In het periodiek systeem bevinden niet-metalen zich in de rechterbovenhoek en wanneer het groepsnummer afneemt, da alt hun aantal daarin ook. In de zevende groep (halogenen) zijn alle elementen niet-metalen. Dit zijn fluor, chloor, broom, jodium en astatine. Hoewel we het laatste niet in overweging nemen, aangezien het in de eerste plaats op zichzelf radioactief is, komt het in de aardkorst alleen voor als een tussenproduct van het verval van uranium, en de verbinding HAt (waterstofastatide), die in het laboratorium is verkregen, wordt extreem onstabiel en gedraagt zich in oplossing niet zoals andere waterstofhalogeniden. In de zesde groep zijn er al minder niet-metalen (zuurstof, zwavel, selenium en tellurium, wat een metalloïde is), in de vijfde zijn er drie (stikstof, fosfor en arseen), in de vierde - twee (koolstof en silicium), en in de derde is er een eenzame boor. Waterstofverbindingen van niet-metalen van dezelfde groep hebben vergelijkbare chemische eigenschappen.
Halogenen
Hydrohalogeniden zijn de belangrijkste halogeenverbindingen. Volgens hun eigenschappen zijn dit anoxische zuren, die in water dissociëren in een halogeenanion en een waterstofkation. Ze zijn allemaal zeer oplosbaar. De chemische binding tussen de atomen in het molecuul is covalent, het elektronenpaar is naar het halogeen verschoven als meer elektronegatief. Aangezien hoe hoger het periodiek systeem, hoe groter de elektronegativiteit van het atoom, metNaarmate de periode korter wordt, wordt de covalente binding meer en meer polair. Waterstof heeft een grotere gedeeltelijke positieve lading, in oplossing is het gemakkelijker om van halogeen te scheiden, dat wil zeggen dat de verbinding vollediger en succesvoller dissocieert, en de sterkte van zuren neemt toe in de reeks van jodium tot chloor. We hebben het niet over fluor gehad, omdat in dit geval precies het tegenovergestelde wordt waargenomen: fluorwaterstof (fluorwaterstofzuur) is zwak en dissocieert zeer slecht in oplossingen. Dit wordt verklaard door een fenomeen als waterstofbruggen: waterstof wordt geïntroduceerd in de elektronenschil van het fluoratoom van een "vreemd" molecuul en er treedt een intermoleculaire binding op waardoor de verbinding niet kan dissociëren zoals verwacht.
Dit wordt duidelijk bevestigd door de grafiek met de kookpunten van verschillende waterstofverbindingen van niet-metalen: verbindingen van elementen uit de eerste periode - stikstof, zuurstof en fluor - die waterstofbruggen hebben, worden hiervan onderscheiden.
Zuurstofgroep
De waterstofverbinding van zuurstof is duidelijk water. Er is niets opmerkelijks aan, behalve dat zuurstof in deze verbinding, in tegenstelling tot zwavel, selenium en tellurium in soortgelijke verbindingen, in sp3-hybridisatie is - dit wordt bewezen door de bindingshoek tussen de twee bindingen met waterstof. Aangenomen wordt dat dit niet wordt waargenomen voor de overige elementen van groep 6 vanwege het grote verschil in de energiekenmerken van de buitenste niveaus (waterstof heeft 1s, zuurstof heeft 2s, 2p, terwijl de rest respectievelijk 3, 4 en 5 heeft).
Waterstofsulfide komt vrij tijdens eiwitverval, daarom manifesteert het zich met de geur van rotte eieren, giftig. Het komt in de natuur voor in de vorm van vulkanisch gas, komt vrij bij levende organismen tijdens de al genoemde processen (verrotten). In de chemie wordt het gebruikt als een sterk reductiemiddel. Wanneer vulkanen uitbarsten, vermengt het zich met zwaveldioxide om vulkanische zwavel te vormen.
Waterstofselenide en waterstoftelluride zijn ook gassen. Vreselijk giftig en hebben een nog meer walgelijke geur dan waterstofsulfide. Naarmate de periode toeneemt, nemen de reducerende eigenschappen toe, evenals de sterkte van waterige oplossingen van zuren.
Stikstofgroep
Ammoniak is een van de bekendste waterstofverbindingen van niet-metalen. Stikstof is hier ook in sp3-hybridisatie, waarbij één ongedeeld elektronenpaar wordt vastgehouden, waardoor het vervolgens verschillende ionische verbindingen vormt. Het heeft sterke herstellende eigenschappen. Het staat bekend om zijn goede vermogen (vanwege hetzelfde eenzame elektronenpaar) tot de vorming van complexen, werkend als een ligand. Ammoniakcomplexen van koper, zink, ijzer, kob alt, nikkel, zilver, goud en nog veel meer zijn bekend.
Fosfine - een waterstofverbinding van fosfor - heeft nog sterkere reducerende eigenschappen. Extreem giftig, ontbrandt spontaan in lucht. Heeft in kleine hoeveelheden een dimeer in het mengsel.
Arsine - arseen waterstof. Giftig, zoals alle arseenverbindingen. Het heeft een karakteristieke knoflookgeur, die ontstaat door de oxidatie van een deel van de stof.
Koolstof en silicium
Methaan - waterstofde verbinding van koolstof is het startpunt in de grenzeloze ruimte van de organische chemie. Dit is precies wat er met koolstof is gebeurd, omdat het lange stabiele ketens kan vormen met koolstof-koolstofbindingen. Voor de doeleinden van dit artikel is het de moeite waard om te zeggen dat het koolstofatoom hier ook sp3 hybridisatie heeft. De belangrijkste reactie van methaan is verbranding, waarbij een grote hoeveelheid warmte vrijkomt, daarom wordt methaan (aardgas) als brandstof gebruikt.
Silaan is een vergelijkbare siliciumverbinding. Het ontbrandt spontaan in de lucht en brandt uit. Opmerkelijk is dat het ook in staat is koolstofachtige ketens te vormen: er zijn bijvoorbeeld disilaan en trisilaan bekend. Het probleem is dat de silicium-siliciumbinding veel minder stabiel is en dat de kettingen gemakkelijk breken.
Bor
Met borium is alles heel interessant. Het feit is dat de eenvoudigste waterstofverbinding - boraan - onstabiel is en dimeriseert, waarbij diboraan wordt gevormd. Diboraan ontbrandt spontaan in lucht, maar is zelf stabiel, net als sommige latere boranen die tot 20 booratomen in een keten bevatten - hierin zijn ze verder gevorderd dan silanen met een maximum aantal van 8 atomen. Alle boranen zijn giftig, inclusief zenuwgassen.
Moleculaire formules van waterstofverbindingen van niet-metalen en metalen worden op dezelfde manier geschreven, maar ze verschillen in structuur: metaalhydriden hebben een ionische structuur, niet-metalen hebben een covalente structuur.
