Wasserstoff-Verbindungen

Das chemische Element Wasserstoff geht mit nahezu allen anderen Elementen chemische Verbindungen ein, in denen der Wasserstoff - je nach Different der Elektronegativitäten - sowohl als positiv wie auch als negativ geladener Bindungspartner fungieren kann. Darüber hinaus gibt es Addukte mit Wasserstoff als Ligand. Man unterscheidet daher:

• Salzartige H-Verbindungen mit negativ geladenen Hydrid-Ionen H^- und positiv geladenen Metallionen: Hydride.
• Metallartige H-Verbindungen sind Einlagerungsverbindungen oder interstitielle Verbindungen, in denen atomarer Wasserstoff in die Metallstruktur eines Übergangsmetall eingebettet ist: Übergangsmetallhydride.
• Kovalente H-Verbindungen bestehen aus Wasserstoff und elektronegativeren Partnern.

Eine scharfe Abgrenzung zwischen den Gruppen gibt es nicht und häufig ist eine zweifelsfreie Zuordnung eines Hydrids zu einer der Gruppen überhaupt nicht möglich.

Organisch-chemische Verbindungen enthalten in fast allen Fällen an Kohlenstoff - aber auch an andere Atome - gebundenen Wasserstoff. Die Zahl dieser organischen Verbindungen überschreitet die der so genannten anorganischen Verbindungen bei weitem und sind nicht Thema unter diesem Stichwort.

 

Hydride

Mit überwiegend ionischem oder metallartigem Bindungscharakter bzw. hochschmelzende Feststoffe.

Name	Formel	CAS-Nr.	M	Form	Smp.	Sdp.	Dichte	Weitere Namen	Sonstiges
			[g mol-1]		[°C]	[°C]	[g cm-3]
Aluminiumhydrid	AlH3	7784-21-6	30,006	farbloses Pulver	Z 100		1,48	Alan, Aluminiumwasserstoff	Z: Wasser
Bariumhydrid	BaH2	13477-09-3	139,343	graue Kristalle	1200		4,16		Z: Wasser
Berylliumhydrid	BeH2	7787-52-2	11,028	Weißes Pulver	Z 250		0,65	Berylliumwasserstoff	Z: Wasser
Cadmiumhydrid	CdH	13966-61-5	113,419		Z ~0				Hydrocadmium
Cäsiumhydrid	CsH	58724-12-2	133,913	weißes Pulver farblose Kristalle	528		3,42		Z: Wasser
Calciumhydrid	CaH2	7789-78-8	42,094	graues Pulver	816		1,70	Calciumdihydrid	Z: Wasser, EtOH
Kaliumhydrid	KH	7693-26-7	40,106	farblose Kristalle/grau	619		1,47		Z: Wasser
Lanthanhydrid	LaH3	13864-01-2	141,929	schwarze Kristalle			5,36
Lithiumaluminiumhydrid	LiAlH4	16853-85-3	37,955	graues Pulver weiße Kristalle	Z > 125		0,917	Lithiumtetrahydridoaluminat Lithiumalanat	Z: Wasser, EtOH L: Ether, THF
Lithiumborhydrid	LiBH4	16949-15-8	21,784	weißer Feststoff	268 Z > 380		0,6660	Lithiumboranat Lithiumtetrahydroborat	Z: Wasser L: Ether, THF
Lithiumhydrid	LiH	7580-67-8	7,949	grau, hygroskopisch	692		0,78		Z: Wasser, EtOH
Magnesiumhydrid	MgH2	7693-27-8	26,321	weiße Kristalle	327		1,45		Z: Wasser
Natriumborhydrid	NaBH4	16940-66-2	37,833	weißes Pulver hygroskopisch	Z > 400		1,07	Natriumboranat Natriumtetrahydroborat	Z: EtOH L: Wasser unter Z
Natriumhydrid	NaH	7646-69-7	23,998	grau-silber	Z 425		1.396		Z: Wasser, EtOH
Plutoniumhydrid	PuH2	17336-52-6	246		727		10,4	Plutonium(II)-hydrid
Red-Al	1)	22722-98-1	202.16	farblose Kristalle				1)	Z: Wasser
Rubidiumhydrid	RbH	13446-75-8	86,476	weiße Kristalle	Z > 170		2,60		Z: Wasser L: Toluol
Strontiumhydrid	SrH2	13598-33-9	89,64		1050		3,26		Z: Wasser
Titandihydrid	TiH2	7704-98-5	49,883	grau-schwarzes Pulver	Z> 450		3,75	Titan(II)-hydrid	UL: Wasser (Z)
Uranhydrid	UH3	13598-56-6	241,0527	grau-schwarze Kristalle			10,95	Uran(III)-hydrid	Z: Wasser

Abkürzungen:
Z - Zersetzung; L - Löslich in ... ; UL - Unlöslich in ...
¹) - Natrium-bis-(2-methoxy-ethoxy)-aluminium-dihydrid; SDMA, Vitrid, AlC₆H₁₆NaO₄.

