.
Silane er en lignende silisiumforbindelse. Det antennes spontant i luft og brenner ut. Det er bemerkelsesverdig at det også er i stand til å danne karbonlignende kjeder: for eksempel er disilan og trisilan kjent. Problemet er at silisium-silisiumbindingen er mye mindre stabil og kjedene knekker lett.
Bor
Med bor er alt veldig interessant. Faktum er at dens enkleste hydrogenforbindelse - boran - er ustabil og dimeriserer og danner diboran. Diboran antennes spontant i luft, men er i seg selv stabil, i likhet med noen påfølgende boraner som inneholder opptil 20 boratomer i en kjede - i denne har de avansert lenger enn silaner med et maksim alt antall 8 atomer. Alle boraner er giftige, inkludert nervegift.
Molekylære formler for hydrogenforbindelser av ikke-metaller og metaller er skrevet på samme måte, men de er forskjellige i struktur: metallhydrider har en ionisk struktur, ikke-metaller har en kovalent struktur.
