Водородът - какво е това нещо? Химически и физически свойства на водород

Всеки химичен елемент има своя собствена позиция място в периодичната система, която отразява особеностите проявени от тях и да говори за своята електронна структура. Въпреки това, има едно специално на всички атоми, която отнема само две клетки. Той се намира в две напълно противоположна на свойства проявени от групи от елементи. Е водород. Тези характеристики го правят уникален.

Водород - не е само един елемент, но обикновено вещество, както и като съставна част на много комплексни съединения, биогенни и органогенно елемент. Ето защо, ние считаме, неговите характеристики и качества в детайли.

Водородът е химичен елемент

Водород - елемент от първата група на основната група, както и на седмия група на група в първия малък период. Този период се състои само от два атома: хелий и контакт елемент. Ние описваме основните характеристики на позиция водород в периодичната система.

1. Поредния номер на водород - 1, броят на електрони е същите, съответно, протоните повече. Атомна маса - 1,00795. Има три изотоп на елемента с масови числа 1, 2, 3. Въпреки това, свойствата на всеки различават значително, тъй като увеличаването на масата на единица дори само веднъж за водород е двойна.
2. Фактът, че външната на нивото на енергия да съдържа само един електрон, той може успешно да бъде едновременно окислители и редуктори свойства. В допълнение, след електрона възвратната той остава свободен орбитален, който участва в образуването на химични връзки на механизъм донор-акцептор.
3. Водород - е силен редуциращ агент. Поради това се счита, че основното място на първата група от основната група, където ръководи най-активните метали - алкална.
4. Въпреки това, чрез реакция с силни редуциращи средства, такива като, например, метали, и може да е окислител, приема електрони. Тези съединения са наречени хидриди. Въз основа на това той води подгрупа на халогени, която е подобна.
5. Поради много малък атомната маса на водород се счита за най-лекият елемент. В допълнение, плътността също е много малък, така че това също е показател за по-лесно.

Така, очевидно е, че водороден атом - е напълно уникален, за разлика от всички други елемент. Следователно свойства също така е специална, и формира прости и сложни вещества са много важни. Нека да ги разглеждаме по-нататък.

просто вещество

Ако говорим за този елемент като молекула, тя трябва да се каже, че това е като молекула. Това означава, водород (прост вещество), - газ. Неговата емпирична формула е написано като _Н2, и графики - чрез единична връзка сигма-Н-Н. Механизмът за образуване на връзка между атоми - неполярен ковалентна.

Дори Хенри Кавендиш през 1766 е бил в състояние да открие веществото. Това той доказа, че водород - газ, този, който е в състояние да взриви във въздуха. По-късно, свойствата са добре проучени, стана ясно, че веществото - най-лекият сред известните.

Още по-късно Лавоазие дал името (като елемент, както и вещество въз основа на него) в Латинска - ". Раждане на вода" Hydrogenium, което означава, Откривателя 1781 godu този елемент Хенри Кавендиш доказано, че вода - комбинация от водород и кислород, т.е. е реакционен продукт от него. И тази светлина газ също е много запалим, вече е бил известен в XVI век, това е било отразено в регистрите на Парацелз.

Така молекулярен водород - е много често в природата и естествено срещащи газообразно съединение, състоящо се от два атома, която е в състояние да взриви във въздуха. Освен това, молекулата може да бъде разложен на атома, които участват в ядрени реакции, се превръща в хелий ядро. Тези процеси непрекъснато се случват в Слънцето и в пространството, които са основните доставчици на съединението.

Водород - вещество, което е в състояние да се експресира, и като оксидиращо средство, както и като редуциращ агент. Също така, това е много широко използван в човешката дейност.

физични свойства

Физични параметри на водород има следните:

1. Точка на кипене - (-252,76 ⁰ ° С).
2. Точка на топене - (-259,2 ⁰ ° С).
3. В температурния диапазон, посочен е безцветна течност, без да има миризма.
4. При много високи налягания съществува snowlike кристали на твърдо вещество водород.
5. При определени условия (високо налягане и ниска температура) се превръща в метален състояние.
6. Практически неразтворим във вода, така че таксата е възможно чрез изместване на вода в подготовката в лабораторията.
7. При обикновени условия на водород - газ, без мирис, цвят и вкус.
8. Запалими и експлозивни вещества.
9. Разтваря се добре с метали, като е в състояние да дифундира през нейната дебелина.
10. Приблизително 14,5 пъти газ е по-лек от въздуха.

