Hidrogen - știu cum

((Hydrogenium - din greacă - apa da nastere u) H - element chimic în primul elemeytov periodic ;. Al 1.0079 m Biți normal gaz fără culoare, miros și gust să formeze legături covalente manifesta diverse stări de oxidare .... . (H 2. HCI, compuși organici), care acționează ca un proton încărcat pozitiv la minut, sub forma de încărcat negativ N ⁻ în hidruri saltlike și care participă la legătura metalică din hidrurile metalelor de tranziție B. Natura constă dintr-un amestec de izotopi în plămân . ¹ H sau protiu (99,98%) și B. grele (² H) sau deuteriu D (0,02%), cu numere de masă 1 și 2, respectiv există în natură și produs artificial beta izotop radioactiv în cantități mici B. (³ H) sau tritiu T cu numărul de masă 3, timpul de înjumătățire la- 12.262 ani. izotopii B. diferă foarte mult în legarea-ai lor din cauza diferenței de masă mare. secol mai element comun al universului, de exemplu. atmosferă Sun conține 84% B. crusta la 1,0% în greutate și 16 at.% B este format din . Ch. arr. sub formă de apă.

Aproape toate substanțele corpului conțin hidrogen se găsește în vulcanic și altele. Gazele naturale. B. Pentru prima dată izolat în limba engleză. chimist și fizician G. Cavendish în 1766, numindu-l „aer inflamabil.“ În 1787 franceză. Un chimist, Lavoisier a definit „aer inflamabil“, ca un nou produs chimic. elementul și-a dat numele actual. În condiții obișnuite B. moleculă constă din doi atomi legați printr-o legătură covalentă. La masă moleculară mare t-pax B. disociază în atomi (gradul de disociere pentru m-D 2500 ° C este egal cu 0,0013 pentru m-D 5000 ° C este de 0,95). gaz-lea super-moleculara (14,32 ori mai ușor decât aerul); densitatea (temp 0 ° C, o presiune de 1 pm) 0,089870 g / l;

t mp - 259,1 ° C; t încălzit -252.6 ° C Punctul critic: temp - 239 ° C, presiunea pm 12,8. o densitate critică de 0,031 g / cm ³. Coeficientul de temperatură de expansiunea volumului (în intervalul de temperatură 0-100 ° C, presiunea de 1 pm) 0.003662.

V. gazelor are cea mai mare conductivitate termică egală (temp 0 ° C) 0.000412 cal / cm. s X grade. Se încălzește (în intervalul de topire 12-198 ° C) pentru o presiune post-3394 cal / g - °.

hidrogen lichid

Limpede, incolor, electrice non-conductoare. curent lichid, tensiunea superficială a unui roi de 35 de ori mai mică decât cea a apei. Densitatea lichidului la r B. D-g cu punct de fierbere 0,0708 / cm ³. căldură de evaporare (temp 20,4 C) 108-114 cal / g. Când m-K D 1,65 solid V. are un grilaj hexagonal cu perioade de un = 3,75 A și c = 6,13 A, c / a = 1,633. densitate de 0,088 g / cm ³ cu raze X. Căldura de fuziune

14 cal / g. Compresibilitatea unui solid B. mai mare în comparație cu compresibilitate și cantitățile de solide (temp 4.2 K, presiunea

10000 Am) 4.8. 10-4 cm ² / kg. B. slab solubil în apă (la T-D 20 ° C în 100 volume de apă se dizolvă 1,82, când D r-80 ° C - 0,85 volum V.). Chiar și mai puține B. solubilitate în solvenți organici. Cantități mici de solubile în toate metalele topite, în multe (nichel, platină, etc.), bun, mai ales în paladiu (850 volume în 1 volum de paladiu). La ridicat t-pax dizolvat în materiale refractare în cuarț (ca m-D 690 ° C și o presiune de 788 mm Hg. Art. 10 conținea 6,0 X ⁻⁸ g / cm ² V.). Century-una dintre cele mai reactive chimice. Elementele interactioneaza direct cu multe altele. metale și nemetale incluse în plural. aproape toți compușii anorganici și organici.

În condiții normale, V. molecular maloaktiven. Cu toate acestea, atunci când este încălzit reacționează „cu plural. „“ chimice, elemente; a. cu oxigenul pentru a forma apa (limitele explozivitate din 4 până la 94% VA) cu reacția are fluor cu Explosion-TION, clor și brom - atunci când sunt iluminate cu iod - numai atunci când este încălzit. Interacționează cu azot (pentru a forma amoniac), în prezența unui catalizator sub presiune și la înaltă m-D. Atunci când sunt încălzite B. reacționează puternic cu sulf, este mult mai dificil - cu seleniu și telur. reacționează imediat cu anumite metale (alcaline, alcalino-pământos, etc.) Formarea hidruri (NaH, CaH2 TIH 2 și t. D.). Prom. metode de procesare a secolului pentru prepararea gazului de cocserie și cracarea motorinei, gaze naturale, Ch. arr. reacții pe bază de metan.

