金属氢化物属于离子化合物吗?,化合价的计算及关系
金属氢化物属于离子化合物吗?
不一定
有的是共价化合物
氢化物
氢与其他元素形成的二元化合物。但一般科学技术工作中总是把氢同金属的二元化合物称氢化物,而把氢同非金属的二元化合物称某化氢。在周期表中,除稀有气体外的元素几乎都可以和氢形成氢化物,大体分为离子型、共价型和过渡型3类,它们的性质各不相同。
1.离子型氢化物也称盐型氢化物。是氢和碱金属、碱土金属中的钙、锶、钡、镭所形成的二元化合物。其固体为离子晶体,如NaH、BaH2等。这些元素的电负性都比氢的电负性小。在这类氢化物中,氢以H-形式存在,熔融态能导电,电解时在阳极放出氢气。离子型氢化物中氢的氧化数为-1,具有强烈失电子趋势,是很强的还原剂,在水溶液中与水强烈反应放出氢气,使溶液呈强碱性,如:
CaH2+2H2O→Ca(OH)2+2H2↑
在高温下还原性更强,如:
NaH+2CO→HCOONa+C
2CaH2+PbSO4→PbS+2Ca(OH)2
2LiH+TiO2→Ti+2LiOH
离子型氢化物可由金属与氢气在不同条件下直接合成制得。除用做还原剂外,还用做干燥剂、脱水剂、氢气发生剂,1kg氢化锂在标准状态下同水反应可以产生2.8m3的氢气。在非水溶剂中与+Ⅲ氧化态的B(Ⅲ),Al(Ⅲ)等生成广泛用于有机合成和无机合成的复合氢化物,如氢化铝锂:
4LiH+AlCl3→LiAlH4+3LiCl
复合氢化物主要用做还原剂、引发剂和催化剂。
2.共价型氢化物也称分子型氢化物。由氢和ⅢA~ⅦA族元素所形成。其中与ⅢA族元素形成的氢化物是缺电子化合物和聚合型氢化物,如乙硼烷B2H6,氢化铝(AlH3)n等。各共价型氢化物热稳定性相差十分悬殊,氢化铅PbH4,氢化铋BiH3在室温下强烈分解,氟化氢,水受热到1000℃时也几乎不分解。共价型氢化物也有还原性,因氢的氧化数为+1,其还原性大小取决于另一元素R-n失电子能力。一般说,同一族从上至下还原性增强,同一周期从左至右还原性减弱,例如:
4NH3+5O2
金属氢化物是否属于离子化合物?
答案:并不一定。部分金属氢化物是共价化合物。
氢化物是氢与其他元素形成的二元化合物。通常情况下,氢与金属的二元化合物被称为氢化物,而氢与非金属的二元化合物则被称为某化氢。在元素周期表中,除了稀有气体外,几乎所有元素都能与氢形成氢化物。这些氢化物大体分为三类:离子型、共价型和过渡型,它们各自具有不同的性质。
1. 离子型氢化物:
离子型氢化物(盐型氢化物)主要由氢与碱金属或某些碱土金属(如钙、锶、钡、镭)形成。它们的固体形态为离子晶体,比如氢化钠(NaH)、氢化钡(BaH2)等。在这种氢化物中,氢以负离子(H-)的形式存在,熔融态下能够导电,电解时阳极会放出氢气。离子型氢化物通常是强还原剂,会与水剧烈反应生成氢气并使溶液呈现强碱性。例如:
CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2↑
2. 共价型氢化物:
共价型氢化物(分子型氢化物)是由氢和ⅢA至ⅦA族元素形成。这类氢化物的热稳定性差异很大。例如,氢化铅(PbH4)和氢化铋(BiH3)在室温下会强烈分解,而氟化氢(HF)和水(H2O)在1000℃时几乎不分解。它们的还原性取决于共同组成元素的电子得失能力。
3. 过渡型氢化物:
过渡型氢化物(或称金属型氢化物)由除了前两类之外的元素与氢形成的化合物。这类氢化物不遵循常规化合价规律,例子包括氢化镧(LaH2.76)、氢化铈(CeH2.69)等。过渡型氢化物的性质与其母体金属相似,通常具有强烈的还原性。
总之,当碱金属与氢气发生反应时,会生成离子型氢化物,如氢化钠(NaH)和氢化钾(KH),这些氢化物都是离子化合物,其中氢以H-形式存在。
化合价的计算及关系
化合价是指元素原子与其他元素原子结合时,确定的结合能力。在元素之间相互作用时,它们的原子数量比例是固定的,这样才能形成稳定的化合物。元素的化合价反映了该元素在反应中得失或共用的电子数目。
其基本原则包括:
- 元素的化合价在形成化合物时表现出一种性质,在存在于单质时,其化合价为零。
- 常见元素的化合价有固定值,如氢通常为+1,氧为-2。
- 在共价化合物中,化合价的代数和必为零。
- 通过化合物的化学式可以推导出各元素的化合价。
总的来说,化合价作为元素化合时的一种重要性质,理解和计算这种价值,对于学习化学和化合物的性质至关重要。