Кристалната решетка на прости молекулни вещества, съобщението слаб, така че лесно унищожени.

химични свойства

Както бе споменато по-горе, водород, могат да проявяват намаляване както и окислителни свойства. Възможна окисляване мощност на елемента 1; -1. Поради това често се използва в промишлеността за различни синтези и реакции.

Окислителни свойства на водород

1. Взаимодействието с активните метали (алкални и алкалоземни) при конвенционални условия води до образуването на сол, като съединения, наречени хидриди. Например: LiH, СаН _2, KH, MGH _2, и др.
2. Съединения с по-малко активни метали при високи температури или силно осветление (реакцията на фотохимично иницииране) и образува хидриди.

Водородни намаляване свойства

1. Взаимодействие при нормални условия само с флуор (като силен окислител). В резултат на водороден флуорид или HF флуороводородна киселина.
2. Взаимодействие с почти всички неметали, но при определени по-скоро строги условия. Примери за съединения: H ₂ S, NH _3, Н _2О, рН _{3, 4} SiH и други.
3. Възстановява метали от техните оксиди до прости вещества. Това е една от промишлените методи за производство на метал -called vodorodotermiey.

Ние също трябва да се подчертае реакции, които се използват в органичен синтез. Те се наричат хидрогениране - дехидрогениране и насищане водород, т.е. разцепване си от молекулата. Въз основа на тези методи, множество трансформации на въглеводороди и други органични съединения.

Да бъдеш в природата

Водородът - е най-честата вещество на нашата планета и извън него. В крайна сметка, почти всички от междузвездното пространство и звездите са изработени от този конкретен съединение. В пространството, тя може да съществува под формата на:

• плазма;
• газ;
• йони;
• атома;
• молекули.

Има няколко типа различни облаци плътност, състоящи точно на това вещество.

Говорейки конкретно на разпространение в земната кора, водородът е на второ място на броя на атоми на кислород след приблизително 17%. В свободна форма е рядко, само в минимални количества, като част от сухия въздух. Най-честата съединението на този елемент - вода. Тя е в неговата структура и се установи на планетата.

Също така, водород е неразделна част от всеки жив организъм. Освен това, 63% от човешкото тяло на част от атомите. Водород - елементът е органогенно следователно генерира молекули на протеини, мазнини, въглехидрати и нуклеинови киселини, както и много други важни съединения.

приемане

Има различни начини за получаване на газ под нас. Те включват няколко промишлени и лабораторни варианти синтез.

Търговски процеси за производство на водород :

1. Парна превръщане метан.
2. Газификация на въглища - процес включва нагряване на въглерода до 1000 ⁰ ° С, при което се образува водород и въглерод-интензивно.
3. Електролиза. Този метод може да се използва само за водни разтвори на различни соли като стопилката не води до разредена вода на катода.

Лабораторни методи за получаване на водород:

1. Хидролизата на метални хидриди.
2. Действието на разредени киселини на активните метали и вторична активност.
3. Взаимодействие на алкални и алкалоземни метали с вода.

За събиране водород произвежда, е необходимо да се запази тръба с главата надолу. В края на краищата, на газа не може да се събира като, например, въглероден диоксид. Е водород, тя е много по-лек от въздуха. Бързо изчезва и в големи количества, когато се смесва с въздух експлодира. Ето защо, трябва да се обърне на тръбата. След завършването му той трябва да бъде затворен с гумена запушалка.

За проверка на чистотата на водорода събира трябва да доведе до шията на запалена клечка кибрит. Ако памук тъп и тихо - така газът е чист, с минимални въздушни примеси. Ако силен свирки - мръсни, с голям дял на чуждестранни компоненти.

Области на приложение

По време на горенето на водород освободен е толкова голямо количество енергия (топлина), че горивото газ е най-изгодно. В допълнение, не замърсява околната среда. Днес, обаче, използването му е ограничено в тази област. Това се дължи на прибързан не е напълно решен проблемите на синтеза на чист водород, което би било подходящо за използване като гориво в реактори двигатели и преносими устройства, както и отоплителни котли къщи.

