Dans le tableau périodique, les non-métaux sont situés dans le triangle supérieur droit, et lorsque le numéro de groupe diminue, leur nombre diminue également. Dans le septième groupe (halogènes), tous les éléments sont des non-métaux. Ce sont le fluor, le chlore, le brome, l'iode et l'astatine. Bien que nous n'envisagions pas ce dernier, puisque, d'une part, il est radioactif en soi, il n'apparaît dans la croûte terrestre que comme produit intermédiaire de la désintégration de l'uranium, et son composé HAt (hydrogène astatide), obtenu en laboratoire, est extrêmement instable et ne se comporte pas en solution comme les autres halogénures d'hydrogène. Dans le sixième groupe, il y a déjà moins de non-métaux (oxygène, soufre, sélénium et tellure, qui est un métalloïde), dans le cinquième il y en a trois (azote, phosphore et arsenic), dans le quatrième - deux (carbone et silicium), et dans le troisième il y a un bore solitaire. Les composés hydrogène des non-métaux du même groupe ont des propriétés chimiques similaires.
Halogènes
Les halogénures sont les composés halogénés les plus importants. Selon leurs propriétés, ce sont des acides anoxiques, se dissociant dans l'eau en un anion halogène et un cation hydrogène. Tous sont très solubles. La liaison chimique entre les atomes de la molécule est covalente, la paire d'électrons est décalée vers l'halogène car plus électronégative. Puisque plus le tableau périodique est élevé, plus l'électronégativité de l'atome est grande, avecAu fur et à mesure que la période diminue, la liaison covalente devient de plus en plus polaire. L'hydrogène porte une plus grande charge positive partielle, en solution il est plus facile de se détacher de l'halogène, c'est-à-dire que le composé se dissocie plus complètement et avec plus de succès, et la force des acides augmente dans la série de l'iode au chlore. Nous n'avons pas parlé du fluor, car dans son cas on observe exactement le contraire: le fluorhydrique (acide fluorhydrique) est faible et se dissocie très mal dans les solutions. Cela s'explique par un phénomène tel que les liaisons hydrogène: l'hydrogène est introduit dans la couche électronique de l'atome de fluor d'une molécule « étrangère », et une liaison intermoléculaire se produit qui ne permet pas au composé de se dissocier comme prévu.
Ceci est clairement confirmé par le graphique avec les points d'ébullition de divers composés hydrogènes de non-métaux: les composés d'éléments de la première période - azote, oxygène et fluor - qui ont des liaisons hydrogène en sont distingués.
Groupe Oxygène
Le composé hydrogène de l'oxygène est évidemment de l'eau. Il n'y a rien de remarquable à ce sujet, sauf que l'oxygène dans ce composé, contrairement au soufre, au sélénium et au tellure dans des composés similaires, est en sp3-hybridation - ceci est mis en évidence par l'angle de liaison entre le deux liaisons avec l'hydrogène. On suppose que cela n'est pas observé pour les éléments restants du groupe 6 en raison de la grande différence dans les caractéristiques énergétiques des niveaux externes (l'hydrogène a 1s, l'oxygène a 2s, 2p, tandis que les autres ont 3, 4 et 5, respectivement).
Le sulfure d'hydrogène est libéré lors de la décomposition des protéines, il se manifeste donc par une odeur d'œufs pourris, toxique. Il se produit dans la nature sous forme de gaz volcanique, est libéré par les organismes vivants lors des processus déjà mentionnés (pourrissement). En chimie, il est utilisé comme agent réducteur puissant. Lorsque les volcans entrent en éruption, il se mélange au dioxyde de soufre pour former du soufre volcanique.
Le séléniure d'hydrogène et le tellurure d'hydrogène sont également des gaz. Terriblement toxique et a une odeur encore plus dégoûtante que le sulfure d'hydrogène. À mesure que la période augmente, les propriétés réductrices augmentent, tout comme la force des solutions aqueuses d'acides.
Groupe azote
L'ammoniac est l'un des composés hydrogène les plus connus des non-métaux. Ici, l'azote est également en sp3-hybridation, conservant une paire d'électrons non partagée, grâce à laquelle il forme alors divers composés ioniques. Il a de fortes propriétés réparatrices. Il est connu pour sa bonne capacité (due à la même paire d'électrons solitaire) à la formation de complexes, agissant comme un ligand. Des complexes d'ammoniac de cuivre, de zinc, de fer, de cob alt, de nickel, d'argent, d'or et bien d'autres sont connus.
La phosphine - un composé hydrogène du phosphore - a des propriétés réductrices encore plus fortes. Extrêmement toxique, s'enflamme spontanément à l'air. A un dimère présent dans le mélange en petites quantités.
Arsine - hydrogène arsenical. Toxique, comme tous les composés d'arsenic. Il a une odeur caractéristique d'ail, qui apparaît en raison de l'oxydation d'une partie de la substance.
Carbone et silicium
Méthane - hydrogènele composé du carbone est le point de départ dans l'espace illimité de la chimie organique. C'est exactement ce qui est arrivé au carbone, car il peut former de longues chaînes stables avec des liaisons carbone-carbone. Pour les besoins de cet article, il convient de dire que l'atome de carbone a également une hybridation sp3 ici. La principale réaction du méthane est la combustion, au cours de laquelle une grande quantité de chaleur est dégagée, c'est pourquoi le méthane (gaz naturel) est utilisé comme combustible.
Silane est un composé de silicium similaire. Il s'enflamme spontanément dans l'air et brûle. Il est à noter qu'il est également capable de former des chaînes carbonées: on connaît par exemple le disilane et le trisilane. Le problème est que la liaison silicium-silicium est beaucoup moins stable et les chaînes se cassent facilement.
Bor
Avec le bore, tout est très intéressant. Le fait est que son composé hydrogène le plus simple - le borane - est instable et se dimérise, formant du diborane. Le diborane s'enflamme spontanément dans l'air, mais est lui-même stable, tout comme certains boranes ultérieurs contenant jusqu'à 20 atomes de bore dans une chaîne - en cela, ils ont progressé plus loin que les silanes avec un nombre maximum de 8 atomes. Tous les boranes sont toxiques, y compris les agents neurotoxiques.
Les formules moléculaires des composés hydrogène des non-métaux et des métaux s'écrivent de la même manière, mais leur structure diffère: les hydrures métalliques ont une structure ionique, les non-métaux ont une structure covalente.
