Водород

Тема: Теоретические основы химии
10-11 класс

Положение водорода в Периодической системе химических элементов может быть в двух местах, что уникально, т. к. все другие элементы имеют одно определенное место в таблице. Обычно водород располагают в первом периоде первой группе. Это положение в большей степени соответствует его характеристикам. Однако водород можно отнести и к седьмой группе первого периода.

Как и все элементы первой группы (главной подгруппы) водород относится к s-элементам и имеет один электрон на внешнем уровне (он у него вообще один). Но элементы первой группы металлы, а водород нет. Однако в группе сверху вниз металлические свойства увеличиваются. Значит, у водорода они самые слабые. В данном случае до такой степени, что не проявляются. Хотя в космосе может существовать металлический водород.

Тема: Элементарные основы неорганической химии
8 класс

В промышленности водород часто получают в результате так называемой газопаровой конверсии угля, когда над раскаленным углем (коксом) пропускают водяной пар. При высокой температуре атомы водорода в воде замещаются на атомы углерода. В результате реакции образуется угарный газ и водород:

C + H2O = CO + H2

Далее смесь полученных газов разделяют или используют без разделения. Смесь угарного газа с водородом называют синтез-газом.

Также водород получают из газа метана:

CH4 + H2O = CO + 3H2

Эта реакция также протекает при высокой температуре (около 1000 °C) и включает несколько стадий.

Тема: Элементарные основы неорганической химии
8 класс

Водород используют в различных отраслях промышленности.

Много водорода уходит на производство аммиака (NH3). Далее из аммиака получают азотные удобрения, синтетические волокна и пластмассы, лекарства.

Из водорода и хлора производят хлороводород (HCl) и соляную кислоту (водный раствор HCl).

Водород используют при производстве различных органических веществ. Например, для производства метилового спирта используют смесь водорода с угарным газом (CO) — синтез-газ.

В пищевой промышленности водород используют при производстве маргарина, в состав которого входят твердые растительные жиры. Чтобы их получить из жидких жиров, над ними пропускают водород.

Тема: Элементарные основы неорганической химии
8 класс

Водород — горючий газ, он может сгорать на воздухе. В смеси водорода с кислородом при комнатной температуре реакция не протекает. Однако при поджигании смеси происходит реакция со взрывом. Если объемы водорода и кислорода находятся в соотношении 2:1, то происходит сильный взрыв. Такую смесь называют гремучим газом.

Чистый водород в пробирке сгорает с тихим звуком. Если же водород смешан с воздухом, то он взрывается с лающим звуком, такая смесь опасна. При поджигании водорода пробирку держат вверх дном, так как водород легче воздуха.

При горении водорода температура поднимается до 3000 °C.

В результате реакции горения водорода образуется вода:

2H2 + O2 = 2H2O

Тема: Элементарные основы неорганической химии
8 класс

Если подействовать на ряд металлов кислотой, то при этом выделяется водород. Водород горюч, если его поджечь в воздухе, то он сгорает с образованием водяных паров.

В лабораториях водород получают в результате реакции замещения водорода в соляной или серной кислотах на цинк. В пробирку кладут цинк и приливают кислоту. На поверхности металла начинают образовываться пузырьки, газ поднимается вверх, вызывая бурление кислоты. Цинк при этом растворяется, и образуется хлорид цинка или сульфат цинка:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Сухой хлорид цинка белого цвета. Его можно получить выпарив остатки кислоты.

Тема: Элементарные основы неорганической химии
8 класс

Водород — первый химический элемент Периодической системы Менделеева. У водорода самый маленький и самых легкий атом, его масса равна 1 а. е. м. Водород является самым распространенным химическим элементом во Вселенной. Его очень много в звездах, в том числе и в составе Солнца. На Земле водород не является самым распространенным элементом, однако он входит в состав такого важного вещества как вода. Также содержится в органических веществах.

Простое вещество водород (H2) представляет собой газ без цвета и запаха, плохо растворимый в воде. Водород становится жидким при температуре около –250 °C.

Подписаться на Водород