Водород — самый маленький и распространённый элемент во Вселенной

В мировых лабораториях ученые работают над получением альтернативного топлива. И водородное топливо — одно из наиболее перспективных в этом плане.

Сейчас, когда вещества окружающего мира разложены на атомы, а человек стремится заглянуть внутрь ядра, водород и другие газы хорошо изучены. Древние алхимики, из-за невидимости газов, не учитывали участие воздуха в проводимых реакциях. И только со временем к ученым пришло понимание, что воздушные газы — полноценные участники химических реакций, и без их исследования картина мира будет неполной. 

У истоков завтрашних изобретений стоят исследования ученых XVI-XVII вв и теория о флогистоне — некой горючей субстанции, что улетучивается из веществ при горении, смешивается с воздухом и не может быть выделена из него. 

В 1703 году теория флогистона описана немецким ученым  Георгом Шталем для объяснения процессов горения, восстановления и обжига.

Первооткрывателем водорода считают, Генри Кавендиша, который подробно исследовал вещество, названное им «горючий воздух». Профиль ученого можно увидеть на странице 72 учебника «Химия 8 класс» под редакцией Н.Е.Кузнецовой. Более точных портретов ученого к сожалению не осталось. Современники описывали его как очень скромного и странного человека.

Лавуазье во второй половине восемнадцатого века осуществили водный синтез водорода с помощью горячего железа, что доказало присутствие водорода в составе воды.

Водород (Hydrogenium) — рождающий воду. Обозначается латинской литерой Н. Вселенная на 75% состоит из водорода, и на остальные 93 природных элемента, присутствующих в таблице Менделеева приходятся остальные 25%. На Земле —  его позиция скромнее, девятый по распространенности. Водород входит в состав воды, благодаря круговороту которой поддерживается жизнь на земле.

Физические свойства водорода

  • газообразное вещество;

  • не обладает цветом,

  • не ощутим вкусовыми и обонятельными рецепторами человека ( NB! Помним, что пробовать в лаборатории ничего нельзя!)

  • кипит и плавится при отрицательных температурах. (-252,6 0С и -259,2 0С соответственно);

  • в сравнении с воздухом, водород легче практически в 14 раз;

  • из-за неполярности молекулы Н2, водород плохо растворим в воде, 

  • некоторые металлы (палладий) могут абсорбировать атомарный водород с образованием гидридов металлов.. 

Если внимательно посмотреть на Периодическую таблицу Д.И.Менделеева на последнем форзаце учебника «Химия 8 класс» под редакцией Н.Е.Кузнецовой можно заметить что водород есть и в первой группе и в седьмой. Такое расположение обусловлено тем, что в  одних условиях водород -донор электрона и реагирует как металл, а в других акцептор электрона и проявляет свойства неметаллов.

1. Реакция металлов с разбавленными кислотами: 

            Zn +2HCl → ZnCl2 +H2↑

           Для получения водорода используется аппарат Киппа. Представлен на странице 73 учебника “Химия 8 класс” под редакцией Н.Е.Кузнецовой 

2.Реакция щелочных и щелочноземельных металлов с водой:

2Na +2H2O → 2NaOH +H2↑

3. Реакции гидролиза гидридов:

NaH +H2O → NaOH +H2↑

СаH2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + 2Н2↑

4.Реакции цинка, кремния или алюминия со щелочами:

2Al +2NaOH +6H2O → 2Na[Al(OH)4] +3H2↑

Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2

Zn +2KOH +2H2O → K2[Zn(OH)4] +H2↑

5. Электролиз воды

2H2O → 2H2+О2

Не смотря на то, что в результате электролиза получается чистый водород, экономически этот способ самый дорогой. 

Химия. 8 класс. Тетрадь для лабораторных опытов и практических работГабриелян О.С., Купцова А.В.
Тетрадь является частью учебного комплекса по химии, основа которого учебник О. С. Габриеляна «Химия. 8 класс», переработанный в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом. Учебное пособие включает 33 проверочные работы по соответствующим разделам учебника и может быть использовано как на уроках, так и в процессе самоподготовки.

Химические свойства водорода. Уравнения реакций

1. Взаимодействие с галогенами. 

При обычной температуре водород реагирует со фтором:
H2 + F2 = 2HF.

Яркий свет обеспечивает реакцию водорода с хлором с выделением хлороводорода, взаимодействие с бромом протекает не так активно, водород с йодом не реагирует до  конца даже при высокой температуре.

2. Взаимодействие с кислородом.

2H2 + O2 = 2H2O+Q

Горение водорода в кислороде - экзотермическая реакция. Температура водородно-кислородного пламени достигает почти 3000 °С.

3.Взаимодействие с серой.

Для получения сероводорода пропускают водород через расплавленную серу:
H2 + S = H2S

4.Химические свойства водорода с оксидами металлов.

Благодаря способности водорода отдавать электроны, он восстанавливает многие металлы из их оксидов:
CuO + H2 = Cu + H2O.

5. Химические свойства металлов с водородом.

Если водород нагреть до высокой температуры, происходит реакция  с щелочными и щелочноземельными металлами.

2Na + H2 = 2NaH;
Ca + H2 = CaH2.

фон подписки

Новости, мероприятия, идеи — две разные рассылки для тех, кто учит и воспитывает.

Нажимая кнопку «Подписаться» вы даете согласие на обработку персональных данных и получение рассылок в соответствии с условиями.

photo
Ольга Баранова

Врач-педиатр, пишущий редактор, копирайтер

Теги:Статьи,Химия

Понравился материал? Расскажите другим

Главная

Сервисы

Каталог

Корзина

Профиль