Dalam sistem periodik, ia memiliki tempat posisinya yang pasti, yang mencerminkan sifat-sifat yang dimanifestasikannya dan berbicara tentangnya struktur elektronik... Namun, ada satu atom khusus di antara semuanya, yang menempati dua sel sekaligus. Itu terletak di dua kelompok elemen yang sepenuhnya berlawanan dalam hal sifat yang dimanifestasikan. Ini adalah hidrogen. Fitur-fitur ini membuatnya unik.

Hidrogen bukan hanya unsur, tetapi juga zat sederhana, dan juga komponen banyak senyawa kompleks, unsur biogenik dan organogenik. Karena itu, kami akan mempertimbangkan karakteristik dan propertinya secara lebih rinci.

Hidrogen sebagai unsur kimia

Hidrogen adalah unsur dari kelompok pertama dari subkelompok utama, serta kelompok ketujuh dari subkelompok utama pada periode kecil pertama. Periode ini hanya terdiri dari dua atom: helium dan elemen yang sedang kita bahas. Mari kita jelaskan fitur utama dari posisi hidrogen dalam tabel periodik.

1. Nomor urut hidrogen adalah 1, jumlah elektron sama, masing-masing, jumlah proton sama. Massa atom adalah 1,00795. Ada tiga isotop unsur ini dengan nomor massa 1, 2, 3. Namun, sifat masing-masing sangat berbeda, karena peningkatan massa bahkan satu untuk hidrogen langsung berlipat ganda.
2. Fakta bahwa ia hanya mengandung satu elektron di bagian luar memungkinkannya untuk berhasil menunjukkan sifat pengoksidasi dan pereduksi. Selain itu, setelah sumbangan elektron, ia memiliki orbital bebas, yang mengambil bagian dalam pembentukan ikatan kimia melalui mekanisme donor-akseptor.
3. Hidrogen adalah agen pereduksi yang kuat. Oleh karena itu, tempat utamanya dianggap sebagai kelompok pertama dari subkelompok utama, di mana ia dipimpin oleh logam paling aktif - alkali.
4. Namun, ketika berinteraksi dengan zat pereduksi kuat, seperti, misalnya, logam, ia juga dapat menjadi zat pengoksidasi, menerima elektron. Senyawa ini disebut hidrida. Atas dasar ini, ia mengepalai subkelompok halogen yang serupa dengannya.
5. Terima kasih kepada yang sangat kecil massa atom, hidrogen dianggap sebagai unsur paling ringan. Selain itu, kerapatannya juga sangat rendah, oleh karena itu juga menjadi tolak ukur ringannya.

Jadi, jelas bahwa atom hidrogen benar-benar unik, tidak seperti semua unsur lainnya. Akibatnya, sifat-sifatnya juga istimewa, dan zat sederhana dan kompleks yang terbentuk sangat penting. Mari kita pertimbangkan lebih lanjut.

Substansi sederhana

Jika kita berbicara tentang elemen ini sebagai molekul, maka harus dikatakan bahwa itu adalah diatomik. Artinya, hidrogen (zat sederhana) adalah gas. Rumus empirisnya akan ditulis sebagai H2, dan rumus grafiknya - melalui hubungan sigma tunggal H-H. Mekanisme pembentukan ikatan antar atom adalah kovalen non-polar.

1. Reformasi uap metana.
2. Gasifikasi batubara - prosesnya melibatkan pemanasan batubara hingga 1000 0 C, menghasilkan pembentukan hidrogen dan batubara karbon tinggi.
3. Elektrolisa. Metode ini hanya dapat digunakan untuk larutan berair dari berbagai garam, karena lelehan tidak menyebabkan pelepasan air di katoda.

Metode laboratorium untuk memproduksi hidrogen:

1. Hidrolisis hidrida logam.
2. Aksi asam encer pada logam aktif dan aktivitas sedang.
3. Interaksi logam alkali dan alkali tanah dengan air.

Untuk mengumpulkan hidrogen yang dihasilkan, tabung harus dipegang terbalik. Lagi pula, gas ini tidak dapat dikumpulkan dengan cara yang sama seperti, misalnya, karbon dioksida. Ini adalah hidrogen, jauh lebih ringan dari udara. Menguap dengan cepat, dan meledak dalam jumlah besar bila bercampur dengan udara. Oleh karena itu, tabung harus dibalik. Setelah diisi, itu harus ditutup dengan sumbat karet.

