Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Билет № 14. 1. Водород: положение этого химического элемента в периодической системе, строение его атома и молекулы






    1. Водород: положение этого химического элемента в периодической системе, строение его атома и молекулы. Физические и химические свойства водорода, получение и применение.

    Водород находится в 1-м периоде, I группе, главной (А) подгруппе. Химический знак водорода обычно проставляют и в VII группе.

    Это связано с тем, что ядро атома водорода представляет из себя протон (элементарную частицу), заряд его равен +1. Электронная оболочка имеет один уровень, на котором расположен один электрон. Водород, как и металлы I группы, легко окисляется. Валентность водорода равна I.

    В то же время водороду недостает только одного электрона, чтобы заполнить внешний электронный уровень (т.к. на I уровне может разместиться только 2 электрона). В этом он сходен с галогенами. Водород-простое вещество, как и галогены, является неметаллом. Поэтому химический знак водорода помещают также в VII группу.

    Молекула водорода состоит из двух атомов, связанных ковалентной неполярной связью.

    Водород – газ, без цвета и запаха, легче воздуха. Растворимость в воде очень мала.

    Химические свойства:

    1. Водород горит, образуется вода; смесь водорода с воздухом сгорает со взрывом:
      2H2 + O2 = 2H2O
    2. Водород продолжает гореть в атмосфере хлора (т.е. реагирует с хлором при нагревании), образуется хлороводород:
      H2 + Cl2 = 2HCl
      Сходным образом протекают реакции со многими неметаллами.
    3. Водород восстанавливает металлы из их оксидов:
      H2 + CuO = Cu + H2O
      В этих трех реакциях водород является восстановителем.

    Водород может выступать в роли окислителя при нагревании со щелочными металлами:
    2Na + H2 = 2NaH (образуется гидрид натрия)

    В лаборатории водород получают взаимодействием цинка с соляной кислотой:

    Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

    Водород собирают в сосуд, перевернутый кверху дном.

    Чтобы проверить его на чистоту, пробирку с водородом подносят к пламени спиртовки. Чистый водород сгорает со звонким хлопком. Если водород смешан с воздухом, сгорает со взрывом.

    Водород можно получить взаимодействием натрия, кальция с водой:

    2Na + 2HOH = 2NaOH + H2

    При отсутствии этих реактивов практикуется получение водорода взаимодействием алюминиевой стружки и воды (с добавлением щелочи, чтобы разрушить оксидную пленку).

    В промышленности водород получают при разложении природного газа.

    Перспективным считается получение водорода при разложении воды электрическим током, но этот метод дорого обходится из-за больших затрат электроэнергии.

    Применение водорода:

    1. Синтез аммиака NH3 (производство азотной кислоты и азотных удобрений), соляной кислоты
    2. Получение металлов высокой чистоты (например, порошка железа для школьной химической лаборатории)
    3. Газовая резка и сварка металлов

    Водород считается перспективным экологически чистым топливом для автомобильного и воздушного транспорта. Запасы нефти и газа на Земле исчерпаемы, а водород можно получать из воды.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.