Nitriti dušikove kisline. Dušikova kislina: kemijske in fizikalne lastnosti. Dušikova kislina in nitriti

Vodik H je najpogostejši element v vesolju (približno 75 % mase), na Zemlji pa je deveti najpogostejši element. Najpomembnejša naravna vodikova spojina je voda.
Vodik zaseda prvo mesto v periodni sistem(Z = 1). Ima najpreprostejšo atomsko strukturo: jedro atoma je 1 proton, obdan z elektronski oblak sestavljen iz 1 elektrona.
Pod nekaterimi pogoji se pojavi vodik kovinske lastnosti(oddaja elektron), v drugih - nekovinski (prejme elektron).
Vodikovi izotopi, ki jih najdemo v naravi, so: 1H – protij (jedro je sestavljeno iz enega protona), 2H – devterij (D – jedro je sestavljeno iz enega protona in enega nevtrona), 3H – tritija (T – jedro je sestavljeno iz enega protona in dveh). nevtroni).

Preprosta snov vodik

Molekula vodika je sestavljena iz dveh atomov, povezanih s kovalentno nepolarno vezjo.
Fizikalne lastnosti. Vodik je plin brez barve, vonja, okusa in nestrupen. Molekula vodika ni polarna. Zato so sile medmolekularne interakcije v vodikovem plinu majhne. To se kaže v nizkih vrelišču (-252,6 0C) in tališču (-259,2 0C).
Vodik je lažji od zraka, D (z zrakom) = 0,069; rahlo topen v vodi (2 volumna H2 se raztopita v 100 volumnih H2O). Zato je mogoče vodik, proizveden v laboratoriju, zbrati z metodami izpodrivanja zraka ali vode.

Proizvodnja vodika

V laboratoriju:

1. Učinek razredčenih kislin na kovine:
Zn +2HCl → ZnCl 2 +H 2

2. Interakcija med alkalnim in kovine z vodo:
Ca +2H 2 O → Ca(OH) 2 +H 2

3. Hidroliza hidridov: kovinski hidridi se zlahka razgradijo z vodo, da nastanejo ustrezne alkalije in vodik:
NaH +H 2 O → NaOH + H 2
CaH 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + 2H 2

4. Učinek alkalij na cink ali aluminij ali silicij:
2Al +2NaOH +6H 2 O → 2Na +3H 2
Zn +2KOH +2H 2 O → K 2 +H 2
Si + 2NaOH + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2

5. Elektroliza vode. Za povečanje električne prevodnosti vode ji dodamo elektrolit, na primer NaOH, H 2 SO 4 ali Na 2 SO 4. Na katodi nastaneta 2 prostornini vodika, na anodi pa 1 prostornina kisika.
2H 2 O → 2H 2 +O 2

Industrijska proizvodnja vodika

1. Pretvorba metana s paro, Ni 800 °C (najcenejša):
CH 4 + H 2 O → CO + 3 H 2
CO + H 2 O → CO 2 + H 2

Skupaj:
CH 4 + 2 H 2 O → 4 H 2 + CO 2

2. Vodna para skozi vroč koks pri 1000 o C:
C + H 2 O → CO + H 2
CO +H 2 O → CO 2 + H 2

Nastali ogljikov monoksid (IV) absorbira voda in na ta način nastane 50 % industrijskega vodika.

3. S segrevanjem metana na 350 °C v prisotnosti železovega ali nikljevega katalizatorja:
CH 4 → C + 2H 2

4. Elektroliza vodne raztopine KCl ali NaCl kot stranski produkt:
2H 2 O + 2NaCl → Cl 2 + H 2 + 2NaOH

Kemijske lastnosti vodika

• V spojinah je vodik vedno enovalenten. Zanj je značilno oksidacijsko stanje +1, v kovinskih hidridih pa je enako -1.
• Molekula vodika je sestavljena iz dveh atomov. Pojav povezave med njimi je razložen s tvorbo posplošenega para elektronov H: H ali H 2
• Zahvaljujoč tej posplošitvi elektronov je molekula H 2 energijsko bolj stabilna kot njeni posamezni atomi. Za razgradnjo 1 mola vodikove molekule na atome je potrebno porabiti 436 kJ energije: H 2 = 2H, ∆H° = 436 kJ/mol.
• To pojasnjuje relativno nizko aktivnost molekularnega vodika pri običajnih temperaturah.
• Z mnogimi nekovinami vodik tvori plinaste spojine, kot so RH 4, RH 3, RH 2, RH.

