У фтора макс. СО равна 0 (свободное состояние F₂), у кислорода +2 (фторид кислорода OF₂, в котором окислитель - фтор, а кислород - восстановитель, редкий и единственный случай)
Во всех соединениях фтор проявляет степень окисления -1 (валентность I), кислород - в большинстве -2 (валентность II), что не соответствует номерам их группы.
Если посмотреть на их конфигурации:
F(+9) 1s²2s²2p⁵
O(+8) 1s²2s²2p⁴,
то по логике периодической системы их максимальные валентности должны быть равны VII и VI соответственно, но это не так. Это связано с тем, что у этих двух элементов имеется всего лишь два энергетических уровня, их атомы не могут находиться в возбужденном состоянии, как например сера 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ (валентность II), 1s²2s²2p⁶3s²3p³3d¹ (валентность IV), 1s²2s²2p⁶3s¹3p³3d² (валентность VI) - у серы есть дополнительный подуровень 3d, d-орбиталь, куда могут размещаться электроны при возбуждении атома, у кислорода и фтора 2 максимальных уровня и нет подуровней вместить электроны.
Если что возбужденное состояние атома - увеличение его валентности, когда электроны размещаются свободнее и на более дальних от ядра подуровнях (орбиталях). От этого же зависит валентность (и степень окисления) в соединениях.
Уравнение экзотермической реакции: 2Н2+О2=2Н2О+571,6 кДж Продукт, образующийся в результате горения - вода.
Если пропустить водород через плавленую серу, то ощущается запах тухлых яиц, выделяется сероводород. Н2+S=H2S
При взаимодействии водорода с хлором, выделяется газ с резким запахом - хлороводород НCl: H2+Cl2=2HCl
Одним из важных свойств водорода, является взаимодействие его с оксидами металлов. Например, пронаблюдаем на опыте взаимодействие оксида меди (II) с водородом. Пробирку, в которую помещен черный порошок - оксид меди (II) закрепляют в штатив, как показано на рисунке, наклонно, чтобы ее горлышко находилось ниже дна. К ней подводится трубка, соединенная с пробиркой, в которой получают водород взаимодействием цинка с соляной кислотой. Сначала нагревают пробирку с оксидом меди (II). Затем над оксидом мед пропускают водород из пробирки для получения газа. В результате реакции оксида металла с водородом, образуется вода и металлическая медь. Этот процесс называется восстановлением. Водород отнимает кислород у оксида. Уравнение реакции: CuO+H2=Cu+H2O
При обычной комнатной температуре, водород взаимодействует с активными металлами - натрием, кальцием, алюминием. В результате реакции, образуются гидриды: 2 Na+ H2=2 NaH гидрид натрия Ca+H2=CaH2 гидрид кальция 2Al+3H2=2AlH3 гидрид алюминия
Водород бурно реагирует со многими неметаллами. При взаимодействии водорода с некоторыми основными оксидами, можно получить чистые металлы. В этих реакциях, водород является восстановителем, а оксид металла - окислителем.
У фтора макс. СО равна 0 (свободное состояние F₂), у кислорода +2 (фторид кислорода OF₂, в котором окислитель - фтор, а кислород - восстановитель, редкий и единственный случай)
Во всех соединениях фтор проявляет степень окисления -1 (валентность I), кислород - в большинстве -2 (валентность II), что не соответствует номерам их группы.
Если посмотреть на их конфигурации:
F(+9) 1s²2s²2p⁵
O(+8) 1s²2s²2p⁴,
то по логике периодической системы их максимальные валентности должны быть равны VII и VI соответственно, но это не так. Это связано с тем, что у этих двух элементов имеется всего лишь два энергетических уровня, их атомы не могут находиться в возбужденном состоянии, как например сера 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ (валентность II), 1s²2s²2p⁶3s²3p³3d¹ (валентность IV), 1s²2s²2p⁶3s¹3p³3d² (валентность VI) - у серы есть дополнительный подуровень 3d, d-орбиталь, куда могут размещаться электроны при возбуждении атома, у кислорода и фтора 2 максимальных уровня и нет подуровней вместить электроны.
Если что возбужденное состояние атома - увеличение его валентности, когда электроны размещаются свободнее и на более дальних от ядра подуровнях (орбиталях). От этого же зависит валентность (и степень окисления) в соединениях.
2Н2+О2=2Н2О+571,6 кДж
Продукт, образующийся в результате горения - вода.
Если пропустить водород через плавленую серу, то ощущается запах тухлых яиц, выделяется
сероводород.
Н2+S=H2S
При взаимодействии водорода с хлором, выделяется газ с резким запахом - хлороводород НCl:
H2+Cl2=2HCl
Одним из важных свойств водорода, является взаимодействие его с оксидами металлов.
Например, пронаблюдаем на опыте взаимодействие оксида меди (II) с водородом.
Пробирку, в которую помещен черный порошок - оксид меди (II) закрепляют в штатив, как
показано на рисунке, наклонно, чтобы ее горлышко находилось ниже дна.
К ней подводится трубка, соединенная с пробиркой, в которой получают водород
взаимодействием цинка с соляной кислотой. Сначала нагревают пробирку с оксидом меди (II).
Затем над оксидом мед пропускают водород из пробирки для получения газа. В результате
реакции оксида металла с водородом, образуется вода и металлическая медь. Этот процесс
называется восстановлением. Водород отнимает кислород у оксида. Уравнение реакции:
CuO+H2=Cu+H2O
При обычной комнатной температуре, водород взаимодействует с активными металлами -
натрием, кальцием, алюминием. В результате реакции, образуются гидриды:
2 Na+ H2=2 NaH гидрид натрия
Ca+H2=CaH2 гидрид кальция
2Al+3H2=2AlH3 гидрид алюминия
Водород бурно реагирует со многими неметаллами. При взаимодействии водорода с некоторыми
основными оксидами, можно получить чистые металлы. В этих реакциях, водород является
восстановителем, а оксид металла - окислителем.