14. Водород

1.

Водород расположен в главной подгруппе I группы и в первом периоде периодической
системы химических элементов Д.И. Менделеева.

2.

3.

Существуют три изотопа водорода: протий , дейтерий и тритий . В
природном водороде содержится 99,9% протия и 0,1% дейтерия. Тритий
— неустойчивый радиоактивный изотоп. Химические свойства изотопов
водорода практически одинаковы, а физические свойства различны.

4.

Простое вещество водород представляет собой двухатомную молекулу , в которой атомы
связаны между собой ковалентной неполярной связью.
При обычных условиях
водород — бесцветный, не
имеющий запаха газ, почти
не растворяется ни в каких
растворителях.
Самое легкое вещество на
Земле.
Самое распространенное
вещество во Вселенной
Температура кипения -253
градуса по Цельсию
Температура плавления – 259
градусов по Цельсию

5.

Подобно щелочным металлам водород обладает способностью
отдавать один электрон; однако, как и галогены, водород способен
присоединять один электрон. В соединениях водород всегда
одновалентен. Для него характерны две степени окисления: +1 и -1.

6.

Химические свойства
1. Реагирует с металлами.
В реакциях с металлами водород является ОКИСЛИТЕЛЕМ.
1) Взаимодействие с щелочными и щелочноземельными
металлами с образованием гидридов.

7.

Химические свойства
2. Реагирует с
неметаллами
В реакциях с неметаллами водород
является ВОССТАНОВИТЕЛЕМ.
а) Взаимодействие с кислородом
Если зажечь водород и трубку с горящим водородом опустить в емкость с кислородом, на
стенках образуются капельки воды.
Смесь водорода с кислородом взрывоопасна (гремучий газ-2 объема водорода и 1
кислорода).
Если водород чистый, он сгорает спокойно, если с примесями кислорода или воздуха, то
взрывается.

8.

Гремучий газ — взрывоопасная смесь
водорода (H2) и кислорода (O2).
Состав
Наиболее часто подразумевается смесь с
объёмным соотношением газов 2:1.

9.

Химические свойства
б) с галогенами
в) с серой
г) с азотом
д) с углеродом

10.

Химические свойства
3. Реагирует с оксидами
- Водородотермия (для оксидов с Mn)
MeO+H2=Me+H2O
Водород восстанавливает оксиды некоторых
неметаллов.
Например, водород взаимодействует с оксидом
азота (I):
N2O + H2 = N2 + H2O

11.

Химические свойства
4. Участвует в органическом синтезе
H2 + CO – синтез-газ
Синтез-газ нужен для следующих целей:
а) Получение различных химических продуктов. Синтез-газ используется в
процессах оксосинтеза, при получении аммиака, ацетилена и метанола.
Метанол, в свою очередь, применяется в качестве растворителя и сырья для
синтеза формальдегида, уксусной кислоты, метил-трет-бутилового эфира
(высокооктановой добавки к бензину).
б) Получение синтетического жидкого топлива (бензин, дизель).
В) Экологически чистый источник тепла и энергии. Сжигая синтез-газ, можно
получить большое количество тепла, которое можно использовать в различных
целях.

12.

13.

Получение водорода
1. Разложение воды под действием
постоянного тока:
H2O → H2↑ + O2↑
2. Взаимодействие металлов с кислотами:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + Н2.

14.

Получение водорода
3. В промышленности:
- Реакция с водяным паром при t = 1000 °C
CH4 + H2O → CO + H2 (паровая конверсия метана)
- Методом газификации угля, торфа, сланца
C + H2O → CO + H2
- Каталитическим окислением кислородом
(неполное окисление)
CH4 + O2 → CO + H2

15.

16.

Задания на закрепление пройденного
материала
Задание 1.
Из предложенного перечня выберите два
вещества, с которыми реагирует водород.
1. гидроксид кальция
2. хлорид магния
3. бром
4. оксид меди(II)
5. оксид серы(IV)

17.

Задание 2
Самый легкий газ:
а) NO;
б) Н2;
в) СО2;
г) О2.

18.

Задание 3
В лаборатории водород получают при
взаимодействии соляной кислоты с:
а) Pt;
б) Cu;
в) Au;
г) Zn.

19.

Задание 4
Массовая доля водорода в
хлороводороде (НCl) равна:
а) 0,361;
б) 0,027;
в) 0,043;
г) 0,154.

20.

Задание 5
Водород собирают способом вытеснения
воздуха, поскольку:
а) он хорошо растворим в воде;
б) он легче воздуха;
в) он тяжелее воздуха;
г) он плохо растворим в воде.

21.

Задание 6
Сколько граммов калия прореагирует с 8 г
водорода?
а) 312;
б) 420;
в) 180;
г) 260.

22.

Задание 7
В двух стеклянных колбах без этикеток
находятся кислород и водород.
Определите, в какой колбе какой газ
находится.

23.

Задание 10
Выберите формулу хлороводорода:
а) КСl;
б) Cl2O7;
в) HCl;
г) НClO4

24.

Задание 11
Какой объем водорода (в л) прореагирует
с 14 г азота N2 (н. у.)?
а) 22,4;
б) 2240;
в) 44,8;
г) 33,6.