Untuk memeriksa kemurnian hidrogen yang terkumpul, Anda harus membawa korek api yang menyala ke leher. Jika kapasnya kusam dan sunyi, maka gasnya bersih, dengan sedikit kotoran udara. Jika keras dan bersiul, itu kotor, dengan sebagian besar komponen asing.

Area penggunaan

Ketika hidrogen terbakar, begitu banyak energi (panas) dilepaskan sehingga gas ini dianggap sebagai bahan bakar yang paling menguntungkan. Selain itu, ramah lingkungan. Namun, hingga saat ini, penerapannya di bidang ini masih terbatas. Ini karena masalah sintesis hidrogen murni yang tidak dipahami dengan baik dan belum terpecahkan, yang akan cocok untuk digunakan sebagai bahan bakar di reaktor, mesin dan perangkat portabel, serta pemanas boiler di bangunan tempat tinggal.

Lagi pula, metode untuk mendapatkan gas ini cukup mahal, oleh karena itu, pertama-tama perlu dikembangkan metode sintesis khusus. Salah satu yang akan memungkinkan Anda untuk mendapatkan produk dalam jumlah besar dan dengan biaya minimal.

Ada beberapa area utama di mana gas yang kami pertimbangkan dapat digunakan.

1. Sintesis kimia. Hidrogenasi menghasilkan sabun, margarin, dan plastik. Dengan partisipasi hidrogen, metanol dan amonia, serta senyawa lainnya, disintesis.
2. Dalam industri makanan - sebagai aditif E949.
3. Industri penerbangan (roket, konstruksi pesawat terbang).
4. Industri tenaga listrik.
5. Meteorologi.
6. Bahan bakar ramah lingkungan.

Jelas, hidrogen sama pentingnya dengan di alam. Peran yang lebih besar dimainkan oleh berbagai senyawa yang dibentuk olehnya.

Senyawa hidrogen

Ini adalah zat kompleks yang mengandung atom hidrogen. Ada beberapa jenis utama zat tersebut.

1. Hidrogen halida. Rumus umumnya adalah HHal. Di antara mereka, hidrogen klorida sangat penting. Ini adalah gas yang larut dalam air untuk membentuk larutan asam klorida. Asam ini banyak digunakan di hampir semua sintesis kimia. Apalagi baik organik maupun anorganik. Hidrogen klorida adalah senyawa dengan rumus empiris HCL dan merupakan salah satu yang terbesar dalam hal produksi di negara kita setiap tahun. Hidrogen halida juga termasuk hidrogen iodida, hidrogen fluorida dan hidrogen bromida. Mereka semua membentuk asam yang sesuai.
2. Volatile Hampir semuanya adalah gas yang cukup beracun. Misalnya hidrogen sulfida, metana, silan, fosfin dan lain-lain. Selain itu, sangat mudah terbakar.
3. Hidrida adalah senyawa dengan logam. Mereka termasuk dalam kelas garam.
4. Hidroksida: basa, asam dan senyawa amfoter. Mereka tentu termasuk atom hidrogen, satu atau lebih. Contoh : NaOH, K2, H2SO4 dan lain-lain.
5. Hidrogen hidroksida. Senyawa ini lebih dikenal dengan air. Nama lain dari hidrogen oksida. Rumus empiris terlihat seperti ini - H 2 O.
6. Hidrogen peroksida. Ini adalah oksidator terkuat, rumusnya adalah 2 2.
7. Banyak senyawa organik: hidrokarbon, protein, lemak, lipid, vitamin, hormon, minyak atsiri dan lain-lain.

Jelaslah bahwa keragaman senyawa dari unsur yang sedang kita bahas sangat banyak. Ini sekali lagi menegaskan pentingnya tinggi bagi alam dan manusia, serta untuk semua makhluk hidup.

adalah pelarut terbaik

Seperti disebutkan di atas, nama umum untuk zat ini adalah air. Terdiri dari dua atom hidrogen dan satu oksigen, dihubungkan oleh ikatan polar kovalen. Molekul air adalah dipol, yang menjelaskan banyak sifat-sifatnya. Secara khusus, ini adalah pelarut universal.

Di lingkungan akuatik inilah hampir semua proses kimia terjadi. Reaksi internal metabolisme plastik dan energi pada organisme hidup juga dilakukan dengan bantuan hidrogen oksida.

