Типичный состав гидроксидов s- и p-элементов следующий:

Независимо от типа химической связи, состав высших гидроксидов выражается формулой Э(ОН)n, где n равно номеру группы. Например, NaOH, Ca(OH)2, B(OH)3 или H3BO3, Te(OH)6 или H6TeO6 и т. д.
Эта общая формула справедлива для всех элементов IA, IIA, IIB, IIIA и IIIB групп. Атомы остальных элементов (кроме элементов IB группы), как правило, не могут удержать вокруг себя столько гидроксильных групп, теряют воду и превращаются в оксид-гидроксиды (метагидроксиды). Например, вместо " ортосерной" кислоты S(OH)6 или H6SO6 сера образует обычную серную кислоту H2SO4 или SO2(OH)2, но для теллура аналогичная ортокислота существует - это уже упомянутая ортотеллуровая кислота H6TeO6. Существует ортокислота и у кремния - H4SiO4 (ортокремневая), но не существует у углерода. Склонность элементов правого верхнего угла длиннопериодной таблицы образовывать вместо ортогидроксидов метагидроксиды объясняется уменьшением в этом направлении радиусов атомов, что приводит к уменьшению максимально возможного координационного числа (числа ближайших соседей) и возрастанию энергии двойных связей между атомами элемента и атомами кислорода. Обратите внимание, что при переходе от ортогидроксида к метагидроксиду степень окисления центрального атома остается прежней.
Почему же кислоту H3PO4 называют ортофосфорной? Исторически сложилось так, что " ортокислотами" называют кислоты не с максимально возможным теоретически числом гидроксильных групп в молекуле, а с практически максимальным. Фосфор не образует гидроксида P(OH)5 (координационное число 5), максимально возможное число гидроксильных групп у него в кислоте PO(OH)3 или H3PO4 (координационное число 4) - ее и называют ортофосфорной.
Кислотно-основный характер гидроксидов и его изменение в ЕСЭ соответствуют аналогичным характеристикам оксидов. Сила молекулярных оксокислот существеннейшим образом зависит от строения их молекул:

Чем больше в молекуле кислоты атомов кислорода, связанных с центральным атомом двойными связями, тем сильнее эта кислота.
Причины такой зависимости кислотных свойств от строения связаны с различной устойчивостью анионов, образующихся в результате потери молекулами кислот своих протонов. Сравним две кислоты: HClO2 и HClO3. В результате реакций нейтрализации из них образуются ионы ClO2MINUS.GIF (61 bytes) и ClO3MINUS.GIF (61 bytes). Структурные формулы этих ионов:

Экспериментально установлено, что два атома кислорода в хлорит-ионе абсолютно одинаковы. Точно также абсолютно одинаковы и три атома кислорода в хлорат-ионе. Соответственно, одинаковы и заряды этих атомов кислорода. Следовательно, структурные формулы этих ионов должны записываться следующим образом:

Дробные частичные заряды в таких формулах означают, что "лишний" электрон с равной вероятностью можно обнаружить в каждом из атомов кислорода. Иными словами, частичный заряд оказывается рассредоточен (" размазан" , делокализован) по всем атомам кислорода. При прочих равных условиях, чем меньше частичный заряд на каждом из атомов, тем устойчивее данный анион (это непосредственно следует из закона Кулона: меньше заряд RARROW.GIF (63 bytes) меньше силы отталкивания RARROW.GIF (63 bytes) меньше энергия частицы). Отсюда следует, что образование хлорат-иона энергетически более выгодно, чем образование хлорит иона, и, следовательно, кислота HClO3 сильнее, чем HClO2.

<НАЗАД ^ ВПЕРЕД>