Sự hình thànhGiáo dục trung học và trường học

Hydrogen - thứ đó là những gì? Hóa chất và tính chất vật lý của hydro

Mỗi nguyên tố hóa học có vị trí chỗ đứng riêng của nó trong hệ thống tuần hoàn, trong đó phản ánh những đặc điểm trưng bày của họ và nói về cấu trúc điện tử của nó. Tuy nhiên, có một đặc thù của tất cả các nguyên tử, mà chỉ mất hai tế bào. Nó nằm ở hai hoàn toàn trái ngược về tính chất trưng bày của các nhóm của các yếu tố. Là hydro. Những tính năng này làm cho nó độc đáo.

Hydrogen - không chỉ là một yếu tố, nhưng một chất đơn giản, cũng như một phần không thể thiếu của nhiều hợp chất phức tạp, hữu cơ và yếu tố organogenic. Do đó, chúng ta xem xét đặc điểm và thuộc tính chi tiết của nó.

Hydrogen là nguyên tố hóa học

Hydro - một phần tử của nhóm đầu tiên của nhóm chính, cũng như nhóm thứ bảy của nhóm chính trong giai đoạn nhỏ đầu tiên. Giai đoạn này bao gồm chỉ có hai nguyên tử: Helium và tiếp xúc yếu tố. Chúng tôi mô tả các tính năng chính của một vị trí hydro trong hệ thống tuần hoàn.

  1. số thứ tự của hydro - 1, số lượng các electron là như nhau, tương ứng, proton càng nhiều. Atomic khối - 1,00795. Có ba đồng vị của nguyên tố với số khối lượng 1, 2, 3. Tuy nhiên, các tính chất của từng sự khác biệt lớn, bởi vì sự gia tăng khối lượng trên một đơn vị thậm chí chỉ cần một lần cho hydro là gấp đôi.
  2. Thực tế là ngoài mức năng lượng nó chỉ chứa một electron, nó có thể thành công được cả hai quá trình oxy hóa và giảm tài sản. Bên cạnh đó, sau khi electron giật ông vẫn tự do quỹ đạo, đó là tham gia vào việc hình thành các liên kết hóa học của cơ chế tài chấp nhận.
  3. Hydrogen - là một chất khử mạnh. Do đó, nó được coi là nơi chính của nhóm đầu tiên của nhóm chính, nơi mà ông đã lãnh đạo các kim loại hoạt động mạnh nhất - kiềm.
  4. Tuy nhiên, bằng phản ứng với chất khử mạnh như, ví dụ, kim loại, và nó có thể là một chất ôxi hóa, chấp nhận electron. Các hợp chất này được gọi là hiđrua. Trên cơ sở này, ông dẫn đầu một nhóm con của halogen, mà là tương tự.
  5. Do khối lượng nguyên tử rất nhỏ của hydro được coi là yếu tố nhẹ nhất. Bên cạnh đó, mật độ cũng rất nhỏ, vì vậy nó cũng là một điểm chuẩn cho dễ dàng.

Như vậy, rõ ràng là một nguyên tử hydro - là một hoàn toàn độc đáo, không giống như tất cả các yếu tố khác. Do đó, các tính chất nó cũng là đặc biệt, và các chất đơn giản và phức tạp được hình thành là rất quan trọng. Chúng ta hãy xem xét thêm.

chất đơn giản

Nếu chúng ta nói về yếu tố này như một phân tử, nó phải nói rằng đó là hai nguyên. Đó là, hydro (chất đơn giản), - một loại khí. công thức kinh nghiệm của nó được viết như H 2, và đồ họa - thông qua một đơn sigma-trái phiếu H-H. Cơ chế hình thành một liên kết giữa các nguyên tử - một kết cộng hóa trị không phân cực.

Ngay cả Henry Cavendish năm 1766 đã có thể mở chất. Rằng ông đã chứng minh rằng hydro - một loại khí, là có khả năng thổi trong không khí. Sau đó, các thuộc tính đã được nghiên cứu tốt, nó trở nên rõ ràng rằng chất - nhẹ nhất trong những nổi tiếng.

Tuy nhiên sau Lavoisier đã tên (như là một yếu tố, và một chất dựa vào nó) trong tiếng Latin - "sinh ra nước" hydrogenium, có nghĩa là Người phát hiện 1781 godu yếu tố này Henry Cavendish đã chứng minh rằng nước - một sự kết hợp của hydro và oxy, tức là nó là một sản phẩm phản ứng đó. Và đó là khí ánh sáng cũng rất dễ cháy, đã được biết đến từ thế kỷ XVI, điều này đã được phản ánh trong hồ sơ của Paracelsus.

