Davriy tizimda u o'ziga xos mavqega ega bo'lib, u ko'rsatadigan xususiyatlarni aks ettiradi va u haqida gapiradi elektron tuzilma. Biroq, barchasi orasida bir vaqtning o'zida ikkita hujayrani egallagan bitta maxsus atom mavjud. U o'zining namoyon bo'lish xususiyatlariga ko'ra butunlay qarama-qarshi bo'lgan ikkita elementlar guruhida joylashgan. Bu vodorod. Bu xususiyatlar uni o'ziga xos qiladi.

Vodorod nafaqat element, balki oddiy modda, shuningdek komponent ko'plab murakkab birikmalar, biogen va organogen element. Shuning uchun biz uning xususiyatlarini va xususiyatlarini batafsilroq ko'rib chiqamiz.

Vodorod kimyoviy element sifatida

Vodorod - asosiy kichik guruhning birinchi guruhining elementi, shuningdek, birinchi kichik davrda asosiy kichik guruhning ettinchi guruhi. Bu davr faqat ikkita atomdan iborat: geliy va biz ko'rib chiqayotgan element. Vodorodning davriy sistemadagi joylashuvining asosiy xususiyatlarini tasvirlab beraylik.

1. Vodorodning seriya raqami 1, elektronlar soni bir xil, protonlar soni bir xil. Atom massasi 1,00795. Ushbu elementning massa raqamlari 1, 2, 3 bo'lgan uchta izotopi mavjud. Biroq, ularning har birining xossalari juda farq qiladi, chunki vodorod uchun massaning hatto bir marta ortishi darhol ikki baravar ko'payadi.
2. Uning tashqi tomonida faqat bitta elektron borligi uning oksidlovchi va qaytaruvchi xususiyatlarini muvaffaqiyatli namoyon etishiga imkon beradi. Bundan tashqari, elektron berilgandan so'ng, u donor-akseptor mexanizmiga ko'ra kimyoviy bog'lanishlarni shakllantirishda ishtirok etadigan erkin orbital bo'lib qoladi.
3. Vodorod kuchli qaytaruvchi vositadir. Shuning uchun asosiy kichik guruhning birinchi guruhi uning asosiy joyi hisoblanadi, bu erda u eng faol metallar - gidroksidi.
4. Biroq, masalan, metallar kabi kuchli qaytaruvchi moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda, u elektronni qabul qiladigan oksidlovchi vosita ham bo'lishi mumkin. Bu birikmalar gidridlar deyiladi. Shu asosda, u o'xshash bo'lgan halogenlarning kichik guruhini boshqaradi.
5. Juda kichik rahmat atom massasi Vodorod eng engil element hisoblanadi. Bundan tashqari, uning zichligi ham juda past, shuning uchun u ham engillik uchun mezondir.

Shunday qilib, vodorod atomi boshqa barcha elementlardan farqli o'laroq, butunlay noyob ekanligi aniq. Binobarin, uning xossalari ham alohida bo'lib, hosil bo'lgan oddiy va murakkab moddalar juda muhimdir. Keling, ularni batafsil ko'rib chiqaylik.

oddiy modda

Agar biz ushbu element haqida molekula sifatida gapiradigan bo'lsak, unda biz uni diatomik deb aytishimiz kerak. Ya'ni, vodorod (oddiy modda) gazdir. Uning empirik formulasi H 2, grafiki esa bitta sigma aloqasi H-H orqali yoziladi. Atomlar orasidagi bog'lanish mexanizmi kovalent qutbsizdir.

1. Metanning bug 'riformatsiyasi.
2. Ko'mirni gazlashtirish - jarayon ko'mirni 1000 0 S ga qadar qizdirishni o'z ichiga oladi, natijada vodorod va yuqori uglerodli ko'mir hosil bo'ladi.
3. Elektroliz. Bu usul faqat turli xil tuzlarning suvli eritmalari uchun ishlatilishi mumkin, chunki eritmalar katodda suv oqishiga olib kelmaydi.

Vodorod olishning laboratoriya usullari:

1. Metall gidridlarning gidrolizi.
2. Suyultirilgan kislotalarning faol metallarga ta'siri va o'rta faollik.
3. Ishqoriy va ishqoriy tuproq metallarning suv bilan o'zaro ta'siri.