Air dianggap sebagai zat terpenting di planet ini. Diketahui bahwa tidak ada organisme hidup yang dapat hidup tanpanya. Di Bumi, ia dapat eksis dalam tiga keadaan agregasi:

• cairan;
• gas (uap);
• padat (es).

Ada tiga jenis air tergantung pada isotop hidrogen yang merupakan bagian dari molekul.

1. Ringan atau protium. Isotop dengan nomor massa 1. Rumus - H 2 O. Ini adalah bentuk umum yang digunakan semua organisme.
2. Deuterium atau berat, rumusnya adalah D 2 O. Mengandung isotop 2 H.
3. Super berat atau tritium. Rumusnya terlihat seperti T 3 O, isotopnya adalah 3 N.

Cadangan air protium segar di planet ini sangat penting. Sudah sekarang di banyak negara ada kekurangan itu. Metode sedang dikembangkan untuk pengolahan air asin untuk mendapatkan air minum.

Hidrogen peroksida adalah obat serbaguna

Senyawa ini, seperti disebutkan di atas, adalah zat pengoksidasi yang sangat baik. Namun, dengan perwakilan yang kuat ia dapat berperilaku sebagai pemulih juga. Selain itu, ia memiliki efek bakterisida yang nyata.

Nama lain senyawa ini adalah peroksida. Dalam bentuk inilah ia digunakan dalam pengobatan. Larutan kristal hidrat 3% dari senyawa yang dimaksud adalah obat medis yang digunakan untuk mengobati luka kecil untuk mendisinfeksinya. Namun, telah terbukti bahwa dalam kasus ini, penyembuhan luka meningkat seiring waktu.

Hidrogen peroksida juga digunakan dalam bahan bakar roket, dalam industri untuk desinfeksi dan pemutihan, sebagai bahan pembusa untuk mendapatkan bahan yang sesuai (busa, misalnya). Selain itu, peroksida membantu membersihkan akuarium, menghitamkan rambut, dan memutihkan gigi. Namun, pada saat yang sama merusak jaringan, oleh karena itu, tidak direkomendasikan oleh spesialis untuk tujuan ini.

Sifat kimia hidrogen

Dalam kondisi normal, molekul hidrogen relatif sedikit aktif, menggabungkan langsung hanya dengan non-logam yang paling aktif (dengan fluor, dan dalam cahaya dan dengan klorin). Namun, ketika dipanaskan, ia bereaksi dengan banyak elemen.

Hidrogen bereaksi dengan zat sederhana dan kompleks:

Pada suhu tinggi, Hidrogen langsung bereaksi dengan beberapa logam(alkali, alkali tanah dan lain-lain), membentuk putih zat kristal- hidrida logam (Li H, Na H, KH, CaH 2, dll.):

H2 + 2Li = 2LiH

Hidrida logam mudah terurai oleh air untuk membentuk alkali dan hidrogen yang sesuai:

Ca H 2 + 2H 2 O = Ca (OH) 2 + 2H 2

1). Dengan oksigen Hidrogen membentuk air:

Video "Pembakaran hidrogen"

2H2 + O2 = 2H2O + Q

Pada suhu biasa, reaksi berlangsung sangat lambat, di atas 550 ° C - dengan ledakan (campuran 2 volume H2 dan 1 volume O2 disebut gas oksihidrogen) .

Video "Ledakan gas oxyhydrogen"

Video "Memasak dan meledakkan campuran bahan peledak"

2). Dengan halogen Hidrogen membentuk hidrogen halida, misalnya:

H2 + Cl2 = 2HCl

Pada saat yang sama, Hidrogen meledak dengan fluor (bahkan dalam gelap dan pada - 252 ° C), bereaksi dengan klorin dan bromin hanya ketika diterangi atau dipanaskan, dan dengan yodium hanya ketika dipanaskan.

3). Dengan nitrogen Hidrogen berinteraksi dengan pembentukan amonia:

2 + N 2 = 2NН 3

hanya pada katalis dan pada suhu dan tekanan tinggi.

4). Saat dipanaskan, Hidrogen bereaksi dengan kuat dengan abu-abu:

H 2 + S = H 2 S (hidrogen sulfida),

jauh lebih sulit dengan selenium dan telurium.

