4.3. Nemetālisko elementu savienojumu iedarbība ar ūdeni

Nemetālisko elementu savienojumi ar ūdeņradi ir gaistošas vielas ar molekulāru uzbūvi. Parastajos apstākļos tās ir gāzes vai gaistoši šķidrumi. Šīm vielām šķīstot ūdenī, notiek arī to iedarbība ar ūdeni, veidojoties papildu kovalentajai saitei pēc donorakceptorā mehānisma starp ūdens skābekļa atoma vai nemetāliskā elementa atoma elektronu pāri un ūdeņraža joniem. Rezultātā veidojas lieki ūdeņraža (hidroksonija) joni, un šķīdums iegūst skābas īpašības (HF, HCl, H2S), vai lieki hidroksīdjoni, un šķīdums iegūst bāziskas īpašības (NH3, PH3). Salīdzinot viena perioda nemetālisko elementu savienojumus, redzams, ka, palielinoties atoma kodola lādiņam, skābās īpašības pastiprinās.

Hlorūdeņradis labi šķīst ūdenī, jo papildus notiek tā iedarbība ar ūdeni, ko shematiski var attēlot šādi:

jeb HCl + H2O → H3O+ + Cl-. Animācija

Iegūtajam šķīdumam piemīt skābas īpašības. Tāpēc hlorūdeņraža ūdensšķīdumu sauc par hlorūdeņražskābi jeb sālsskābi, bet jonu H3O+ – par hidroksonija jonu.

Arī amonjaks ļoti labi šķīst ūdenī, jo daļa molekulu ar ūdeni reaģē, veidojot amonija jonus NH4+ un hidroksīdjonus:

jeb NH3 + H2O → NH4+ + OH-. Animācija




Šķīdumā uzkrājas hidroksīdjoni, un tam ir bāziskas īpašības. Iegūto šķīdumu sauc par amonjakūdeni. Medicīnā amonjakūdeni sauc par ožamo spirtu.


Filma

Nemetālisko elementu savienojumi ar skābekli ir skābie oksīdi (izņemot CO, N2O un NO, kuriem atbilst skābes). To reakcijā ar ūdeni veidojas attiecīgā skābe (izņemot SiO2 gadījumā), bet ar bāzēm – sāļi.

Piemēri:

SO2 + H2O → H2SO3
SO3 + H2O → H2SO4
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

Lielākā daļa nemetālisko savienojumu ir dažādi sāļi, kuri ūdenī šķīst vai praktiski nešķīst (vielu šķīdības tabula).

Sāļi veidoti no joniem, tāpēc reakcijas ar to iesaistīšanos ir jonu apmaiņas reakcijas.

Jonu apmaiņas reakcijas izmanto kvalitatīvajā analīzē neorganisko savienojumu pazīšanai (Virtuālā laboratorija).

Piemēri:
a) veidojas gāzveida savienojumi bez smaržas vai ar raksturīgu smaržu:

CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O

SO32- + 2H+ → SO2↑ + H2O

NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O
 Filma
b) baltas vai krāsainas nogulsnes:
SO42- + Ba2+ → BaSO4






S2- + Pb2+ → PbS↓






Cl- + Ag+ → AgCl↓
  Filma

  Filma

  Filma

 

Daži savienojumi darbojas kā ūdensatņemošas vielas (konc. H2SO4, P2O5). Darbojoties ar šīm vielām, jālieto individuālās aizsardzības līdzekļi.



Darbojoties ar koncentrētu sērskābi, piemēram, atšķaidot to, jāievēro īpaši noteikumi. Sērskābe nevis vienkārši sajaucas ar ūdeni, bet veido ar to savienojumus. Ķīmiskās reakcijas rezultātā izdalās liels siltuma daudzums. Tāpēc sērskābe jālej ūdenī!

  Filma