Hosil bo'lgan vodorodni yig'ish uchun probirkani teskari burab turish kerak. Axir, bu gazni, masalan, karbonat angidrid bilan bir xil tarzda yig'ib bo'lmaydi. Bu vodorod, u havodan ancha engilroq. U tez uchib ketadi va havo bilan ko'p miqdorda aralashganda portlaydi. Shuning uchun quvur teskari bo'lishi kerak. Uni to'ldirgandan so'ng, uni rezina tiqin bilan yopish kerak.

Yig'ilgan vodorodning tozaligini tekshirish uchun bo'yniga yoqilgan gugurtni olib kelish kerak. Agar paxta kar va jim bo'lsa, u holda gaz toza, minimal havo aralashmalari bilan. Agar u baland ovozda va hushtak chalayotgan bo'lsa, u iflos, begona komponentlarning katta qismi bilan.

Foydalanish sohalari

Vodorod yondirilganda shunday katta miqdorda energiya (issiqlik) ajralib chiqadiki, bu gaz eng foydali yoqilg'i hisoblanadi. Bundan tashqari, u ekologik jihatdan qulay. Biroq, hozirgi vaqtda ushbu sohada foydalanish cheklangan. Bu reaktorlar, dvigatellar va portativ qurilmalarda, shuningdek, turar-joy isitish qozonlarida yoqilg'i sifatida foydalanish uchun mos bo'lgan sof vodorodni sintez qilishning noto'g'ri o'ylangan va hal qilinmagan muammolari bilan bog'liq.

Axir, bu gazni olish usullari ancha qimmat, shuning uchun birinchi navbatda sintezning maxsus usulini ishlab chiqish kerak. Bu sizga mahsulotni katta hajmda va minimal narxda olish imkonini beradi.

Biz ko'rib chiqayotgan gazning bir nechta asosiy yo'nalishlari mavjud.

1. Kimyoviy sintezlar. Gidrogenlash asosida sovun, margarin va plastmassalar olinadi. Vodorod ishtirokida metanol va ammiak, shuningdek, boshqa birikmalar sintezlanadi.
2. Oziq-ovqat sanoatida - E949 qo'shimchasi sifatida.
3. Aviatsiya sanoati (raketasozlik, samolyotsozlik).
4. Energiya sanoati.
5. Meteorologiya.
6. Ekologik toza turdagi yoqilg'i.

Shubhasiz, vodorod tabiatda qanchalik ko'p bo'lsa, shunchalik muhimdir. Undan hosil bo'lgan turli birikmalar yanada katta rol o'ynaydi.

Vodorod birikmalari

Bu vodorod atomlarini o'z ichiga olgan murakkab moddalardir. Bunday moddalarning bir nechta asosiy turlari mavjud.

1. Vodorod galogenidlari. Umumiy formula HHal. Ular orasida vodorod xlorid alohida ahamiyatga ega. Bu xlorid kislota eritmasini hosil qilish uchun suvda eriydigan gazdir. Bu kislota deyarli barcha kimyoviy sintezlarda keng qo'llaniladi. Va ham organik, ham noorganik. Vodorod xlorid - HCL empirik formulasiga ega bo'lgan va mamlakatimizda yillik ishlab chiqarish bo'yicha eng yiriklaridan biri bo'lgan birikma. Vodorod galogenidlariga vodorod yodidi, vodorod ftorid va vodorod bromid ham kiradi. Ularning barchasi tegishli kislotalarni hosil qiladi.
2. Uchuvchi Ularning deyarli barchasi juda zaharli gazlardir. Masalan, vodorod sulfidi, metan, silan, fosfin va boshqalar. Biroq, ular juda yonuvchan.
3. Gidridlar metallar bilan birikmalardir. Ular tuzlar sinfiga kiradi.
4. Gidroksidlar: asoslar, kislotalar va amfoter birikmalar. Ularning tarkibi, albatta, bir yoki bir nechta vodorod atomlarini o'z ichiga oladi. Misol: NaOH, K 2, H 2 SO 4 va boshqalar.
5. Vodorod gidroksidi. Ushbu birikma ko'proq suv sifatida tanilgan. Vodorod oksidining boshqa nomi. Empirik formula shunday ko'rinadi - H 2 O.
6. Vodorod peroksid. Bu eng kuchli oksidlovchi moddadir, uning formulasi H 2 O 2.
7. Ko'p sonli organik birikmalar: uglevodorodlar, oqsillar, yog'lar, lipidlar, vitaminlar, gormonlar, efir moylari va boshqalar.

