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知识点：非金属元素的二元化合物之一——氢化物主讲人：李旭东单位：环境与化工学院

氢化物在元素周期表中除稀有气体外，几乎所有元素都能与氢结合生成不同类型的二元化合物，称为氢化物。但严格地说，氢化物是专指氢的氧化数为-1的化合物，而氧化数为+1的非金属氢化物应称为“某化氢”，如硫磺与氢气化合生成H2S，称为硫化氢。

氢化物氢化物按其结构、性质的不同，大致分为离子型、共价型和金属型氢化物三类。氢化物的类型与元素在周期表中的位置有关系，大致分类如表1。表1氢化物类型

氢化物⑴离子型氢化物碱金属和碱土金属（Be和Mg除外）电负性很低，可将电子转移给氢原子生成氢负离子（H-），从而组成离子型氢化物。离子型氢化物的结构和物理性质与盐类（卤化物）相似，又称为盐型氢化物。离子型氢化物一般为白色晶体，熔点、沸点较高，熔融状态时能导电。最活泼的金属和氢气生成离子型氢化物时放出大量的热。碱金属氢化物的热稳定性按LiH→CsH递减（LiH的热分解温度在压力达100Pa时是1123K，而CsH在大于473K时就明显分解了），其化学活性则按此顺序递增。

氢化物⑴离子型氢化物离子型氢化物可由金属单质与氢气在加热加压下，直接化合。加压使反应进行得更快。离子型氢化物都是优良的还原剂。常利用其强还原性可制备高纯度的金属。离子型氢化物极易与水反应。氢化钙可作为有效的干燥剂和脱水剂，氢化钙与水之间的反应用于实验室除去溶剂或惰性气体中的痕量水。

氢化物⑵共价型氢化物周期表中绝大多数p区元素与氢形成共价型氢化物。用通式RH(8-A)表示。式中A是元素R所在的主族数。如表2所示。表2IVA~VIIA族元素氢化物

氢化物⑵共价型氢化物共价型氢化物大多数在固态时为分子晶体。熔点、沸点都低。在常温下除H2O和BiH3为液体外，其余均为气体。共价型氢化物的物理性质有很多相似之处，而化学性质差别很大。但也有一定规律性：如同族氢化物自上而下，热稳定性递减、元素的还原性递增。如HF→HCl→HBr→HI的序列中，HI的热稳定性最小，还原性最强。

氢化物⑵共价型氢化物共价氢化物与水的作用情况较复杂。总的来看，有两种方式：一种是与水无反应，另一种是与水作用发生水解或是水合作用生成酸、碱，归纳在表3中。表3IVA~VIIA族元素氢化物

氢化物⑵共价型氢化物硼的氢化物在组成和结构上相当特殊，其物理性质与碳的氢化物（烷烃）相似。所以，硼氢化合物常称为硼烷。从硼原子仅有3个电子来看，最简单的硼烷似乎应是BH3（甲硼烷），但实验结果表明，最简单的硼烷是B2H6（乙硼烷）。

氢化物⑵共价型氢化物硼烷分子随着硼原子数目的增加，相对分子质量增大，熔点、沸点升高。在常温下，B2H6、B3H9、B4H10为气体，B5H9、B6H10为液体。B10H14及其他更高硼烷为固体。硼烷都是剧毒物质，不稳定，受热迅速分解。燃烧时放出大量热（比相应碳烷燃烧的热值高得多）。例如：

氢化物⑵共价型氢化物人们曾试图利用硼烷燃烧的高热值，将其作为火箭或导弹的高能燃料，但由于所有硼烷的毒性都超过已知的毒物，且贮存条件苛刻。不得不放弃这一想法。但在对硼烷的研究过程中却大大丰富了有关硼的化学知识，对结构化学的发展也起到了重要的推动作用。

氢化物⑶金属型氢化物d区和ds区金属元素与氢形成化合物，称为金属型氢化物，其最大的特点是组成不定。含氢量随外界条件（温度、压力）变化而异，其化学式都不符合通常的化合价规则，有的是整数比化合物，有的是非整数比化合物。如，CrH2、CrH、CuH、VH0.56、ZrH1.75、PdH0.8等。这些化合物通常是暗黑色固体，常保留金属的一些性质（如导电、金属光泽等）。

氢化物⑶金属型氢化物金属型氢化物的生成热较小，说明氢与金属结合作用弱。因此，化学家认为是体积很小的氢原子和氢分子钻入金属晶格空隙中，形成间充化合物。由于氢原子的填入、往往导致金属强度减弱出现脆性，即“氢脆”。应用金属型氢化物的实例中有利用海绵钛（或钛屑）在约473K与氢气反应生成氢化钛，氢化钛在一定的温度下又会脱氢，在制造电子管、显像管等真空电子管工业中用作高纯氢气的供气源和吸气剂。

小结氢化物的定义氢化物的分类：①离子型氢化物②共价型氢化物③金属型氢化物