Như vậy, phân tử hydro - là rất phổ biến trong tự nhiên và tự nhiên xảy ra hợp chất khí gồm hai nguyên tử có khả năng thổi trong không khí. Bên cạnh đó, các phân tử có thể được chia thành các nguyên tử, mà tham gia vào các phản ứng hạt nhân, biến thành một hạt nhân heli. Các quá trình này liên tục xảy ra trong Mặt Trời và trong không gian, đó là những nhà cung cấp chính của hợp chất.

Hydro - một chất có khả năng thể hiện bản thân, và như một tác nhân oxy hóa, và như một chất khử. Ngoài ra, nó là một sử dụng rất rộng rãi trong các hoạt động của con người.

tính chất vật lý

thông số vật lý của hydro có những điều sau đây:

  1. điểm sôi - (-252,76 0 C).
  2. Điểm nóng chảy - (-259,2 0 C).
  3. Trong phạm vi nhiệt độ cho thấy nó là một chất lỏng không màu, không có mùi.
  4. Ở áp suất rất cao tồn tại snowlike tinh hydro rắn.
  5. Trong điều kiện nhất định (áp suất cao và nhiệt độ thấp) là chuyển đổi sang trạng thái kim loại.
  6. Thực tế không tan trong nước, do đó phí là có thể bằng cách dịch chuyển của nước trong việc chuẩn bị trong phòng thí nghiệm.
  7. Trong điều kiện bình thường của hydro - một loại khí, một không mùi, không màu và không vị.
  8. chất dễ cháy và nổ.
  9. Nó hòa tan tốt trong các kim loại, như có khả năng khuếch tán qua độ dày của nó.
  10. Khoảng 14,5 lần so với khí nhẹ hơn không khí.

Các mạng tinh thể của một chất phân tử đơn giản, giao tiếp yếu, do đó dễ dàng bị phá hủy.

tính chất hóa học

Như đã đề cập ở trên, hydro có thể thể hiện cả giảm và tính oxy hóa. Có thể oxi hóa sức mạnh của các yếu tố 1; -1. Do đó, nó thường được sử dụng trong ngành công nghiệp cho quá trình tổng hợp khác nhau và phản ứng.

tính chất oxy hóa hydro

  1. Sự tương tác với các hoạt động kim loại (có tính kiềm và kiềm thổ) trong điều kiện thông thường dẫn đến sự hình thành các hợp chất muối giống như gọi là hiđrua. Ví dụ: Lih, CAH 2, KH, MGH 2, và những người khác.
  2. Hợp chất với kim loại ít hoạt động ở nhiệt độ cao hoặc ánh sáng mạnh (phản ứng quang hóa bắt đầu) cũng hình thành hiđrua.

Hydrogen giảm tính

  1. Tương tác trong điều kiện bình thường chỉ với flo (như là một tác nhân oxy hóa mạnh mẽ). Kết quả là, một florua hydro hoặc HF axit flohydric.
  2. Tương tác với hầu hết các phi kim loại, nhưng theo một số điều kiện khá nghiêm ngặt. Ví dụ về các hợp chất: H 2 S, NH 3, H 2 O, PH 3, sih 4 và những người khác.
  3. Phục hồi kim loại từ oxit của họ để các chất đơn giản. Đây là một trong những công nghiệp phương pháp sản xuất kim loại vodorodotermiey -called.

Chúng ta cũng nên nhấn mạnh các phản ứng được sử dụng trong tổng hợp hữu cơ. Họ được gọi là hydro hóa - khử và hydro bão hòa, có nghĩa là, sự phân tách từ phân tử. Dựa trên những phương pháp, được đa số biến đổi của hydrocacbon và các hợp chất hữu cơ khác.

Là trong tự nhiên

Hydrogen - là chất phổ biến nhất trên hành tinh của chúng ta và xa hơn nữa. Sau khi tất cả, gần như tất cả các không gian giữa các vì sao và các ngôi sao được làm từ hợp chất đặc biệt này. Trong không gian, nó có thể tồn tại trong các hình thức:

  • plasma;
  • khí;
  • ion;
  • nguyên tử;
  • phân tử.

Có một số loại mây mật độ khác nhau, bao gồm chính xác của chất này.

Phát biểu cụ thể của công tác tuyên truyền trong lớp vỏ của trái đất, hydro là ở vị trí thứ hai về số lượng của các nguyên tử oxy sau khoảng 17 nó%. Các hình thức miễn phí là rất hiếm, chỉ chiếm một lượng nhỏ như là một phần của không khí khô. Hợp chất phổ biến nhất của nguyên tố này - nước. Đó là trong cấu trúc của nó và nó được tìm thấy trên hành tinh.