Shubhasiz, biz ko'rib chiqayotgan elementning birikmalarining xilma-xilligi juda katta. Bu uning tabiat va inson uchun, barcha tirik mavjudotlar uchun yuksak ahamiyatini yana bir bor tasdiqlaydi.

eng yaxshi erituvchi hisoblanadi

Yuqorida aytib o'tilganidek, bu moddaning umumiy nomi suvdir. Ikki vodorod atomi va bitta kisloroddan iborat bo'lib, ular kovalent qutbli aloqalar bilan bog'langan. Suv molekulasi dipol bo'lib, uning ko'pgina xususiyatlarini tushuntiradi. Xususan, uning universal hal qiluvchi ekanligi.

Aynan suv muhitida deyarli barcha kimyoviy jarayonlar sodir bo'ladi. Tirik organizmlarda plastik va energiya almashinuvining ichki reaksiyalari ham vodorod oksidi yordamida amalga oshiriladi.

Suv sayyoradagi eng muhim modda hisoblanadi. Ma'lumki, usiz hech bir tirik organizm yashay olmaydi. Yerda u uchta yig'ilish holatida mavjud bo'lishi mumkin:

• suyuqlik;
• gaz (bug ');
• qattiq (muz).

Molekulaning bir qismi bo'lgan vodorodning izotopiga qarab, suvning uch turi mavjud.

1. Yengil yoki protium. Massa soni 1 bo'lgan izotop. Formula H 2 O. Bu barcha organizmlar foydalanadigan odatiy shakl.
2. Deyteriy yoki ogʻir, formulasi D 2 O. Tarkibida 2 H izotopi mavjud.
3. Juda og'ir yoki tritiy. Formula T 3 O ga o'xshaydi, izotopi 3 H.

Sayyoradagi chuchuk protiumli suv zahiralari juda muhimdir. Ko'pgina mamlakatlarda allaqachon etishmayapti. Ichimlik suvini olish uchun sho'r suvni tozalash usullari ishlab chiqilmoqda.

Vodorod periks - universal vositadir

Ushbu birikma, yuqorida aytib o'tilganidek, ajoyib oksidlovchi vositadir. Biroq, kuchli vakillar bilan u reduktor sifatida ham harakat qilishi mumkin. Bundan tashqari, u aniq bakteritsid ta'sirga ega.

Ushbu birikmaning yana bir nomi peroksiddir. Aynan shu shaklda u tibbiyotda qo'llaniladi. Ko'rib chiqilayotgan birikmaning kristalli gidratining 3% eritmasi kichik yaralarni zararsizlantirish uchun davolash uchun ishlatiladigan tibbiy preparatdir. Biroq, bu holatda, vaqt o'tishi bilan jarohatni davolash kuchayishi isbotlangan.

Vodorod periks, shuningdek, raketa yoqilg'isida, sanoatda dezinfektsiyalash va oqartirish uchun, tegishli materiallarni (masalan, ko'pik) ishlab chiqarish uchun ko'pikli vosita sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, peroksid akvariumlarni tozalashga, sochlarni oqartirishga va tishlarni oqartirishga yordam beradi. Biroq, ayni paytda u to'qimalarga zarar etkazadi, shuning uchun bu maqsadda mutaxassislar tomonidan tavsiya etilmaydi.

Vodorodning kimyoviy xossalari

Oddiy sharoitlarda molekulyar vodorod nisbatan faol emas, u to'g'ridan-to'g'ri faqat eng faol nometallar bilan (ftor bilan, yorug'likda ham xlor bilan) birlashadi. Biroq, qizdirilganda, u ko'plab elementlar bilan reaksiyaga kirishadi.

Vodorod oddiy va murakkab moddalar bilan reaksiyaga kirishadi:

- vodorodning metallar bilan o'zaro ta'siri murakkab moddalar - gidridlar hosil bo'lishiga olib keladi, ularning kimyoviy formulalarida metall atomi doimo birinchi o'rinda turadi:

Yuqori haroratda vodorod bevosita reaksiyaga kirishadi ba'zi metallar bilan(ishqoriy, ishqoriy tuproq va boshqalar), oq rang hosil qiladi kristalli moddalar- metall gidridlari (Li H, Na H, KH, CaH 2 va boshqalar):

H 2 + 2Li = 2LiH

Metall gidridlar mos keladigan gidroksidi va vodorod hosil bo'lishi bilan suv bilan oson parchalanadi:

