Хемијска својства водоника: особине и примјена

Размотрите шта чини водоник. Хемијске особине и припрема овог неметала проучавају се у току. неорганска хемија у школи. Овај елемент води периодни систем Мендељејев, те стога заслужује детаљан опис.

Детаљи отварања

Пре разматрања физичких и хемијских особина водоника, откријемо како је пронађен овај важан елемент.

Хемичари који су радили у шеснаестом и седамнаестом веку, у својим списима више пута су помињали запаљиви гас, који се ослобађа када је изложен активним металима. У другој половини осамнаестог века, Г. Кавендиш је могао да прикупи и анализира овај гас, дајући му назив "запаљиви гас".

Физичка и хемијска својства водоника у то вријеме нису проучавана. Тек крајем осамнаестог века А. Лавоисиер је успео да анализом утврди да је могуће добити тај гас анализирањем воде. Мало касније, почео је да назива нови елемент хидрогена, што значи „рађање воде“. Водоник дугује савременом руском имену М.Ф. Солов'ев.

Бити у природи

Хемијска својства водика могу се анализирати само на основу њене преваленције у природи. Овај елемент је присутан у хидро- и литосфери, а такође је део минерала: природног и придруженог гаса, тресета, уља, угља, запаљиви шкриљац. Тешко је замислити одраслу особу која не би знала да је водоник саставни дио воде.

Поред тога, овај неметал се налази код животиња у облику нуклеинских киселина, протеина, угљених хидрата, масти. На нашој планети, овај елемент се налази у слободној форми врло ретко, можда, само у природном и вулканском гасу.

У облику плазме, водоник чини око половине масе звезда и сунца, штавише, он је део међузвјезданог гаса. На пример, у слободној форми, као иу облику метана, амонијака, овај неметал је присутан у саставу комета, па чак и неких планета.

Пхисицал пропертиес

Пре разматрања хемијских особина водоника, уочавамо да је под нормалним условима гасовита супстанца лакша од ваздуха, која има неколико изотопних облика. Готово је нерастворљив у води, има високу топлотну проводљивост. Протиум, који има масени број 1, сматра се његовом најлакшом формом. Тритиј, који има радиоактивна својства, настаје у природи од атмосферског азота када је изложен неуронима УВ зрака.

Карактеристике структуре молекула

Да би се размотриле хемијске особине водоника, реакције карактеристичне за то ће се задржати на специфичностима његове структуре. У овом двоатомском молекулу, ковалентни неполарни хемијска веза. Формирање атомског водика је могуће интеракцијом активних метала са киселим растворима. Али, у овом облику, овај неметал је способан да постоји само за незнатан временски период, готово одмах се рекомбинује у молекуларну форму.

Хемијска својства

Размотрите хемијска својства водоника. У већини једињења која овај хемијски елемент формира, она показује оксидационо стање +1, што га чини сличним активном (алкални) метали. Главне хемијске особине водоника, које га карактерише као метал:

• интеракција са кисеоником за формирање воде;
• реакција са халогенима, праћена стварањем водоник халида;
• добијање водоник-сулфида у комбинацији са сумпором.

У наставку је приказана једначина реакција које карактеришу хемијска својства водоника. Скрећемо пажњу на чињеницу да као неметал (са степеном оксидације -1), делује само у реакцији са активним металима, формирајући са њима одговарајуће хидриде.

Водоник при нормалној температури неактивно ступа у интеракцију са другим супстанцама, тако да се већина реакција изводи само након предгревања.

Хајде да се детаљније осврнемо на неке хемијске интеракције елемента који се налази у периодном систему хемијских елемената Мендељејева.

Реакција формирања воде праћена је ослобађањем енергије од 285.937 кЈ. На повишеним температурама (више од 550 степени Целзијуса) овај процес је праћен јаком експлозијом.

Међу тим хемијским својствима гасовитог водоника, који су нашли значајну примену у индустрији, од интереса је његова интеракција са металним оксидима. Каталитичком хидрогенацијом у савременој индустрији се прерађују оксиди метала, на пример, чисти метал се екстрахује из оксида гвожђа (мешавина оксида гвожђа). Овај метод омогућава ефикасну обраду отпадног метала.

Синтеза амонијака, која укључује интеракцију водоника са ваздушним азотом, такође је тражена у модерној хемијској индустрији. Међу условима појаве ове хемијске интеракције, уочавамо притисак и температуру.

Закључак

То је водоник који је под нормалним условима ниског нивоа. Са повећањем температуре, његова активност се значајно повећава. Ова супстанца је тражена у органској синтези. На пример, хидрогенацијом, кетони се могу редуковати до секундарних алкохола, а алдехиди се могу конвертовати у примарне алкохоле. Поред тога, хидрогенацијом је могуће трансформисати незасићене угљоводонике класе етилена и ацетилена у гранична једињења из серије метана. Водоник се с правом сматра простом супстанцом која се тражи у модерној хемијској производњи.