CH 4 + H 2 O ↔ CO + 3H 2

eliberarea de vapori de apă. B. Pure produs prin electroliza soluțiilor apoase de alcalii. B. utilizat în industria chimică. bal-sti, Ch. arr. pentru sinteza amoniacului; în pro-metil ve et al. alcool, benzină sintetică și altele. produse pe bază V. interacțiunea cu monoxid de carbon. VA este de asemenea utilizat pentru hidrogenarea combustibililor solizi și lichizi, grăsimi, pentru sinteza de acid clorhidric, sudarea la tine si metale de taiere oxi-hidrogen flacără pentru a restabili minereuri. Deuteriu și tritiu au fost utilizate în industria nucleară.

cameră de hidrogen din sistemul periodic al elementelor nu este unic. Anterior, a fost plasat în subgrupa principal I din tabelul periodic. dar este în prezent poziționat la începutul subgrupului de halogeni.

În favoarea instalațiilor de hidrogen din începutul subgrupului de halogeni.

1. hidrogen. precum și metale alcaline. expune cel mult un grad de oxidare a compușilor I +.

2. La fel ca metalele alcaline. Hidrogenul a pronunțat reducerea proprietăților.

3. hidrogen și metale. inclusiv alcaline. caracterizat prin reacția de deplasare reciprocă.

similaritate hidrogen cu halogeni

1. Ca și atomii de halogen. atom de hidrogen poate fi atașat de electroni pentru a forma ioni de hidrogen. care este cel mai apropiat izoelectronice de gaz nobil.

2. Ca lumina cu halogen. substanță simplă - hidrogen - este gazos în condiții normale și molecula este format din doi atomi.

3. Hidrogenul în compușii se înlocuiește cu halogeni. Numeroase exemple în chimia organică.

4. Potențialul de ionizare al hidrogenului proporțional cu un potențial de ionizare de halogeni. Din moment. potențialul de ionizare al atomului de hidrogen este de 13,6 eV. 17,4 eV atom de fluor. și atomul de litiu este de numai 5,6 eV.

1% (gr.). Când recalculat pe numărul atomic de spire. că din fiecare atomi de hidrogen 100 crustă reprezintă 17.

De asemenea, lumina de hidrogen H sunt cunoscute alte două izotopului sale. deuteriu și tritiu.

Deuteriul joacă un rol în tehnologia nucleară. apă grea, D2O este utilizat ca moderator de neutroni într-un reactor nuclear.

Tritiul este un izotop radioactiv al hidrogenului. ca rezultat al descompunerii nucleului de tritiu emite β - particule și devine un nucleu al unui atom de heliu.

Prin înlocuirea unei hidruri de lumină pentru a da tritiu „etichetate“ droguri. care sunt utilizate pe scară largă în cercetarea chimică.

hidrogen

In laboratoarele de hidrogen se produce un acid (acid sulfuric diluat sau acid clorhidric) zinc.

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 ↑

Metoda tehnică de producere a hidrogenului pe baza unei materii prime mai ieftine. în special, se obține prin reacția de vapori de apă cu cărbune înroșit (carbon):

C + H2O = CO + H ↑

Amestecul astfel obținut se numește gaz de apă. În prezența catalizatorilor (Fe 2 O 3) la 500 ° C cu monoxid de carbon (II) pot fi transformați în CO 2 prin reacție.

CO + H2O = CO 2 + H 2 ↑

Hidrogenul este utilizat în cantități mari în producția de amoniac. Prin hidrogenare (adăugare de hidrogen) preparat combustibil combustibil solid. precum și combustibili grei (reziduuri grele de la rafinarea petrolului și rășină de piatră) în carburant pulmonar.

Hidrogenarea grăsimilor vegetale lichide (lumina solară. Bumbac. Soia) obținut grăsimi solide. utilizate pentru producerea margarinei. în săpun de luare, etc. În procesul de hidrogenare a grăsimilor care limitează gliceride formate cu o temperatură de topire mai mare. decât grăsimea originală.

chimice

Conform proprietăților lor chimice, hidrogenul este substanta destul de activ. Când este încălzit, interacționează ușor cu multe nemetale. Br. oxigen. gri, etc. Cu fluor reacție are loc cu o explozie chiar la temperatura komnotnoy.

H2 + F 2 = 2HF + 535 kJ (128 kcal)

proprietăți de reducere cu hidrogen manifestat în alocarea sărurilor lor metalice.