Sa H 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 2H 2

- vodorod metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'sirlashganda uchuvchi vodorod birikmalari hosil bo'ladi. DA kimyoviy formula uchuvchi vodorod birikmasi, vodorod atomi PSCEdagi joylashuvga qarab birinchi yoki ikkinchi o'rinda bo'lishi mumkin (slayddagi plastinkaga qarang):

1). Kislorod bilan Vodorod suv hosil qiladi:

Video "Vodorodning yonishi"

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O + Q

Oddiy haroratlarda reaktsiya juda sekin, 550 ° C dan yuqori - portlash bilan davom etadi. (2 hajm H 2 va 1 hajm O 2 aralashmasi deyiladi portlovchi gaz) .

Video "Portlovchi gazning portlashi"

Video "Portlovchi aralashmani tayyorlash va portlatish"

2). Galogenlar bilan Vodorod vodorod galogenidlarini hosil qiladi, masalan:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl

Vodorod ftor bilan (qorong'u va -252°C da ham) portlaydi, xlor va brom bilan faqat yoritilganda yoki qizdirilganda, yod bilan esa qizdirilganda reaksiyaga kirishadi.

3). Azot bilan Vodorod ammiak hosil bo'lishi bilan reaksiyaga kirishadi:

ZN 2 + N 2 \u003d 2NH 3

faqat katalizatorda va yuqori harorat va bosimlarda.

to'rtta). Qizdirilganda vodorod kuchli reaksiyaga kirishadi oltingugurt bilan:

H 2 + S \u003d H 2 S (vodorod sulfidi),

selen va tellur bilan ancha qiyin.

5). toza uglerod bilan Vodorod katalizatorsiz faqat yuqori haroratlarda reaksiyaga kirisha oladi:

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

- Vodorod metall oksidlari bilan almashtirish reaksiyasiga kiradi , mahsulotlarda suv hosil bo'lganda va metall kamayadi. Vodorod - qaytaruvchi moddaning xususiyatlarini ko'rsatadi:

Vodorod ishlatiladi ko'plab metallarni qayta tiklash uchun, chunki u ularning oksidlaridan kislorodni olib tashlaydi:

Fe 3 O 4 + 4H 2 \u003d 3Fe + 4H 2 O va boshqalar.

Vodorodni qo'llash

Video "Vodoroddan foydalanish"

Hozirgi vaqtda vodorod juda katta miqdorda ishlab chiqarilmoqda. Uning juda katta qismi ammiak sintezida, yog'larni gidrogenlashda va ko'mir, yog'lar va uglevodorodlarni gidrogenlashda ishlatiladi. Bundan tashqari, vodorod xlorid kislotasi, metil spirti, siyan kislotasini sintez qilishda, metallni payvandlash va zarb qilishda, shuningdek, cho'g'lanma lampalar ishlab chiqarishda va qimmatbaho toshlar. Vodorod 150 atm dan yuqori bosim ostida silindrlarda sotiladi. Ular quyuq yashil rangga bo'yalgan va qizil "Vodorod" yozuvi bilan ta'minlangan.

Vodorod suyuq yog'larni qattiq yog'larga aylantirish (gidrogenlash), ko'mir va mazutni gidrogenlash orqali suyuq yoqilg'i ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Metallurgiyada vodorod oksidlar yoki xloridlarni qaytaruvchi vosita sifatida metallar va nometalllarni (germaniy, kremniy, galiy, sirkoniy, gafniy, molibden, volfram va boshqalar) olish uchun ishlatiladi.

Vodorodning amaliy qo'llanilishi xilma-xildir: u odatda sharlar bilan to'ldiriladi, kimyo sanoatida u juda ko'p muhim mahsulotlar (ammiak va boshqalar) ishlab chiqarish uchun xom ashyo bo'lib xizmat qiladi, oziq-ovqat sanoatida - qattiq ishlab chiqarish uchun. o'simlik moylaridan yog'lar va boshqalar. Vodorodni kislorodda yoqish natijasida olingan yuqori harorat (2600 ° C gacha), o'tga chidamli metallar, kvarts va boshqalarni eritish uchun ishlatiladi. Suyuq vodorod eng samarali reaktiv yoqilg'ilardan biridir. Yillik dunyoda vodorod iste'moli 1 million tonnadan oshadi.

