1) Какие степени окисления проявляет водород в следующих соединениях: HI, H₂Se, H₂S, CH₄? Назови эти соединения, пожалуйста. 2) Назови бескислородные кислоты. Сравни и найди у них общее с кислородосодержащими кислотами.

Отвечаю по пунктам.

1) Степени окисления водорода и названия соединений

Разберём каждое вещество:

1. HI

   • Йод в подобных соединениях с водородом обычно имеет степень окисления –1.

   • Суммарная сумма степеней окисления в молекуле нейтрального вещества равна 0, значит:

     $$\text{H} + \text{I} = 0 \Rightarrow x + (-1) = 0 \Rightarrow x = +1$$

   • Водород в HI: степень окисления +1.

   • Название: йодоводород (водный раствор — йодоводородная кислота).

2. H₂Se

   • Селен в гидридах (как и сера) обычно имеет степень окисления –2.

   • В молекуле H₂Se:

     $$2 \cdot \text{H} + \text{Se} = 0 \Rightarrow 2x + (-2) = 0 \Rightarrow x = +1$$

   • Водород: степень окисления +1.

   • Название: селеноводород (водный раствор — селеноводородная кислота).

3. H₂S

   • Сера в сульфидах обычно –2.

   • В молекуле H₂S:

     $$2 \cdot \text{H} + \text{S} = 0 \Rightarrow 2x + (-2) = 0 \Rightarrow x = +1$$

   • Водород: степень окисления +1.

   • Название: сероводород (водный раствор — сероводородная кислота).

4. CH₄

   • В органике часто удобнее использовать известное правило: в большинстве соединений водород с неметаллами имеет степень окисления +1.

   • В CH₄:

     $$\text{C} + 4 \cdot \text{H} = 0 \Rightarrow y + 4 \cdot (+1) = 0 \Rightarrow y = -4$$

   • Значит, водород в метане также +1.

   • Название: метан.

Вывод по первому пункту:
Во всех перечисленных соединениях (HI, H₂Se, H₂S, CH₄) водород проявляет одну и ту же степень окисления: +1.

2) Бескислородные кислоты и что у них общего с кислородосодержащими

Бескислородные кислоты — это кислоты, в составе которых нет атомов кислорода. Обычно это растворы в воде соответствующих летучих водородных соединений с неметаллами.

Чаще всего в школьном курсе сюда относят:

• Галогеноводородные кислоты (водные растворы галогеноводородов):

  • HF – фтороводородная кислота

  • HCl – хлороводородная кислота (обычно называют соляная кислота)

  • HBr – бромоводородная кислота

  • HI – йодоводородная кислота

• Другие бескислородные кислоты:

  • H₂S – сероводородная кислота

  • H₂Se – селеноводородная кислота

  • Нередко сюда же относят HCN (циановодородная, синильная кислота) и некоторые другие подобные соединения.

Общее правило: формула бескислородной кислоты обычно выглядит как HₙA, где A — неметалл (Cl, Br, I, S, Se, CN и т.д.), а O в составе нет.

Что общего у бескислородных и кислородосодержащих кислот

Если сравнивать бескислородные кислоты (HCl, HBr, HI, H₂S и т.п.) с кислородосодержащими (HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄, H₂CO₃ и т.д.), у них есть несколько важных общих черт:

1. Общая сущность как кислот

   • И те, и другие в водных растворах диссоциируют с образованием катионов H⁺ (точнее, H₃O⁺).

   • То есть и бескислородные, и кислородосодержащие вещества являются донорами протона.

2. Сходство в составе: водород + кислотный остаток

   • У бескислородных кислот: HCl → H⁺ + Cl⁻, H₂S → 2H⁺ + S²⁻.

   • У кислородосодержащих: H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻, HNO₃ → H⁺ + NO₃⁻.

   • В обоих случаях кислоту можно представить как «водород + кислотный остаток».

3. Образование солей

   • И бескислородные, и кислородосодержащие кислоты при взаимодействии с основаниями, основными и амфотерными оксидами, некоторыми металлами образуют соли:

     • HCl + NaOH → NaCl + H₂O (соль хлорид)

     • H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O (соль сульфат)

   • То есть и те, и другие дают соли при типичных кислотно-основных и обменных реакциях.

4. Общие типы реакций

   • Реагируют с:

     • металлами (стоящими до водорода в ряду напряжений) с выделением водорода,

     • основаниями (нейтрализация),

     • основными оксидами,

     • солями (в реакциях обмена, если образуется осадок, газ или слабый электролит).

   • То есть химическое поведение в классических реакциях кислот у них аналогично.

5. Классификация по основности и силе

   • И бескислородные, и кислородосодержащие можно классифицировать:

     • По числу атомов H, способных отщепляться как H⁺: одноосновные (HCl, HNO₃), двухосновные (H₂S, H₂SO₄), трёхосновные (H₃PO₄).

     • По силе: сильные кислоты (HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄) и слабые (HF, H₂S, H₂CO₃, H₃PO₄ и др.).

6. Воздействие на индикаторы

   • И те, и другие окрашивают кислотно-основные индикаторы «как кислоты»:

     • лакмус в красный,

     • метилоранж — в розово-красный и т.д.

Если кратко: бескислородные и кислородосодержащие кислоты отличаются составом (у одних нет O, у других есть), но как кислоты они очень похожи — в воде дают H⁺, имеют кислотные остатки, образуют соли и проявляют типичные кислотные свойства в реакциях.