5). Dengan karbon murni Hidrogen dapat bereaksi tanpa katalis hanya pada suhu tinggi:

2H 2 + C (amorf) = CH 4 (metana)

- Hidrogen masuk ke dalam reaksi substitusi dengan oksida logam , sedangkan air terbentuk dalam produk dan logam tereduksi. Hidrogen - menunjukkan sifat-sifat zat pereduksi:

Hidrogen digunakan untuk pemulihan banyak logam, karena ia mengambil oksigen dari oksidanya:

Fe 3 O 4 + 4H 2 = 3Fe + 4H 2 O, dst.

Aplikasi hidrogen

Video "Aplikasi hidrogen"

Saat ini, hidrogen diproduksi dalam jumlah besar. Sebagian besar digunakan dalam sintesis amonia, hidrogenasi lemak dan hidrogenasi batubara, minyak dan hidrokarbon. Selain itu, hidrogen digunakan untuk sintesis asam klorida, metil alkohol, asam hidrosianat, dalam pengelasan dan penempaan logam, serta dalam pembuatan lampu pijar dan batu mulia... Hidrogen mulai dijual dalam silinder di bawah tekanan lebih dari 150 atm. Mereka berwarna hijau tua dan memiliki tulisan merah "Hidrogen".

Hidrogen digunakan untuk mengubah lemak cair menjadi padat (hidrogenasi), produksi bahan bakar cair dengan hidrogenasi batubara dan bahan bakar minyak. Dalam metalurgi, hidrogen digunakan sebagai zat pereduksi untuk oksida atau klorida untuk menghasilkan logam dan non-logam (germanium, silikon, galium, zirkonium, hafnium, molibdenum, tungsten, dll.).

Aplikasi praktis hidrogen beragam: biasanya diisi dengan probe balon, dalam industri kimia ia berfungsi sebagai bahan baku untuk memperoleh banyak produk yang sangat penting (amonia, dll.), Dalam makanan - untuk produksi lemak padat dari minyak nabati, dll. Suhu tinggi (hingga 2600 ° C), yang dihasilkan dari pembakaran hidrogen dalam oksigen, digunakan untuk melelehkan logam tahan api, kuarsa, dll. Hidrogen cair adalah salah satu bahan bakar jet yang paling efisien. Konsumsi dunia tahunan hidrogen melebihi 1 juta ton.

Pelatih

# 2. Hidrogen

TUGAS UNTUK ANCHORING

Pertimbangkan apa itu hidrogen. Sifat kimia dan produksi non-logam ini dipelajari dalam mata kuliah kimia anorganik di sekolah. Elemen inilah yang mengepalai sistem periodik Mendeleev, dan karenanya layak mendapatkan deskripsi terperinci.

Membuka item secara sekilas

Sebelum mempertimbangkan fisik dan Sifat kimia hidrogen, mari kita cari tahu bagaimana elemen penting ini ditemukan.

Ahli kimia yang bekerja pada abad keenam belas dan ketujuh belas berulang kali menyebutkan dalam tulisan mereka gas yang mudah terbakar yang dilepaskan ketika asam terkena logam aktif. Pada paruh kedua abad kedelapan belas, G. Cavendish berhasil mengumpulkan dan menganalisis gas ini, memberinya nama "gas yang mudah terbakar".

Sifat fisik dan kimia hidrogen pada waktu itu tidak dipelajari. Baru pada akhir abad kedelapan belas A. Lavoisier berhasil dengan analisis untuk menetapkan bahwa gas ini dapat diperoleh dengan menganalisis air. Beberapa saat kemudian, ia mulai menyebut unsur baru hidrogen, yang berarti "melahirkan air". Hidrogen berutang nama Rusia modern untuk M.F.Soloviev.

Berada di alam

Sifat kimia hidrogen hanya dapat dianalisis berdasarkan kelimpahannya di alam. Unsur ini hadir di hidro dan litosfer, dan juga merupakan bagian dari mineral: gas alam dan ikutan, gambut, minyak, batu bara, serpih minyak. Sulit membayangkan orang dewasa yang tidak tahu bahwa hidrogen merupakan bagian integral dari air.

Selain itu, nonlogam ini terdapat pada organisme hewan berupa asam nukleat, protein, karbohidrat, dan lemak. Di planet kita, elemen ini sangat jarang ditemukan dalam bentuk bebas, mungkin hanya dalam gas alam dan vulkanik.