SIMULYATORLAR

№ 2. Vodorod

MUSTAHKAMLASH UCHUN VAZIFALAR

Vazifa raqami 1
Vodorodning quyidagi moddalar bilan o'zaro ta'sir qilish reaksiyalari tenglamalarini tuzing: F 2, Ca, Al 2 O 3, simob oksidi (II), volfram oksidi (VI). Reaksiya mahsulotlarini nomlang, reaksiya turlarini ko'rsating.

Vazifa raqami 2
O'zgartirishlarni sxema bo'yicha bajaring:
H 2 O -> H 2 -> H 2 S -> SO 2

Vazifa raqami 3.
8 g vodorod yondirilganda olinadigan suv massasini hisoblang?

Keling, vodorod nima ekanligini ko'rib chiqaylik. Ushbu nometallning kimyoviy xossalari va olinishi maktabda noorganik kimyo kursida o'rganiladi. Aynan shu element Mendeleevning davriy tizimini boshqaradi va shuning uchun batafsil tavsifga loyiqdir.

Elementni ochish haqida qisqacha ma'lumot

Jismoniy qarashdan oldin va Kimyoviy xossalari vodorod, keling, bu muhim element qanday topilganligini bilib olaylik.

XVI-XVII asrlarda ishlagan kimyogarlar o'z asarlarida kislotalar faol metallar ta'sirida ajralib chiqadigan yonuvchi gazni qayta-qayta eslatib o'tishgan. XVIII asrning ikkinchi yarmida G.Kavendish bu gazni to'plash va tahlil qilishga muvaffaq bo'ldi va unga "yonuvchi gaz" nomini berdi.

O'sha paytda vodorodning fizik va kimyoviy xossalari o'rganilmagan. Faqat XVIII asrning oxirida A.Lavoisier bu gazni suvni tahlil qilish orqali olish mumkinligini tahlil qilish yo'li bilan aniqlashga muvaffaq bo'ldi. Biroz vaqt o'tgach, u yangi elementni vodorod deb atashni boshladi, bu "suvni tug'diruvchi" degan ma'noni anglatadi. Vodorod zamonaviy ruscha nomi M.F.Solovyovga qarzdor.

Tabiatda bo'lish

Vodorodning kimyoviy xossalarini faqat uning tabiatdagi ko'pligiga qarab tahlil qilish mumkin. Bu element gidro- va litosferada mavjud bo'lib, shuningdek, foydali qazilmalarning bir qismidir: tabiiy va bog'langan gaz, torf, neft, ko'mir, neft slanetslari. Vodorod suvning ajralmas qismi ekanligini bilmagan katta yoshli odamni tasavvur qilish qiyin.

Bundan tashqari, bu metall bo'lmagan hayvon organizmlarida nuklein kislotalar, oqsillar, uglevodlar va yog'lar shaklida mavjud. Sayyoramizda bu element erkin shaklda juda kam uchraydi, ehtimol faqat tabiiy va vulqon gazida.

Plazma shaklida vodorod yulduzlar va Quyosh massasining yarmini tashkil qiladi va yulduzlararo gazning bir qismidir. Masalan, erkin shaklda, shuningdek, metan, ammiak shaklida bu metall bo'lmagan kometalarda va hatto ba'zi sayyoralarda mavjud.

Jismoniy xususiyatlar

Vodorodning kimyoviy xossalarini ko'rib chiqishdan oldin, normal sharoitda u havodan engilroq, bir nechta izotopik shakllarga ega bo'lgan gazsimon modda ekanligini ta'kidlaymiz. Suvda deyarli erimaydi va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Massa soni 1 ga teng bo'lgan protium uning eng engil shakli hisoblanadi. Radioaktiv xususiyatga ega bo'lgan tritiy tabiatda atmosfera azotidan neyronlar UV nurlari ta'sirida hosil bo'ladi.

Molekula tuzilishining xususiyatlari

Vodorodning kimyoviy xossalarini, unga xos bo'lgan reaksiyalarni ko'rib chiqish uchun uning tuzilishi xususiyatlariga to'xtalib o'tamiz. Bunda ikki atomli molekula kovalent qutbsiz kimyoviy bog'lanish. Atom vodorodining hosil bo'lishi faol metallar kislota eritmalari bilan o'zaro ta'sirlashganda mumkin. Ammo bu shaklda bu nometall faqat ahamiyatsiz vaqt davomida mavjud bo'lishga qodir, deyarli darhol molekulyar shaklga qaytadi.

