氧族元素的氫化物

氧族元素的氫化物是，为氧族元素原子：氧、硫、硒、碲和钋，和氢原子形成的化合物。水是最早發現的这类化合物， 有一个氧原子和二个氢原子，也是地球表面最常见的氧族元素氫化物。
含有一個氧族元素的雙氫化合物
氧族元素最主要的氫化物（包括水在內）其化學式為H2X，X代表氧族元素。這些化合物是三原子化合物，其構型是角形分子構型，具有极性。水是地球生物中必需要的物質，在地球表面有70.9%是水。其他的氧族雙氫化合物多半有劇毒性，有類似蛋或蔬菜腐壞的惡臭。硫化氫是在缺氧環境下分解的常見產物，有類似屁的氣味，硫化氫也是火山气体。雖然硫化氫有毒性，不過人體仍會產生少量的硫化氫，作為细胞信号传送用。

水可以溶解其他的氧族雙氫化合物（至少可以溶解到分子量小於等於碲化氫的化合物），形成酸性溶液，這種溶液的酸性比卤化氢要弱，不過有類似的趨勢，其酸性都隨氧族元素原子量增加而變大，在水中的形式也類似（將水變成水合氢离子H3O+，溶質變成XH−離子）。目前還不知道钋化氫和水是否會形成酸性溶液，或是類似金屬氫化物的物質（參見砹化氫）。

 化合物  水溶液  化学式  幾何  pKa  模型 水  水  H2O  90px  13.995  100px 硫化氫  氫硫酸  H2S  90px  7.0  100px 硒化氫  氫硒酸  H2Se  90px  3.89  100px 碲化氫  氫碲酸  H2Te  90px  2.6  100px 钋化氢  氫钋酸  H2Po    ?   100px  𫟷化氫  氫𫟷酸  H2Lv     ?  100px

以下是這些化合物的一些特性Greenwood and Earnshaw, pp. 766–7：
 性质  H2O  H2S  H2Se  H2Te  H2Po 熔點（°C） 0.0  −85.6  −65.7  −51  −35.3 沸點（°C） 100.0  −60.3  −41.3  −4  36.1  −285.9  +20.1  +73.0  +99.6  ? 氣態分子的鍵角（H–X–H） 104.45°  92.1°  91°  90°  90.9°（預測） 解離常數（HX−, K1） 1.8 × 10−16 1.3 × 10−7 1.3 × 10−4 2.3 × 10−3 ? 解離常數（X2−, K2） 0 7.1 × 10−15 1 × 10−11 1.6 × 10−11 ?

含有二個氧族元素的雙氫化合物
這類的化合物化學式為H2X2，比較不穩定，容易分解為氧族元素以及氧族元素的雙氫化合物。例如：2 H2O2→2 H2O+O2。

這類化合物中最重要的是過氧化氫H2O2，淺藍色，幾近無色的液體，其揮發性比水低，但密度及粘度比水高。過氧化氫是重要的化合物，可以在不同酸鹼值下氧化或是還原其他物質，可以形成過氧金屬錯合物和過氧酸錯合物，也參與許多蛋白質的酸／鹼反應。低濃度的過氧化氫會用在家庭中，例如作為消毒劑或是頭髮漂白。不過高濃度溶液就有高度危險性。
 化合物  化學式  鍵長  模型 过氧化氢  H2O2  90px   100px  二硫化氫  H2S2  90px  100px  二硒化氫  H2Se2  —  100px  二碲化氫  H2Te2  —  100px 

以下是一些相關的性質：
 性质 H2O2 H2S2 H2Se2 H2Te2 熔點（°C） -0.43 −89.6 ? ? 沸點（°C） 150.2 （分解） 70.7 ? ?

含有三个或以上的氧族元素的氢化物
所有直链型氧族元素氢化物都有一个通式 H2Xn。

比 H2O2 有更多氧原子的都不稳定。Greenwood and Earnshaw, pp. 633–8 过三氧化氢，含有三个氧原子， 在几个反应中是一个短暂的不稳定中间体。 之后的两个氢的氧化物：和也被合成了，有着高反应性。 过三氧化氢有一个假想异构体，其中两个氢原子连接在三氧链的中心氧上，而不是在每个末端连接一个氢原子。（结构：O–-(OH22+)-O–） 

从 H2S 和 H2S2之后，很多多硫化氢，通式H2Sn (n = 3–8) 已被发现并且是稳定的。R. Steudel "Inorganic Polysulfanes H2S2 with n > 1" in Elemental Sulfur and Sulfur-Rich Compounds II (Topics in Current Chemistry) 2003, Volume 231, pp 99-125.   它们具有无支链的硫链，反映了硫对串联的倾向。 从 H2S2开始， 所有的多硫化氢在常温下都是液体。 H2S2 是无色的，而其它多硫化氢是黄色的。随着 n 增加，它的颜色也越黄，密度、沸点和黏度也随着增加。 它们的物理性质如下表：Greenwood and Earnshaw, p. 683

 化合物 20 °C 下的密度 (g•cm−3) 蒸气压 (mmHg) 沸点 (°C) H2S 1.363 (g•dm−3) 1740 (kPa, 21 °C) -60 H2S2 1.334 87.7 70 H2S3 1.491 1.4 170 H2S4 1.582 0.035 240 H2S5 1.644 0.0012 285 H2S6 1.688?? H2S7 1.721?? H2S8 1.747??

但是，它们很容易被氧化，并且都是热不稳定的，容易歧化成硫和硫化氢： 
H2Sn  → H2S +  S8

碱可以催化这个反应。

它们也会和亚硫酸盐和氰化物 反应，形成硫代硫酸盐和硫氰酸盐。

三硫化氢的另一种假想，已用电脑模拟的异构体，其中两个氢原子连接在三硫链的中心硫上，而不是在每个末端都连接一个。（结构：S–-(SH22+)-S–）硫代亚硫酸的两个氧原子被硫取代后，会形成四硫化氢的异构体 ((HS)2S+–S–)，已被电脑模拟。 硫代硫酸的三个氧原子被硫取代会产生五硫化氢的异构体，已通过电脑模拟出来了。

更高价的钋氢化物可能存在。

参见
硼族元素的氢化物
碳族元素的氢化物
氮族元素的氫化物
鹵化氫
氢化物

參考資料

Category:硫属化物
Category:氢化合物