Dalam bentuk plasma, hidrogen membentuk sekitar setengah massa bintang dan Matahari, dan juga merupakan bagian dari gas antarbintang. Misalnya, dalam bentuk bebas, serta dalam bentuk metana, amonia, non-logam ini ada di komet dan bahkan beberapa planet.

Properti fisik

Sebelum mempertimbangkan sifat kimia hidrogen, kami mencatat bahwa dalam kondisi normal itu adalah zat gas yang lebih ringan dari udara dan memiliki beberapa bentuk isotop. Ini hampir tidak larut dalam air dan memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Protium, yang memiliki nomor massa 1, dianggap sebagai bentuk paling ringan. Tritium, yang memiliki sifat radioaktif, secara alami terbentuk dari nitrogen atmosfer ketika terkena sinar UV oleh neuron.

Fitur struktur molekul

Untuk mempertimbangkan sifat-sifat kimia hidrogen, karakteristik reaksinya, mari kita membahas fitur-fitur strukturnya. Di dalam molekul diatomik ikatan kimia kovalen non-polar. Pembentukan atom hidrogen dimungkinkan melalui interaksi logam aktif dengan larutan asam. Tetapi dalam bentuk ini, non-logam ini hanya dapat ada untuk periode waktu yang kecil, segera ia bergabung kembali menjadi bentuk molekul.

Sifat kimia

Pertimbangkan sifat kimia hidrogen. Di sebagian besar senyawa yang membentuk unsur kimia ini, ia menunjukkan keadaan oksidasi +1, yang membuatnya mirip dengan logam aktif (alkali). Sifat kimia utama hidrogen, yang mencirikannya sebagai logam:

• interaksi dengan oksigen untuk membentuk air;
• reaksi dengan halogen, disertai dengan pembentukan hidrogen halida;
• memperoleh hidrogen sulfida bila dikombinasikan dengan belerang.

Di bawah ini adalah persamaan reaksi yang mencirikan sifat kimia hidrogen. Kami menarik perhatian pada fakta bahwa sebagai non-logam (dengan keadaan oksidasi -1) ia hanya bertindak dalam reaksi dengan logam aktif, membentuk hidrida yang sesuai dengannya.

Pada suhu biasa, hidrogen secara tidak aktif berinteraksi dengan zat lain, sehingga sebagian besar reaksi dilakukan hanya setelah pemanasan awal.

Mari kita membahas lebih detail beberapa interaksi kimia dari unsur yang mengepalai sistem periodik unsur kimia Mendeleev.

Reaksi pembentukan air disertai dengan pelepasan energi sebesar 285.937 kJ. Pada suhu tinggi (lebih dari 550 derajat Celcius), proses ini disertai dengan ledakan yang kuat.

Di antara sifat-sifat kimia itu gas hidrogen, yang telah menemukan aplikasi yang signifikan dalam industri, interaksinya dengan oksida logam menarik. Melalui hidrogenasi katalitik dalam industri modern oksida logam diproses, misalnya, logam murni diisolasi dari kerak besi (oksida besi campuran). Metode ini memungkinkan pemrosesan besi tua yang efisien.

Sintesis amonia, yang melibatkan interaksi hidrogen dengan nitrogen di udara, juga dibutuhkan dalam industri kimia modern. Di antara kondisi terjadinya interaksi kimia ini, kami mencatat tekanan dan suhu.

Kesimpulan

Ini adalah hidrogen yang merupakan bahan kimia tidak aktif dalam kondisi normal. Saat suhu naik, aktivitasnya meningkat secara signifikan. Zat ini diminati dalam sintesis organik. Misalnya, dengan hidrogenasi, keton dapat direduksi menjadi alkohol sekunder, dan aldehida dapat diubah menjadi alkohol primer. Selain itu, dengan hidrogenasi, adalah mungkin untuk mengubah hidrokarbon tak jenuh dari kelas etilena dan asetilena menjadi senyawa jenuh dari seri metana. Hidrogen dianggap sebagai zat sederhana yang dibutuhkan dalam produksi kimia modern.

Di pelajaran 22" Sifat kimia hidrogen"Dari kursus" Kimia untuk boneka»Cari tahu dengan zat apa hidrogen bereaksi; mengetahui sifat kimia apa yang dimiliki hidrogen.

Hidrogen masuk ke reaksi kimia dengan zat sederhana dan kompleks. Namun, dalam kondisi normal, hidrogen tidak aktif. Untuk interaksinya dengan zat lain, perlu untuk menciptakan kondisi: menaikkan suhu, menggunakan katalis, dll.