Kimyoviy xossalari

Vodorodning kimyoviy xossalarini ko'rib chiqing. Ushbu kimyoviy element hosil qiladigan birikmalarning aksariyatida u +1 oksidlanish darajasini ko'rsatadi, bu uni faol (ishqoriy) metallarga o'xshash qiladi. Vodorodning asosiy kimyoviy xossalari, uni metall sifatida tavsiflovchi:

• suv hosil qilish uchun kislorod bilan o'zaro ta'sir qilish;
• galogenlar bilan reaktsiya, galogen vodorod hosil bo'lishi bilan birga;
• oltingugurt bilan birlashganda vodorod sulfidi ishlab chiqarish.

Quyida vodorodning kimyoviy xossalarini tavsiflovchi reaksiya tenglamasi keltirilgan. Biz metall bo'lmagan (oksidlanish darajasi -1 bo'lgan) sifatida u faqat faol metallar bilan reaksiyaga kirishib, ular bilan mos keladigan gidridlarni hosil qilishiga e'tibor qaratamiz.

Oddiy haroratda vodorod boshqa moddalar bilan faol ta'sir o'tkazmaydi, shuning uchun reaktsiyalarning aksariyati faqat oldindan qizdirilgandan keyin amalga oshiriladi.

Keling, davriy jadvalni boshlovchi elementning ba'zi kimyoviy o'zaro ta'siriga batafsil to'xtalib o'tamiz kimyoviy elementlar Mendeleev.

Suv hosil bo'lish reaktsiyasi 285,937 kJ energiyaning chiqishi bilan birga keladi. Yuqori haroratlarda (550 darajadan yuqori) bu jarayon kuchli portlash bilan birga keladi.

Kimyoviy xususiyatlar orasida vodorod gazi, sanoatda sezilarli qo'llanilishini topdi, uning metall oksidlari bilan o'zaro ta'siri qiziqish uyg'otadi. Zamonaviy sanoatda katalitik gidrogenlash orqali metall oksidlari qayta ishlanadi, masalan, sof metall temir shkalasidan (aralash temir oksidi) ajratiladi. Bu usul metall parchalarini samarali qayta ishlash imkonini beradi.

Vodorodning atmosfera azoti bilan o'zaro ta'sirini o'z ichiga olgan ammiak sintezi zamonaviy kimyo sanoatida ham talabga ega. Ushbu kimyoviy o'zaro ta'sirning paydo bo'lishi shartlari orasida biz bosim va haroratni qayd etamiz.

Xulosa

Oddiy sharoitlarda faol bo'lmagan kimyoviy modda bo'lgan vodorod. Haroratning oshishi bilan uning faolligi sezilarli darajada oshadi. Ushbu modda organik sintezda talabga ega. Masalan, gidrogenlash orqali ketonlarni ikkilamchi spirtlarga, aldegidlarni esa birlamchi spirtlarga aylantirish mumkin. Bundan tashqari, gidrogenlash orqali etilen va asetilen sinflarining to'yinmagan uglevodorodlarini metan qatorining to'yingan birikmalariga aylantirish mumkin. Vodorod haqli ravishda zamonaviy kimyoviy ishlab chiqarishda talab qilinadigan oddiy modda hisoblanadi.

22-darsda " Vodorodning kimyoviy xossalari» kursidan « Dummies uchun kimyo» vodorod qanday moddalar bilan reaksiyaga kirishishini aniqlang; vodorod qanday kimyoviy xossalarga ega ekanligini aniqlang.

Vodorod kiradi kimyoviy reaksiyalar oddiy va murakkab moddalar bilan. Biroq, normal sharoitda vodorod faol emas. Uning boshqa moddalar bilan o'zaro ta'siri uchun sharoit yaratish kerak: haroratni oshirish, katalizatorni qo'llash va hk.

Vodorodning oddiy moddalar bilan reaksiyalari

Qizdirilganda vodorod oddiy moddalar - kislorod, xlor, azot, oltingugurt bilan birikma reaktsiyasiga kiradi.

Agar siz gaz chiqarish trubkasidan chiqadigan havodagi sof vodorodga o't qo'ysangiz, u bir tekis, deyarli sezilmaydigan alanga bilan yonadi. Endi kislorodli idishga yonayotgan vodorodli trubkani joylashtiramiz (95-rasm).

Vodorodning yonishi davom etadi, bunda reaksiya natijasida hosil bo'lgan suv tomchilari idishning devorlarida ko'rinadi:

Vodorod yonganda juda ko'p issiqlik chiqariladi. Kislorod-vodorod olovining harorati 2000 ° C dan oshadi.

