Pniktogenovodíky jsou kovalentní sloučeniny pniktogenů (prvků 15. skupiny periodické tabulky) s vodíkem.
Trihydridy pniktogenů Nejjednodušší příklady mají chemický vzorec XH3, kde X může být libovolný pniktogen. Mají pyramidální molekuly na rozdíl od hydridů trielů, jejichž molekuly jsou rovinného trojúhelníkovitého tvaru. S rostoucím protonovým číslem prvku klesá jejich stabilita a stávají se více toxickými.
Podobně jako halogenovodíky a chalkogenovodíky jsou rozpustné ve vodě. Amoniak je dobře rozpustný a na rozdíl od hydridů ostatních prvků bloku p je jeho roztok zásaditý. Fosfan se také rozpouští ve vodě, arsan a stiban jsou méně rozpustné a rozpustnost bismutanu není známa.
Sloučenina Chemický vzorec Délky a úhly vazeb Model molekuly Amoniakazan NH3 90px 100px Fosfanfosfin PH3 90px 90px Arsanarsin AsH3 90px 85px Stibanstibin SbH3 90px 85px Bismutanbismutin BiH3 90px 85px
Vlastnost NH3 PH3 AsH3 SbH3 BiH3 Teplota tání (°C) −77,8 −133,5 −116,3 −88 ? Teplota varu (°C) −34,5 −87,5 −62,4 −18,4 16,8 (odhad) Hustota kapaliny (g/cm3) 0,683 (−34 °C) 0,746 (−90 °C) 1,640 (−64 °C) 2,204 (−18 °C) ? ΔH/kJ mol−1 −46,1 −9,6 (?) +66,4 +145,1 +277,8 Délka vazby (X–H)/pm 101,7 141,9 151,9 170,7 177,59 Úhel H–X–H 107,8° 93,6° 91,8° 91,3° 90,48°
Zajímavou vlastností těchto sloučenin je, že v čisté podobě nemají žádný zápach, ovšem získávají jej při kontaktu se vzduchem. Amoniak má zápach podobný moči, při jejímž rozkladu také vzniká. Fosfan má zápach jako ryby nebo česnek a stiban jako zkažená vejce, v čemž se podobá sulfanu a selanu.
Tetrahydridy dipniktogenů Sloučenina Chemický vzorec Délka vazby Model molekuly Hydrazindiazan N2H4 90px 100px Difosfandifosfin P2H4 90px 100px Diarsandiarsin As2H4 - -
Vlastnosti Všechny nasycené pniktogenovodíky mají vzorec XnHn+2.
Amoniak má díky vodíkovým vazbám vysokou teplotu tání a varu, podobně jako voda. 26 % jich zaniká při tání, dalších 7 % při zahřívání k varu a zbylých 67 % u plynného skupenství. Vodíkové vazby také způsobují vysokou dielektrickou konstantu a nízkou hustotu, viskozitu a elektrickou vodivost. S vodou má společné i to, že jde o velmi dobré a často používané rozpouštědlo. Je známo asi 20 dalších sloučenin dusíku a vodíku, z nichž jsou nejvýznamnější hydrazin (N2H4) a azoimid (N3H). Fyzikální vlastnosti hydrazinu jsou podobné jako u vody: teplota tání 2,0 °C a teplota varu 113,5 °C, hustota pevné látky při -5 °C je 1,146 g/cm3 a kapaliny při 25 °C 1,00 g/cm3. Azany tvoří řadu obsahující amoniak, hydrazin a triazan.
Fosfan, toxický bezbarvý plyn, je nejstabilnější hydrid fosforu a první člen homologické řady polyfosfanů PnHn+2 (n = 1-9), které jsou s rostoucím n stále méně stabilní. Jsou známy rovněž jiné série cyklických a kondenzovaných polyfosfanů od PnHn do PnHn-18. Fosfan je silné redukční činidlo nerozpustné ve vodě, rozpustné v sirouhlíku a kyselině trichloroctové.
Arsan, stiban a bismutan jsou vysoce toxické, tepelně nestabilní a bezbarvé plyny. V fosfanu, arsanu, stibanu a bismutanu se nevyskytují vodíkové vazby a tyto látky nedisociují jako amoniak na MH a MH (M = P, As, Sb, Bi). S rostoucím protonovým číslem pniktogenu klesá standardní slučovací entalpie, což je v souladu s klesající stabilitou. Arsan se rozkládá na arsen a vodík při teplotě 250-300 °C, stiban na antimon a vodík za pokojové teploty a bismutan už při -45 °C. Arsan a stiban se snadno oxidují na oxid arsenitý/antimonitý a vodu; podobné reakce probíhají u sulfanu a selanu. Reakce s kovy vedou ke vzniku arsenidů a selenidů.
Imidogen, radikál složený z jednoho atomu dusíku a jednoho vodíku (NH), stejně jako diimid (N2H2) lze také řadit mezi pniktogenovodíky.
Reference
Externí odkazy
Kategorie:Sloučeniny vodíku Kategorie:Sloučeniny pniktogenů