Формулы высших оксидов и летучих водородных соединений

Формулы Высших оксидов и Летучих водородных соединений элементов зависят от их положения в Периодической таблице, в частности от номера группы для элементов главных подгрупп (s — и p-элементы).

Высшие оксиды

Высший оксид — это соединение элемента с кислородом, в котором элемент проявляет свою Максимальную степень окисления. Для элементов главных подгрупп максимальная степень окисления, как правило, равна номеру группы.

Общая формула высшего оксида для элементов главных подгрупп: Э2​On​ или ЭOn​, где n — номер группы.

Группа	Формула высшего оксида	Примеры элементов и их оксидов
I (1)	Э2​O	Li2​O, Na2​O, K2​O
II (2)	ЭO	MgO, CaO, BaO
III (13)	Э2​O3​	B2​O3​, Al2​O3​, Ga2​O3​
IV (14)	ЭO2​	CO2​, SiO2​, GeO2​
V (15)	Э2​O5​	N2​O5​, P2​O5​, As2​O5​
VI (16)	ЭO3​	SO3​, SeO3​, TeO3​
VII (17)	Э2​O7​	Cl2​O7​, Br2​O7​, I2​O7​

Исключения и примечания:

Кислород (группа 16): Высшим оксидом самого кислорода является OF2​ (фторид кислорода), где кислород проявляет степень окисления +2, а фтор -1. O2​ — это простое вещество. Фтор (группа 17): Высший оксид фтора не образуется, так как фтор является самым электроотрицательным элементом и в соединениях проявляет степень окисления только -1. Для Переходных металлов (d-элементов) это правило не всегда работает, так как они могут иметь переменную степень окисления, и высшая степень окисления не всегда равна номеру группы. Например, для марганца (Mn, группа 7) высший оксид Mn2​O7​, но для рутения (Ru) и осмия (Os) из группы 8 известны RuO4​ и OsO4​ с максимальной степенью окисления +8.

Летучие водородные соединения

Летучие водородные соединения образуют, как правило, Неметаллы (элементы IV-VII групп) с водородом. Их летучесть связана с ковалентным характером связей и обычно низкими температурами кипения.

Общая формула летучего водородного соединения для элементов главных подгрупп: ЭHn​ или Hn​Э, где n — число атомов водорода. Это число обычно равно 8−номергруппы для неметаллов, так как элемент стремится завершить свою внешнюю электронную оболочку до восьми электронов.

Группа	Формула летучего водородного соединения	Примеры элементов и их соединений
IV (14)	ЭH4​	CH4​ (метан), SiH4​ (силан), GeH4​ (герман)
V (15)	ЭH3​	NH3​ (аммиак), PH3​ (фосфин), AsH3​ (арсин)
VI (16)	H2​Э	H2​O (вода), H2​S (сероводород), H2​Se (селеноводород)
VII (17)	HЭ	HF (фтороводород), HCl (хлороводород), HBr (бромоводород), HI (иодоводород)

Примечания:

Элементы I, II, III групп (металлы): Они образуют, как правило, Ионные гидриды (NaH, CaH2​, AlH3​), которые не являются летучими водородными соединениями, а представляют собой твердые вещества с высокими температурами плавления. Вода (H2​O), аммиак (NH3​) и фтороводород (HF): Хотя они и являются летучими, их температуры кипения аномально высоки по сравнению с аналогичными соединениями в своих группах (H2​S, PH3​, HCl) из-за образования Водородных связей.

Это общие закономерности, которые помогают предсказывать состав химических соединений элементов главных подгрупп.