 

Elementwasserstoffe

Wasserstoffverbindungen mit überwiegend kovalentem Bindungscharakter bzw. flüchtige Hydride; siehe auch: Stammhydride.

Name	Formel	CAS-Nr.:	M	Form	Smp.	Sdp.	Dichte	Weitere Namen	Sonstiges
			[g mol-1]		[°C]	[°C]	[g l-1]
Ammoniak	NH3	7664-41-7	17,031	farbloses Gas stechender Geruch	- 77,73	- 33,33	0,696	Wasserstoffnitrid Azan	SL: Wasser L: EtOH, Ether
Argonfluorohydrid	HArF	163731-16-6	59,954	Z: - 256° C
Arsan, Mono	AsH3	7784-42-1	77,946	farbloses Gas Knoblauchgeruch	- 116	- 62,5	3,186	Arsin Monoarsan Arsenwasserstoff	WL: Wasser
Arsan, Di-	As2H4	15942-63-9	153,875	instabile Flüssigkeit		~ 100		Diarsan, Diasrin
Astatwasserstoff	HAt	7440-68-8	211,008					Astatan
Bismutan	BiH3	18288-22-7	212,00	gasförmig instabil	16,8		8,665	Bismutwasserstoff Wismutwasserstoff
Borane	siehe: [[Bor-Verbindungen#Borane|Bor-Verbindungen]]
Bromwasserstoff	HBr	10035-10-6	80,912	farbloses Gas stechender Geruch	- 86,86	- 66,72	3,307	Hydrogenbromid Broman	SL: Wasser L: EtOH
Chlorwasserstoff	HCl	7647-01-0	36,461	farbloses Gas stechender Geruch	- 114,8	- 85,03	1,490	Hydrogenchlorid	SL: Wasser
Cyanwasserstoff	HCN	74-90-8	27,026	farbloses Gas Bittermandel-Geruch	- 13,29	26	0,6876	Hydrogencyanid Blausäure	SL: Wasser, EtOH L: Ether
Fluorwasserstoff	HF	7664-39-3	20,006	farbloses Gas stechender Geruch	- 83,86	19,5	0,818	Hydrogenfluorid Fluoran	SL: Wasser, EtOH L: Ether
Germane	siehe: [[Germanium-Verbindungen#Germane|Germanium-Verbindungen]]
Iodwasserstoff	HI	10034-85-2	127,912	farbloses-gelbliches Gas stechender Geruch	- 50,76	- 35,55	5,228	Hydrogeniodid Iodan	SL: Wasser
Phosphan	PH3	7803-51-2	33,998	farbloses Gas	- 133,8	- 87,75	1,300	Phoshorwasserstoff Phosphin	UL: Wasser L: EtOH, Ether
Phosphan, Di-	P2H4	13445-50-6	65,980	farblose Flüssigkeit	- 99	Z 63		Diphosphan Diphosphin	Z: Wasser
Plumban	PbH4	15875-18-0	211,23	Giftiges Gas	- 13			Bleiwasserstoff	instabil
Polan	H2Po	31060-73-8	211,98	Instabile Flüssigkeit	- 35,3	36,1		Poloniumwasserstoff Monopolan
Schwefelwasserstoff	H2S	7783-06-4	34,081	farbloses Gas Faule Eier Geruch	- 85	- 60	1,393	Dihydrogensulfid Sulfan
Selenwasserstoff	H2Se	7783-07-5	80,98	farbloses Gas stechender Geruch	- 65,73	- 41,25	3,310	Dihydrogenselenid Selan	WL: Wasser
Stannan	SnH4	2406-52-2	122,742	farbloses Gas	- 146	- 51,8	5,017	Monostannan Zinnwasserstoff	instabil
Stiban	SbH3	7803-52-3	124,784	farbloses Gas fauliger Geruch	- 88,5	- 17	5,100	Antimonwasserstoff Stibin, Monostiban	WL: Wasser L: EtOH
Tellurwasserstoff	H2Te	7783-09-7	129,616	farbloses Gas stechender Geruch	- 49	- 2	5,	Monotellan	L: Wasser, EtOH

Abkürzungen:
Z - Zersetzung; L - Löslich in ... ; sL - sehr gut löslich in ...; WL - wenig löslich in ...; UL - Unlöslich in ...