Vodorodning kislorod bilan kimyoviy reaktsiyasi birikma reaktsiyalarini anglatadi. Reaksiya natijasida vodorod oksidi (suv) hosil bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, vodorod kislorod bilan oksidlangan, ya'ni bu reaktsiyani oksidlanish reaktsiyasi deb ham atashimiz mumkin.

Agar probirkaga havoni siljitish orqali teskari aylantirilgan oz miqdordagi vodorod to'plangan bo'lsa va uning teshigiga yonayotgan gugurt keltirilsa, u holda vodorod va vodorod aralashmasining kichik portlashining baland ovozi eshitiladi. havo eshitiladi. Bunday aralashma "portlovchi" deb ataladi.

Eslatmada: Vodorodning havo bilan aralashmasida "portlovchi gaz" hosil qilish qobiliyati ko'pincha vodorod bilan to'ldirilgan sharlarda avariyalarga sabab bo'lgan. To'p qobig'ining mahkamligini buzish yong'inga va hatto portlashga olib keldi. Bizning vaqtda havo sharlari geliy bilan to'ldirilgan yoki doimiy ravishda pompalanadigan issiq havo.

Xlorli atmosferada vodorod yonib murakkab modda hosil qiladi - vodorod xlorid. Bunday holda, reaktsiya quyidagicha davom etadi:

Vodorodning azot bilan reaksiyasi katalizator ishtirokida yuqori harorat va bosimda sodir bo'ladi. Reaksiya natijasida ammiak NH 3 hosil bo'ladi:

Agar vodorod oqimi probirkada eritilgan oltingugurtga yo'naltirilsa, uning teshigida chirigan tuxumlarning hidi seziladi. Vodorod sulfidi gazi H 2 S shunday hidlaydi - vodorodning oltingugurt bilan reaktsiyasi mahsuloti:

Eslatmada: Vodorod nafaqat ba'zi metallarda, balki eritishga ham qodirular bilan gyrate. Bu gidridlar (NaH - natriy gidrid) deb ataladigan kimyoviy birikmalarni hosil qiladi. Ba'zi metallarning gidridlari qattiq yoqilg'ida ishlaydigan raketa dvigatellarida, shuningdek, termoyadro energiyasini ishlab chiqarishda yoqilg'i sifatida ishlatiladi.

Vodorodning murakkab moddalar bilan reaksiyalari

Vodorod yuqori haroratda nafaqat oddiy, balki murakkab moddalar bilan ham reaksiyaga kirishadi. Misol tariqasida mis (II) oksidi CuO bilan reaksiyasini ko'rib chiqamiz (96-rasm).

Mis (II) oksidi CuO ning qizdirilgan kukuni ustidan vodorodni o'tkazamiz. Reaksiya davom etar ekan, kukunning rangi qora rangdan jigarrang qizil ranggacha o'zgaradi. Bu oddiy mis moddasi Cu rangidir. Reaksiya jarayonida probirkaning sovuq qismlarida suyuqlik tomchilari paydo bo'ladi. Bu reaktsiyaning yana bir mahsuloti - suv H 2 O. E'tibor bering, misning oddiy moddasidan farqli o'laroq, suv murakkab moddadir.

Mis (II) oksidning vodorod bilan reaksiya tenglamasi:

Vodorod mis (II) oksidi bilan reaksiyaga kirishib, kislorodni metall oksididan tortib olish qobiliyatini namoyon qiladi va shu bilan metallni bu oksiddan tiklaydi. Natijada, u erda misni qayta ishlash murakkab moddasi CuO dan metall misga (Cu).

Qayta tiklash reaktsiyalari- Bu murakkab moddalar kislorod atomlarini boshqa moddalarga beradigan reaktsiyalar.

Kislorod atomlarini olib tashlaydigan moddaga qaytaruvchi deyiladi. Mis (II) oksidi bilan reaksiyaga kirishganda qaytaruvchi vodorod hisoblanadi. Vodorod, shuningdek, ba'zi boshqa metallarning oksidlari, masalan, PbO, HgO, MoO 3, WO 3 va boshqalar bilan reaksiyaga kirishadi.Oksidlanish va qaytarilish doimo o'zaro bog'liqdir. Agar bitta modda (H 2) oksidlansa, ikkinchisi (CuO) kamayadi va aksincha.

