Коротко. Для летучих водородных соединений неметаллов \(\mathrm{ЭH_n}\) действует закономерность:
| Где сравниваем | Кислотные свойства | Основные свойства |
|---|---|---|
| В периоде слева → направо | усиливаются ↑ | ослабевают ↓ |
| В главной подгруппе сверху → вниз | усиливаются ↑ | ослабевают ↓ |
Дополнительно: в периоде слева направо у таких гидридов растёт термическая устойчивость и падает восстановительная способность; в главной подгруппе сверху вниз устойчивость падает, а восстановительная способность растёт.
Пример по периоду 2:
\(\mathrm{CH_4}\) — \(\mathrm{NH_3}\) — \(\mathrm{H_2O}\) — \(\mathrm{HF}\).
\(\mathrm{CH_4}\) практически не проявляет кислотно-основных свойств, \(\mathrm{NH_3}\) — основание, \(\mathrm{H_2O}\) — амфотерное соединение, \(\mathrm{HF}\) — кислота. Поэтому и говорят: слева направо кислотные свойства усиливаются, основные ослабевают.
Пример по группе 17:
\[
\mathrm{HF} < \mathrm{HCl} < \mathrm{HBr} < \mathrm{HI}
\]
Сила бескислородной кислоты сверху вниз растёт.
Почему так.
В периоде увеличивается заряд ядра, уменьшается радиус атома и растёт электроотрицательность: связь \(\mathrm{Э-H}\) становится более полярной, и \(\mathrm{H^+}\) отщепляется легче.
В группе сверху вниз связь \(\mathrm{Э-H}\) удлиняется и ослабевает, поэтому кислота становится сильнее. Но неподелённая электронная пара на более крупном атоме менее эффективно взаимодействует с \(\mathrm{H^+}\), поэтому основные свойства ослабевают.
Важно не перепутать:
- это правило — для летучих водородных соединений неметаллов;
- у кислородсодержащих кислот сила в группе сверху вниз обычно падает: \(\mathrm{HClO_4} > \mathrm{HBrO_4} > \mathrm{HIO_4}\);
- ионные гидриды металлов, например \(\mathrm{NaH}\), \(\mathrm{CaH_2}\), проявляют основные свойства: при реакции с водой дают \(\mathrm{OH^-}\).