非金属性氢化物稳定性,非金属性的判断方法

BY：Eliza 2024-08-12 02:21:04 1520 ℃

一、非金属性氢化物稳定性的特点

一般规律是,同周期从左到右,对应元素的非金属性逐渐增强,氢化物的稳定性逐渐增强;同主族从上到下,对应元素的非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱。

盐型

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，故该方法又称金属储氢法。离子型氢化物都是无色或白色晶体，常因含有金属杂质而发灰，金属过量则呈蓝紫色。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

离子型氢化物对空气和水是不稳定的，有些甚至会发生自燃。

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。反应温度为300-700C。为了避免反应在金属表面生成的氢化物阻止进一步的反应，常用金属在矿物油中的分散质，或者加入表面活性剂。

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。

二、氢化物的过渡型

过渡型

过渡型氢化物也称金属型氢化物。是除上述两类外，其余元素与氢形成的二元化合物，这类氢化物组成不符合正常化合价规律，如，氢化镧LaH2.76，氢化铈CeH2.69，氢化钯Pd2H等。它们晶格中金属原子的排列基本上保持不变，只是相邻原子间距离稍有增加。因氢原子占据金属晶格中的空隙位置，也称间充型氢化物。过渡型氢化物的形成与金属本性、温度以及氢气分压有关。它们的性质与母体金属性质非常相似，并具有明显的强还原性。一般热稳定性差，受热后易放出氢气。氢气作为未来很有希望的能源，要解决的中心问题是如何储存。一些金属或合金是储氢的好材料。钯、钯合金及铀都是强吸氢材料，但价格昂贵。最受人们注意的是镧镍-5LaNi5(吸氢后为LaNi5H6)，它是一种储氢的好材料。[1]容量为7L的小钢瓶内装镧镍-5所能盛的氢气(304kPa)，相当于容量为40L的15000kPa高压氢气钢瓶所容纳的氢气(重量相当)，只要略微加热，LaNi5H6即可把储存的全部氢气释放出来。除镧镍-5外，La-Ni-Cu，Zr-Al-Ni，Ti-Fe等吸氢材料也正在研究中。研究中国的丰产元素，尤其是稀土金属及其合金的吸氢作用有着更重要的意义。

既碱金属的氢化物。当碱金属跟氢气发生反应时,就生成碱金属的氢化物,它们都是离子化合物,其中氢以阴离子H-的形式存在，如氢化钠(NaH),氢化钾(KH)等。

右图自左向右，分别为离子型氢化物、金属型氢化物、过渡型氢化物、共价型氢化物

三、什么是非金属性

　非金属性

非金属性是元素化学术语的一种，非金属性常表示获得电子的倾向。

元素的非金属性包括很多方面：元素的原子得电子的能力，氢化物的稳定性，最高价氧化物水化物酸性强弱等·它包含了原子得电子的能力(氧化性),但比氧化性的含义更为广泛。

元素的非金属性实际按照其电负性的强弱。对于元素来说，元素的电负性常数越大，则其非金属性越强，但电负性标度不只一个，不同元素在不同标度中的电负性强弱也有所不同，且相同元素在不同物质中的电负性也有所不同，因此具体情况仍需具体分析。

非金属元素非金属性强弱：

F>O>N>Cl>Br>S≈I>C>Se>At>H>P>As>Te>B>Si

元素单质的氧化性与非金属性强弱有一定关系。

元

素单质在酸性水溶液中的氧化性强弱为：

F2>O3>Cl2>O2>Br2>I2>At>N2>S>C>P>B>Si>Se>As>Te>H2

元素单质在碱性水溶液中的氧化性强弱为：

F2>Cl2>O3>Br2>I2>O2>At>S>C>N2>B>Si>H2

酸性水溶液中，常见拟卤素(SCN)2的氧化性位于Br2和I2之间，而(CN)2位于I2和At之间

四、非金属性的判断方法

判断方法

非金属性的比较规律：

1、由元素原子的氧化性判断：

一般情况下，氧化性越强，对应非金属性越强。

2、由单质和水生成酸的反应程度判断：

反应越剧烈，非金属性越强。

3、由对应氢化物的稳定性判断：

氢化物越稳定，非金属性越强。

4、由和氢气化合的难易程度判断：

化合越容易，非金属性越强。

5 、由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断：

酸性越强，非金属性越强。(本规则可信度不够，如硝酸的酸性弱于硫酸和高氯酸，硒酸的酸性强于硫酸)

值得注意的是：氟元素没有正价态，氧目前无最高正价，硝酸则因分子内氢键导致酸性较弱，所以最高价氧化物对应水合物的酸性最强的是高氯酸，而不是非金属性高于氯的氮氧氟。

6、由对应阴离子的还原性判断：

还原性越强，对应非金属性越弱。

7、由置换反应判断：

强置弱。(注：本条规则可信度较低，例如氯气可以从水中置换出氧气(本反应热力学可行，动力学上则因为中间产物次氯酸分解较慢导致反应速率较慢，光照则可以加速该反应)，从氨气中置换出氮气，但氯的非金属性弱于氧氮)〔若依据置换反应来说明元素的非金属性强弱，则非金属单质应做氧化剂，非金属单质做还原剂的置换反应不能作为比较非金属性强弱的依据〕

8、

按元素周期律，同周期元素由左到右，随核电荷数的增加，非金属性增强;同主族元素由上到下，随电子层数的增加，非金属性减弱。