Reaksi hidrogen dengan zat sederhana

Saat dipanaskan, hidrogen masuk ke dalam reaksi senyawa dengan zat sederhana - oksigen, klorin, nitrogen, belerang.

Jika Anda menyalakan hidrogen murni di udara yang keluar dari tabung saluran keluar gas, ia terbakar dengan nyala api yang hampir tidak terlihat. Sekarang kita menempatkan tabung dengan hidrogen yang terbakar dalam tabung oksigen (Gbr. 95).

Pembakaran hidrogen berlanjut, sementara tetesan air terlihat di dinding kaleng, yang terbentuk sebagai hasil dari reaksi:

Ketika hidrogen terbakar, banyak panas dilepaskan. Suhu nyala oksigen-hidrogen mencapai lebih dari 2000 ° C.

Reaksi kimia hidrogen dengan oksigen mengacu pada reaksi suatu senyawa. Reaksi menghasilkan hidrogen oksida (air). Ini berarti bahwa oksidasi hidrogen dengan oksigen telah terjadi, yaitu, kita dapat menyebut reaksi ini sebagai reaksi oksidasi.

Namun, jika sedikit hidrogen dikumpulkan dalam tabung reaksi terbalik dengan metode perpindahan udara, dan kemudian korek api dibawa ke pembukaannya, maka suara "gonggongan" keras dari ledakan kecil campuran hidrogen dan udara akan terdengar. Campuran ini disebut "eksplosif".

Pada catatan: Kemampuan hidrogen bercampur dengan udara untuk membentuk "gas detonasi" sering menjadi penyebab kecelakaan dalam balon berisi hidrogen. Pelanggaran ketatnya cangkang bola menyebabkan kebakaran dan bahkan ledakan. Dewasa ini balon diisi dengan helium atau udara panas yang terus menerus dihembuskan.

Dalam atmosfer klorin, hidrogen terbakar dengan pembentukan zat kompleks - hidrogen klorida... Dalam hal ini, reaksi berlangsung:

Reaksi hidrogen dengan nitrogen terjadi pada suhu dan tekanan tinggi dengan adanya katalis. Sebagai hasil dari reaksi, amonia NH 3 terbentuk:

Jika aliran hidrogen diarahkan pada belerang yang meleleh dalam tabung reaksi, maka bau telur busuk akan terasa di lubangnya. Beginilah bau gas hidrogen sulfida H 2 S - produk reaksi hidrogen dengan belerang:

Pada catatan: Hidrogen tidak hanya mampu larut dalam beberapa logam, tetapi juga bereaksimanggung dengan mereka. Ini membentuk senyawa kimia yang disebut hidrida (NaH - natrium hidrida). Hidrida dari beberapa logam digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin roket propelan padat, serta dalam produksi energi termonuklir.

Reaksi hidrogen dengan zat kompleks

Pada suhu tinggi, hidrogen bereaksi tidak hanya dengan zat sederhana, tetapi juga dengan zat kompleks. Mari kita perhatikan, sebagai contoh, reaksinya dengan tembaga (II) oksida CuO (Gbr. 96).

Mari kita melewatkan hidrogen di atas bubuk tembaga (II) oksida CuO yang dipanaskan. Selama reaksi berlangsung, warna serbuk berubah dari hitam menjadi coklat-merah. Ini adalah warna zat tembaga sederhana Cu. Selama reaksi, tetesan cairan muncul di bagian tabung yang dingin. Ini adalah produk reaksi lain - air H 2 O. Perhatikan bahwa, berbeda dengan zat sederhana tembaga, air adalah zat kompleks.

Persamaan reaksi tembaga (II) oksida dengan hidrogen:

Hidrogen, dalam reaksi dengan tembaga (II) oksida, menunjukkan kemampuan untuk mengambil oksigen dari oksida logam, sehingga mengurangi logam dari oksida ini. Hasilnya adalah pemulihan tembaga dari zat kompleks CuO menjadi logam tembaga (Cu).

Reaksi pemulihan adalah reaksi di mana zat kompleks memberikan atom oksigen ke zat lain.