Ngoài ra, hydro là một phần không thể thiếu của bất kỳ cơ thể sống. Hơn nữa, 63% cơ thể con người ở một phần nhỏ của các nguyên tử. Hydro - nguyên tố này là organogenic do đó tạo ra các phân tử protein, chất béo, carbohydrate và axit nucleic, cũng như nhiều hợp chất quan trọng khác.

tiếp nhận

Có nhiều cách khác nhau để nhận khí dưới chúng tôi. Chúng bao gồm nhiều biến thể tổng hợp công nghiệp và phòng thí nghiệm.

quá trình thương mại cho sản xuất hydro :

  1. Hơi nước chuyển đổi mêtan.
  2. Khí hóa than - quá trình liên quan đến việc làm nóng carbon đến 1000 0 C, do đó tạo thành hydro và carbon-chuyên sâu.
  3. Điện phân. Phương pháp này có thể được sử dụng chỉ cho dung dịch nước của các muối khác nhau như tan chảy không dẫn đến nước thải tại cathode.

phương pháp phòng thí nghiệm để sản xuất hydro:

  1. Quá trình thủy phân của hiđrua kim loại.
  2. Các tác dụng của axit loãng vào các kim loại hoạt động và hoạt động thứ yếu.
  3. Tương tác của kim loại đất kiềm và kiềm với nước.

Để thu thập hydro được sản xuất, nó là cần thiết để giữ cho ống lộn ngược. Sau khi tất cả, khí không thể được thu thập như, ví dụ, carbon dioxide. Là hydro, nó là nhẹ hơn nhiều so với không khí. Nhanh chóng biến mất, và với số lượng lớn khi trộn với không khí phát nổ. Do đó, ống nên bật. Sau khi hoàn thành nó nên được khép lại với một stopper cao su.

Để kiểm tra độ tinh khiết của hydro thu được nên mang theo để cổ của một trận đấu thắp sáng. Nếu bông ngu si đần độn và yên tĩnh - vì vậy khí được sạch sẽ, với các tạp chất không khí tối thiểu. Nếu một huýt sáo lớn - bẩn, với một tỷ trọng lớn trong thành phần nước ngoài.

Các lĩnh vực sử dụng

Trong quá trình đốt hydro phát hành là số tiền rất lớn năng lượng (nhiệt) rằng nhiên liệu khí là thuận lợi nhất. Bên cạnh đó, không gây ô nhiễm. Hôm nay, tuy nhiên, việc sử dụng nó được giới hạn trong lĩnh vực này. Điều này là do thiếu khôn ngoan không hoàn toàn giải quyết các vấn đề của sự tổng hợp của hydrogen tinh khiết, đó sẽ là phù hợp để sử dụng như nhiên liệu trong lò phản ứng động cơ và các thiết bị di động, cũng như nồi hơi sưởi ấm nhà.

Trên thực tế, phương pháp cho việc chuẩn bị khí khá tốn kém, vì vậy trước khi nó là cần thiết để phát triển một phương pháp tổng hợp đặc biệt. Một mà sẽ cho phép để có được một sản phẩm trên quy mô lớn và với nỗ lực tối thiểu.

Có một số địa bàn trọng điểm, trong đó khí được sử dụng đang được xem xét bởi chúng tôi.

  1. tổng hợp hóa học. Dựa trên thu được xà phòng hydro, bơ thực vật, nhựa. Khi tham gia hydro tổng hợp methanol và amoniac và các hợp chất khác.
  2. Trong ngành công nghiệp thực phẩm - như chất phụ gia E949.
  3. Ngành công nghiệp hàng không (tên lửa, máy bay).
  4. năng lượng điện.
  5. Khí tượng.
  6. Nhiên liệu xuất hiện rõ ràng hơn.

Rõ ràng, hydro cũng quan trọng như phân phối trong tự nhiên. Vẫn đóng một vai trò quan trọng họ hình thành các hợp chất khác nhau.

hợp chất hydro

chất phức tạp này có chứa các nguyên tử hydro. các chất như một số loại cơ bản có thể được xác định.

