Главная / Подготовка к ЕГЭ / Водород, его положение в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, строение его...
Мне нравится

Водород, его положение в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, строение его...

991
ГДЗ химия

Водород, его положение в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева, строение его атома и молекулы, физические и химические свойства, получение, применение.

 

ПЛАН ОТВЕТА:

 

  1. Элемент водород:
    1. положение в п.с.
    2. строение атома
    3. распространённость в природе
    4. Строение молекулы водорода
    5. Физические свойства водорода
    6. Химические свойства:
      1. взаимодействие с неметаллами
      2. взаимодействие с металлами
      3. восстановление металлов из оксидов
      4. Получение:
        1. в лаборатории
        2. в промышленности
        3. Применение



 

Водород – первый элемент в периодической системе. Он находится в первом периоде первой группе главной подгруппе. Заряд ядра атома водорода + 1, в атоме один электронный слой и на нём находится один электрон. Этот электрон находится на s-подуровне:

Н + 1 ) 1 s?

1s1.

1

 

Водород проявляет во всех соединениях валентность 1, возможные степени окисления: - 1, 0, + 1. как элемент с характерной степенью окисления + 1 водород располагается в I группе.

Учитывая способность водорода существовать в форме двухатомных молекул Н2 и проявлять степень окисления – 1, водород ставят в седьмую группу главную подгруппу.

В природе существует три изотопа водорода: 1Н – водород, 2Н – дейтерий (1Н : 2Н = 6800 : 1), 3Н – тритий (радиоактивный; на земле 2 кг).

По распространённости в земной коре водород занимает 10-е место, 0,15% массы земной коры. Входит в состав воды, содержится в каменном угле, нефти, природном газе. В свободном виде практически не встречается. В космосе по распространённости водород занимает первое место.

 

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

?
Н : Н, Н – Н, ?-связь

 

Н2 – газ, без цвета, без запаха, легче воздуха в 14,5 раз, tкип. =  - 252,60С, tпл. = - 259,10С. Очень плохо растворяется в воде, но способен растворяться в некоторых металлах.

 

Химические свойства:

  1. При комнатной температуре водород химически малоактивен. Без нагревания реагирует только со фтором: Н2 + F2 = 2HF. С кислородом и хлором реагирует при поджигании:           2H2 + O2 = 2H2O;
    H2 + Cl2 = 2HCl. С серой водород реагирует при нагревании до 150 – 2000С:             H2 + S = H2S.
    В жёстких условиях водород реагирует с азотом с образованием аммиака:  3H2 + N2 = 2NH3.

 

  1. При нагревании водород реагирует с некоторыми металлами, образуя гидриды:
    Са + Н2 = СаН2-1.

 

  1. Водород способен восстанавливать железо и менее активные, чем железо металлы из их оксидов:                              Fe3O4 + 2H2 = 3Fe + 2H2O                            CuO + H2 = Cu + H2O.

 

Получение:

В лаборатории водород получают взаимодействием цинка с серной или соляной кислотами в аппарате Киппа:                 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2.

 

 

Основной источник получения водорода в промышленности – метан. Наиболее распространённый способ получения водорода – взаимодействие метана с водяным паром. Реакцию проводят при 4000С, давлении 2 – 3 МПа в присутствии алюмоникелевых катализаторов:
СН4 + 3Н2О = 3Н2 + СО. Для некоторых синтезов используют полученную смесь. Если нужен чистый водород, то оксид углерода(II) окисляют водяным паром, используя катализаторы:
СО + Н2О = СО2 + Н2. Oт углекислого газа можно освободиться, пропуская смесь через раствор щёлочи.

Водород в промышленности образуется при электролизе водного раствора хлорида натрия:
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2; и при разложении воды электрическим током: 2H2O = O2 + H2.

 

Применение:

Водород используют для синтеза аммиака, получения хлороводорода, восстановления некоторых металлов (W Мо и др.) из их оксидов, для гидрирования органических веществ.

Сохранить
Загрузка...