Dars xulosasi:

1. Qizdirilganda vodorod kislorod, xlor, azot va oltingugurt bilan reaksiyaga kirishadi.
2. Qayta tiklash - kislorod atomlarini murakkab moddalar bilan boshqa moddalarga berish.
3. Oksidlanish va qaytarilish jarayonlari o'zaro bog'liqdir.

Umid qilamanki 22-dars " Vodorodning kimyoviy xossalari' aniq va ma'lumotli edi. Agar sizda biron bir savol bo'lsa, ularni sharhlarda yozing.

Vodorod - bu gaz, u birinchi o'rinda turadi Davriy tizim. Tabiatda keng tarqalgan ushbu elementning nomi lotin tilidan tarjima qilingan bo'lib, "suvni tug'ish" degan ma'noni anglatadi. Xo'sh, vodorodning qanday fizik va kimyoviy xossalarini bilamiz?

Vodorod: umumiy ma'lumot

Oddiy sharoitlarda vodorodning ta'mi, hidi va rangi yo'q.

Guruch. 1. Vodorodning formulasi.

Atomda maksimal ikkita elektron bo'lishi mumkin bo'lgan bitta energiya elektron darajasi bo'lganligi sababli, barqaror holat uchun atom bitta elektronni (oksidlanish darajasi -1) qabul qilishi yoki bitta elektronni (oksidlanish darajasi +1) berishi mumkin. doimiy valentlik I Shuning uchun vodorod elementining belgisi ishqoriy metallar bilan birga faqat IA guruhiga (I guruhning asosiy kichik guruhi) emas, balki galogenlar bilan birga VIIA guruhiga (VII guruhning asosiy kichik guruhi) ham joylashtirilgan. Galogen atomlari tashqi sathni to'ldirish uchun bitta elektronga ega emas va ular vodorod kabi metall bo'lmaganlardir. Vodorod ko'proq elektromanfiy metall bo'lmagan elementlar bilan bog'langan birikmalarda ijobiy oksidlanish darajasini va metallar bilan birikmalarda salbiy oksidlanish darajasini ko'rsatadi.

Guruch. 2. Vodorodning davriy sistemada joylashishi.

Vodorod uchta izotopga ega, ularning har biri o'z nomiga ega: protiy, deyteriy, tritiy. Ikkinchisining Yerdagi miqdori ahamiyatsiz.

Vodorodning kimyoviy xossalari

DA oddiy masala Atomlar orasidagi H 2 bog'i kuchli (bog'lanish energiyasi 436 kJ/mol), shuning uchun molekulyar vodorodning faolligi past. Oddiy sharoitlarda u faqat juda faol metallar bilan o'zaro ta'sir qiladi va vodorod bilan reaksiyaga kirishadigan yagona metall bo'lmagan ftordir:

F 2 + H 2 \u003d 2HF (vodorod ftorid)

Vodorod boshqa oddiy (metall va metall bo'lmagan) va murakkab (oksidlar, noaniq organik birikmalar) moddalar bilan nurlanish va haroratni oshirish yoki katalizator ishtirokida reaksiyaga kirishadi.

Vodorod kislorodda katta miqdorda issiqlik chiqishi bilan yonadi:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

Vodorod va kislorod aralashmasi (2 hajm vodorod va 1 hajm kislorod) alangalanganda kuchli portlaydi va shuning uchun portlovchi gaz deb ataladi. Vodorod bilan ishlashda xavfsizlik qoidalariga rioya qilish kerak.

Guruch. 3. Portlovchi gaz.

Katalizatorlar ishtirokida gaz azot bilan reaksiyaga kirishishi mumkin:

3H 2 + N 2 \u003d 2NH 3

- yuqori harorat va bosimdagi bu reaksiya natijasida sanoatda ammiak olinadi.

Sharoitlarda yuqori harorat vodorod oltingugurt, selen, tellur bilan reaksiyaga kirisha oladi. va ishqoriy bilan o'zaro ta'sirlashganda va ishqoriy tuproq metallari gidridlar hosil bo'ladi.

- bu holda vodorod oksidlovchi vosita rolini o'ynaydi.

Vodorod harorat ko'tarilganda ko'plab metallarning oksidlarini kamaytirish qobiliyatiga ega, natijada suv hosil bo'ladi. Masalan:

CuO + H 2 \u003d H 2 O + Cu

– bu jarayonda vodorod qaytaruvchi moddadir4.3. Qabul qilingan umumiy baholar: 70.