  1. Halogenua. Công thức chung - HHal. Có tầm quan trọng đặc biệt trong số đó là hydro clorua. Khí này, trong đó hòa tan trong nước để tạo thành dung dịch axit clohiđric. axit này được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các quá trình tổng hợp hóa học. Hơn nữa, cả hữu cơ và vô cơ. Hydro clorua - hợp chất có công thức HCL thực nghiệm và là một trong những lớn nhất về sản xuất mỗi năm ở đất nước này. Ngoài ra còn có một halogen hydro bao gồm iodide hydro, hydro florua và hydro bromide. Tất cả họ đều hình thành axit tương ứng.
  2. hydro dễ bay hơi các hợp chất phi kim. Hầu như tất cả trong số họ khí khá độc hại. Ví dụ, hydrogen sulfide, metan, silane, phosphine, và những người khác. Nó rất dễ cháy.
  3. Hiđrua - hợp chất với kim loại. Tham khảo các muối của lớp.
  4. Hydroxit: căn cứ, các axit và các hợp chất lưỡng tính. Thành phần của chúng là cần thiết để bao gồm các nguyên tử hydro, một hoặc nhiều. Ví dụ: NaOH, K 2 [AL (OH) 4], H 2 SO 4 và những người khác.
  5. hydro hydroxit. Hợp chất này là tốt hơn được biết đến như nước. Một oxit tên hydro. công thức kinh nghiệm của nó là - H 2 O.
  6. Hydrogen peroxide. Đây oxy hóa mạnh, công thức có dạng H 2 O 2.
  7. Nhiều hợp chất hữu cơ: hydrocacbon, protein, chất béo, chất béo, vitamin, kích thích tố, và các loại tinh dầu khác.

Rõ ràng là sự đa dạng của các kết nối chúng tôi đang cân nhắc yếu tố này là rất lớn. Điều này một lần nữa khẳng định giá trị cao của thiên nhiên và con người, cũng như cho tất cả chúng sinh.

Oxit hydro - là dung môi tốt nhất

Như đã đề cập ở trên, tên bình dân của chất - nước. Nó bao gồm hai nguyên tử hydro và một ôxy kết nối với nhau liên kết hóa trị phân cực. Phân tử nước là một lưỡng cực, điều này giải thích nhiều tính chất trưng bày bởi nó. Đặc biệt là thực tế rằng nó là một dung môi phổ biến.

Đó là trong môi trường nước xảy ra gần như tất cả các quá trình hóa học. phản ứng nhựa bên trong và chuyển hóa năng lượng trong cơ thể sống cũng được thực hiện với oxit hydro.

Nước được coi là chất quan trọng nhất trên hành tinh. Được biết, mà không có nó không thể sống một sinh vật sống duy nhất. Trên trái đất, nó có thể tồn tại trong ba trạng thái của tập hợp:

  • lỏng;
  • Gas (hơi);
  • rắn (nước đá).

Tùy thuộc vào đồng vị hydro trong phân tử, có ba loại nước.

  1. Dễ hay Protium. Đồng vị với một số khối lượng 1. Công thức - H 2 O. Đây là một hình thức quen thuộc có sử dụng tất cả các sinh vật.
  2. Deuterium hoặc nặng, nó thức - D 2 O. chứa đồng vị 2 H.
  3. Siêu nặng hoặc tritium. Công thức như T 3 O đồng vị - 3 N.

dự trữ rất quan trọng của nước sạch trên Protium hành tinh. Hiện tại, ở nhiều quốc gia có một thiếu nó. phương pháp phát triển cho việc xử lý nước muối để sản xuất nước sạch.

Hydrogen peroxide - là một phương tiện phổ thông

Hợp chất này, như đã đề cập ở trên, một chất oxy hóa tuyệt vời. Tuy nhiên, với các đại diện mạnh mẽ có thể hoạt động và như một chất khử quá. Hơn nữa, nó có tác dụng diệt khuẩn mạnh.

Một tên khác cho hợp chất này - peroxide. Ở dạng này, nó được sử dụng trong y học. 3% dung dịch của các hợp chất tinh thể được xem xét - thuốc y tế này được sử dụng để điều trị các vết thương nhỏ với một cái nhìn để khử nhiễm của họ. Tuy nhiên, nó đã chứng minh rằng cùng một lúc làm lành vết thương sẽ tăng lên.

Ngoài ra hydrogen peroxide được sử dụng trong nhiên liệu tên lửa trong ngành công nghiệp để khử trùng và tẩy trắng, như một chất tạo bọt để có được những vật liệu tương ứng (bọt, ví dụ). Bên cạnh đó, các peroxide giúp để làm sạch bể cá, mất màu tóc và làm trắng răng. Tuy nhiên, thiệt hại các mô, vì vậy các chuyên gia cho mục đích này không được khuyến khích.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 vi.delachieve.com. Theme powered by WordPress.