 

Wasserstoffoxide

Name	Formel	CAS-Nr.:	M	Form	Smp.	Sdp.	Dichte	Weitere Namen	Sonstiges
			[g mol-1]		[°C]	[°C]	[g cm-3]
Wasser	H2O	7732-18-5	18,015	farblose Flüssigkeit	0,00	99,974	0,9970	Wasserstoffoxid
Wasserstoffperoxid	H2O2	7722-84-1	34,015	farblose Flüssigkeit	- 0,43	150,2	1,45	Perhydrol Wasserstoffsuperoxid	Wasser mischbar
Dihydrogentrioxid	H2O3	14699-99-1	50	instabil				Wasserstofftrioxid Trioxidan	Zersetzung > - 40 °C

 

Säuren

Name	Formel	CAS-Nr.:	M	DS	pKa	Smp.	Sdp.	Dichte	Dampfdruck	Weitere Namen	Sonstiges
			[g mol-1]			[°C]	[°C]	[g cm-3]	[hPa]
Arsenige Säure	H3AsO3	36465-76-6	125,94	1	9,29					Arsen(III)-Säure	nur in Wasser stabil
Arsensäure	H3AsO4	7778-39-4	141,94	1 2 3	2,26 6,76 11,29	35,5	120	2,50	55	Arsen(V)-säure	wasserlöslich
Borsäure	H3BO3	10043-35-3	61,83	1 2	9,27 >14	Z 185		1,44	2,7
Bromwasserstoffsäure	HBr	10035-10-6	80,91		- 9	- 1149 %	12648 %	1,4948 %		Hydrobromsäure
Chlorige Säure	HClO2	13898-47-0	67,44	1	1,94					Chlor(III)-säure	nur in Wasser stabil
Chlorsäure	HClO3	7790-93-4	84,46		- 2,7	- 20	Z 40	1,28		Chlor(V)-säure	Werte für 18% HClO3(aq)
Chromsäure	H2CrO4	7738-94-5	116,95	1 2	0,74 6,49		Z	1,550 %		Dihydrogentetraoxochromat	nur in Wasser stabil
Cyanwasserstoffsäure	HCN	74-90-8	27,03		9,21	-13	26	0,69	81620°C	Blausäure
Flusssäure	HF	7664-39-3	20,01		3,19	- 4438 %	11238 %	1,1438 %		Fluorwasserstoffsäure Flußsäure
Germaniumsäure	H2GeO3	1310-53-8	140,66	1 2	9,01 12,3						nur in Wasser stabil
Hypobromige Säure	HBrO	13517-11-8	96,91		8,55					Unterbromige Säure	nur in Wasser stabil
Hypochlorige Säure	HClO	7790-92-3	52,46		7,54					Unterchlorige Säure
Hypoiodige Säure	H3AsO3	14332-21-9	143,91		10,64					Unteriodige Säure	nur in Wasser stabil
Iodsäure	HIO3	7782-68-5	175,91		0,78	110		4,63		Jodsäure Iod(V)-säure
Kieselsäure	H4O4Si	10193-36-9	96,11	1 2 3 4	9,29 11,8 12 12					Monokieselsäure	pKa bei 30 °C
Kohlensäure	H2CO3	463-79-6	62,03	1 2	6,35 10,33						nur in Wasser stabil
Perchlorsäure	HClO4	7601-90-3	100,46		- 10	- 101		1,77	39,13	Chlor(VII)-säure Überchlorsäure
Periodsäure	H5IO6	10450-60-9	227,95	1	3,29	122	Z 130			Überiodsäure Orthoperiodsäure Iod(VII)-Säure
Phosphonsäure	H3PO3	13598-36-2	82,00	1 2	2,16 7,21	73	Z >100	1,65		Phosphorige Säure Phosphor(III)-Säure
Phosphorsäure	H3PO4	7664-38-2	98,00	1 2 3	2,16 7,21 12,32	42,35	Z > 213	1,87	3,8 Pa20°	ortho-Phosphorsäure Phosphor(V)-säure
Pyrophosphorsäure	H4P2O7	2466-09-3	177,98	1 2 3 4	0,91 2,10 6,70 9,32	61				Diphosphorsäure
Salpetersäure	HNO3	7697-37-2	63,01		- 1,37	- 42	86	1,51	56	Scheidewasser Dioxidohydroxidostickstoff	Werte für 20°C
Salpetrige Säure	HNO2	7782-77-6	47,01		3,29					Stickstoff(III)-säure Hydrogennitrit	nur in kaltem Wasser stabil
Salzsäure	HCl	7647-01-0	36,46		- 7	- 30		1,19	190	Chlorwasserstoffsäure	Werte für 37% HCl(aq)
Schwefelsäure	H2SO4	7664-93-9	98,08	1 2	-3 1,99	10,38	279,6	1,8356		Vitriolöl	Werte für 100%ige Säure
Schwefelwasserstoffsäure	H2S	7783-06-4	34,08	1 2	7,05 19
Selenige Säure	H2SeO3	7783-00-8	129,0	1 2	2,62 8,32	Z 70		3,00515°C
Selensäure	H2SeO4	7783-08-6	144,97	2	1,74	58	260	2,95
Stickstoffwasserstoffsäure	HN3	7782-79-8	43,03		4,6	- 80	35,7	1,09	523	Azoimid Hydrogenazid	explosive Z
Tellurige Säure	H6O6Te	7803-68-1	229.64	1 2	6,27 8,43	136		3,07		Tellur(IV)-säure
Tellursäure	H6O6Te	7803-68-1	229,66	1 2	7,68 10,95	136		3,16		Orthotellursäure
Thiocyansäure	HSCN	463-56-9	59,09		- 1,8	5		2,04		Rhodanwasserstoffsäure Hydrogenthioncyanid