Zat yang menghilangkan atom oksigen disebut zat pereduksi. Dalam reaksi dengan tembaga (II) oksida, zat pereduksinya adalah hidrogen. Hidrogen juga bereaksi dengan oksida dari beberapa logam lain, misalnya PbO, HgO, MoO 3, WO 3, dll. Oksidasi dan reduksi selalu saling berhubungan. Jika satu zat (Н 2) teroksidasi, maka zat lain (CuO) tereduksi, dan sebaliknya.

Ringkasan pelajaran:

1. Ketika dipanaskan, hidrogen bereaksi dengan oksigen, klorin, nitrogen, belerang.
2. Reduksi adalah pelepasan atom oksigen dari zat kompleks ke zat lain.
3. Proses oksidasi dan reduksi saling berhubungan.

Semoga pelajaran 22" Sifat kimia hidrogen"Bisa dimengerti dan informatif. Jika Anda memiliki pertanyaan, tulis di komentar.

Hidrogen adalah gas, dialah yang pertama kali berada di Tabel periodik... Nama elemen ini, tersebar luas di alam, diterjemahkan dari bahasa Latin sebagai "air yang menghasilkan". Jadi apa sifat fisik dan kimia hidrogen yang kita ketahui?

Hidrogen: informasi umum

Dalam kondisi normal, hidrogen tidak berasa, tidak berbau, dan tidak berwarna.

Beras. 1. Rumus hidrogen.

Karena atom memiliki satu tingkat elektronik energi, di mana maksimum dua elektron dapat ditempatkan, untuk keadaan tunak atom dapat menerima satu elektron (keadaan oksidasi -1), dan menyumbangkan satu elektron (keadaan oksidasi +1), menunjukkan valensi konstan I Itulah sebabnya lambang unsur hidrogen ditempatkan tidak hanya pada golongan IA (subgrup utama dari grup I) bersama dengan logam alkali, tetapi juga pada grup VIIA (subgrup utama dari grup VII) bersama-sama dengan halogen. Atom halogen juga kekurangan satu elektron untuk mengisi tingkat terluar, dan, seperti hidrogen, mereka adalah non-logam. Hidrogen menunjukkan keadaan oksidasi positif dalam senyawa, di mana ia dikaitkan dengan unsur non-logam yang lebih elektronegatif, dan keadaan oksidasi negatif dalam senyawa dengan logam.

Beras. 2. Lokasi hidrogen dalam tabel periodik.

Hidrogen memiliki tiga isotop, yang masing-masing memiliki nama sendiri: protium, deuterium, tritium. Jumlah yang terakhir di Bumi dapat diabaikan.

Sifat kimia hidrogen

V bahan sederhana Ikatan H2 antar atom kuat (energi ikat 436 kJ/mol), oleh karena itu aktivitas molekul hidrogen rendah. Dalam kondisi normal, ia hanya berinteraksi dengan logam yang sangat aktif, dan satu-satunya non-logam yang bereaksi dengan hidrogen adalah fluor:

F2 + H2 = 2HF (hidrogen fluorida)

Hidrogen bereaksi dengan zat sederhana (logam dan non-logam) dan kompleks (oksida, senyawa organik tidak terdefinisi) lainnya baik dengan penyinaran dan peningkatan suhu, atau dengan adanya katalis.

Hidrogen terbakar dalam oksigen dengan pelepasan sejumlah besar panas:

2H2 + O2 = 2H2O

Campuran hidrogen dengan oksigen (2 volume hidrogen dan 1 volume oksigen), ketika dinyalakan, meledak dengan kuat dan oleh karena itu disebut gas detonasi. Saat bekerja dengan hidrogen, peraturan keselamatan harus dipatuhi.

Beras. 3. Gas oksihidrogen.

Dengan adanya katalis, gas dapat bereaksi dengan nitrogen:

3H2 + N2 = 2NH3

- menurut reaksi ini pada suhu dan tekanan tinggi, amonia diperoleh di industri.

Dalam kondisi suhu tinggi hidrogen mampu bereaksi dengan belerang, selenium, telurium. dan ketika berinteraksi dengan alkali dan logam alkali tanah hidrida terbentuk:

- dalam hal ini, hidrogen berperan sebagai agen pengoksidasi.

Hidrogen memiliki fitur dengan meningkatnya suhu untuk mengurangi oksida dari banyak logam, menghasilkan pembentukan air. Sebagai contoh:

CuO + H2 = H2O + Cu

- dalam proses ini, hidrogen adalah zat pereduksi 4.3. Total peringkat yang diterima: 70.