Наистина, методи за получаване на газ са по-скоро скъпи, така че преди това е необходимо да се разработи специален метод синтез. Един, който ще позволи да се получи продукт, в голям мащаб и с минимални усилия.

Има няколко ключови области, в които е използван газ в процес на разглеждане от нас.

1. Химически синтез. Въз основа на получената хидрогениране сапун, маргарин, пластмаса. Когато участие водород синтезира метанол и амоняк, и други съединения.
2. В хранително-вкусовата промишленост - като добавка E949.
3. Авиационната индустрия (ракета, самолет).
4. Електрическа енергия.
5. Метеорология.
6. Гориво-чист вид.

Очевидно е, че водородът е толкова важно, колкото разпределени в природата. Все още играе важна роля те образуват различни съединения.

съединения водород

Този комплекс вещество, съдържащо водородни атоми. могат да бъдат идентифицирани няколко основни типа на такива вещества.

1. Халогенидите. Общата формула - Hhal. От особено значение между тях е водороден хлорид. Този газ, който се разтваря във вода, за да се образува разтвор на солна киселина. Тази киселина се използва широко в почти всички химически синтези. Освен това, както органични и неорганични. Хлороводород - съединението с емпирична формула HCL и е един от най-големите по отношение на производството на година в страната. Има и халогеноводород включва йодоводород, флуороводород и бромоводород. Те образуват съответната киселина.
2. Летливи водородни неметални съединения. Почти всички от тях доста токсични газове. Например, сероводород, метан, силан, фосфин и др. Много е запалим.
3. Хидриди - съединения с метали. Вижте соли на класа.
4. Хидроксид: основи, киселини, и амфотерни съединения. Техният състав е необходимо да се включат водородните атоми, един или повече. Пример: NaOH, К ₂ [AL (OH) _4], H _{2SO 4} и се др.
5. Хидроксид водород. Това съединение е по-известен като вода. Друго име водород оксид. Неговата емпирична формула е - Н _2О
6. Водороден пероксид. Този силен окислител, който има формула форма Н 2О _2.
7. Много органични съединения: въглеводороди, протеини, мазнини, липиди, витамини, хормони, и други етерични масла.

Ясно е, че разнообразието от връзки, които обмисляме елемент е много голям. Това още веднъж потвърждава високата стойност на природата и човека, както и за всички живи същества.

Оксид водород - е най-добрият разтворител

Както бе споменато по-горе, плебей наименованието на веществото - вода. Състои се от два водородни атома и един кислороден свързани полярен ковалентни връзки. Молекулата на водата е дипол, което обяснява много от свойствата проявени от него. По-специално факта, че той е универсален разтворител.

Това беше във водната среда се появи почти всички химични процеси. Вътрешни пластмасови реакции и енергийния метаболизъм в живите организми също се извършва с водород оксид.

Водата се смята за най-важната съставка на планетата. Известно е, че без него не могат да живеят един единствен жив организъм. На Земята, тя може да съществува в три състояния на агрегация:

• течност;
• Газ (пара);
• твърдо вещество (лед).

В зависимост от изотопа водород в молекулата има три вида вода.

1. Лесно или протий. Изотопно с маса брой 1. формула - _Н2 О. Това е позната форма, която използва всички организми.
2. Деутерий или тежка, тя формула - D ₂ О. съдържа изотоп ² Н.
3. Свръхтежки или тритий. Формулата е като Т ₃ О изотоп - ³ N.

Много важни запаси от прясна вода на протий планетата. Вече в много страни е налице липса на него. Развитите методи за лечение на солена вода за производство на питейна вода.

Водороден пероксид - е универсален средства

Това съединение, както е споменато по-горе, отлична окислител. Въпреки това, със силни представители могат да действат и като редуктор също. Освен това, тя има силно бактерицидно действие.

Друго име за това съединение - пероксид. В този си вид тя се използва в медицината. 3% разтвор на кристалните съединения под внимание - това лекарствено средство, което се използва за лечение на малки рани с оглед на тяхното дезактивиране. Въпреки това, е доказано, че в същото време се увеличава зарастващи рани.

Също водороден прекис се използва в ракетно гориво в промишлеността за дезинфекция и избелване, като разпенващ агент за получаване на съответните материали (пяна, например). В допълнение, пероксид помага за почистване аквариуми, обезцветява и побелява зъби. Въпреки това, тъканите щети, така че експертите за тази цел не се препоръчва.