DS = Dissoziationsstufe; Dissoziationskonstanten pK_a bei 25 °C in wäßriger Lösung.

 

Hydrate

Hydrate sind kristallwasserhaltige Substanzen, die Wasserstoff in Form von Wasser enthalten. Die Bindung der Wassermoleküle erfolgt meist koordinativ an den entsprechenden Kristallionen (Koordinationswasser) oder über Wasserstoffbrücken. Da diese Bindungen schwach sind entweicht das Kristallwasser häufig schon beim Erhitzen (Calcinieren) der Substanzen.

 

Wasserstoffhaltige Mineralien

In Gesteinen und Mineralien tritt Wasserstoff am häufigsten in Form seiner Verbindung Wasser auf: Entweder als freies Wasser, adsorbiert (z. B. an Zeolithe) oder als Kristallwasser (Hydrate). Eine Vielzahl von Mineralien besitzen außerdem wasserstoffhaltige OH-(Hydroxide), Ammonium-, Hydrogencarbonat-Gruppen u.a.

 

Ionen und Gruppierungen

Name	Symbol	Beschreibung	Beispiel
Hydrido	H-	Hydrid-Anion
Hydrido	H	Anionischer oder neutraler Ligand in Koordinationsverbindungen
Hydrogencarbonat	HCO3-	Einfach negativ geladenes Anion der Hydrogencarbonate (Bicarbonate; saure Carbonate).
Hydrogensulfat	HSO4-	Das einfach negativ geladene Anion der Hydrogensulfate.
Hydrogensulfid	HS3-	Das einfach negativ geladene Anion der Hydrogensulfide.
Hydrogensulfit	HSO3-	Das einfach negativ geladene Anion der Hydrogensulfite (Saure Sulfite, Bisulfite) ist nur in wäßriger Lösung stabil.
Hydroxid-Ion	OH-	Bezeichnung für das negativ geladene OH--Anion	Hydroxide
Hydroxo-	OH-	Das OH--Ion als Ligand in Koordinationsverbindungen (IUPAC).	Hydroxosalze
Hydroxy-Gruppe	-OH	Auch: Hydroxyl-Gruppe; Funktionelle Gruppe.	Alkohole, Phenole
Oxidanium-Ion	H3O+	Laut IUPAC gültige Bezeichnung für das häufig als Hydroxonium und Hydronium bezeichnete Kation.
Oxonium Ion	H3O+	Bezeichnung für ein protoniertes Wassermolekül. Auch: Hydroxonium, Hydronium. Gemäß IUPAC: Oxidanium.
Oxonium		Formal vom Oxonium-Ion H3O+ durch Substitution von H gegen organische Reste abgeleitete Bezeichnung für die organischen Ionen [R-OH2]+, [R2-OH]+ und [R3-O]+.
Proton	H+	Das positiv geladene Kation des Wasserstoffs. Laut IUPAC als Hydron zu bezeichnen, wenn die Kernmasse (H, D, T) unbeachtet bleibt (vgl.: Wasserstoff-Isotope).

Alle Dichteangaben für 25°C.

 

Hersteller und Bezugsquellen

Chemikalie-Datenbank - Online Datenbank mit Eigenschaften und Herstellern kommerziell erhältlicher Wasserstoff-Verbindungen.

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Kategorie: Stoffgruppen

Aktualisiert am 27. Juni 2023.

Permalink: https://www.internetchemie.info/chemie-lexikon/stoffgruppen/wasserstoff-verbindungen.php