1) Tvori vodikove halogenide s halogeni:
H 2 + Cl 2 → 2HCl.
Ob tem eksplodira s fluorom, s klorom in bromom reagira le ob osvetlitvi ali segrevanju, z jodom pa le pri segrevanju.

2) S kisikom:
2H 2 + O 2 → 2H 2 O
s sproščanjem toplote. Pri normalnih temperaturah reakcija poteka počasi, nad 550°C eksplodira. Zmes 2 volumnov H 2 in 1 volumna O 2 imenujemo detonacijski plin.

3) Pri segrevanju močno reagira z žveplom (veliko težje s selenom in telurijem):
H 2 + S → H 2 S (vodikov sulfid),

4) Z dušikom s tvorbo amoniaka samo na katalizatorju in pri povišanih temperaturah in tlakih:
ZN 2 + N 2 → 2NH 3

5) Z ogljikom pri visokih temperaturah:
2H 2 + C → CH 4 (metan)

6) Tvori hidride z alkalijskimi in zemeljskoalkalijskimi kovinami (vodik je oksidant):
H 2 + 2Li → 2LiH
v kovinskih hidridih je vodikov ion negativno nabit (oksidacijsko stanje -1), to je Na + H hidrid - zgrajen podobno kot Na + Cl klorid -

S kompleksnimi snovmi:

7) S kovinskimi oksidi (uporabljajo se za redukcijo kovin):
CuO + H 2 → Cu + H 2 O
Fe 3 O 4 + 4H 2 → 3Fe + 4H 2 O

8) z ogljikovim monoksidom (II):
CO + 2H 2 → CH 3 OH
Sintezni plin (mešanica vodika in ogljikovega monoksida) ima pomembno vlogo praktični pomen, ker odvisno od temperature, tlaka in katalizatorja različno organske spojine, na primer HCHO, CH3OH in drugi.

9) Nenasičeni ogljikovodiki reagirajo z vodikom in postanejo nasičeni:
C n H 2n + H 2 → C n H 2n+2.

Vodik (H) je zelo lahek kemični element, z vsebnostjo 0,9% teže v zemeljski skorji in 11,19% v vodi.

Značilnosti vodika

Po lahkotnosti je prvi med plini. V normalnih pogojih je brez okusa, barve in popolnoma brez vonja. Ko vstopi v termosfero, zaradi majhne teže odleti v vesolje.

V celotnem vesolju je najštevilnejši kemični element (75 % celotne mase snovi). Tako zelo, da so številne zvezde v vesolju v celoti sestavljene iz njega. Na primer Sonce. Njegova glavna sestavina je vodik. In toplota in svetloba sta posledica sproščanja energije med fuzijo snovnih jeder. Tudi v vesolju obstajajo celi oblaki njegovih molekul različnih velikosti, gostot in temperatur.

Fizikalne lastnosti

Visoka temperatura in tlak bistveno spremenita njegove lastnosti, v normalnih pogojih pa:

V primerjavi z drugimi plini ima visoko toplotno prevodnost,

Nestrupen in slabo topen v vodi,

Z gostoto 0,0899 g/l pri 0°C in 1 atm.

Pretvori se v tekočino pri temperaturi -252,8°C

Postane trda pri -259,1°C.,

Specifična zgorevalna toplota 120.9.106 J/kg.

Da se spremeni v tekočino oz trdno stanje visok pritisk in zelo nizke temperature. V utekočinjenem stanju je tekoč in lahek.

Kemijske lastnosti

Vodik pod tlakom in pri ohlajanju (-252,87 stopinj C) preide v tekoče stanje, ki je lažje od katerega koli analoga. V njej zavzame manj prostora kot v plinasti obliki.

Je tipična nekovina. V laboratorijih se proizvaja z reakcijo kovin (kot sta cink ali železo) z razredčenimi kislinami. V normalnih pogojih je neaktiven in reagira samo z aktivnimi nekovinami. Vodik lahko loči kisik od oksidov in reducira kovine iz spojin. To in njegove mešanice tvorijo vodikova vez z nekaterimi elementi.

Plin je zelo topen v etanolu in v številnih kovinah, zlasti v paladiju. Srebro ga ne raztopi. Vodik se lahko oksidira med zgorevanjem v kisiku ali zraku in pri interakciji s halogeni.

Ko se združi s kisikom, nastane voda. Če je temperatura normalna, potem reakcija poteka počasi, če je nad 550 °C, eksplodira (pretvori se v detonacijski plin).

Iskanje vodika v naravi

Čeprav je vodika na našem planetu veliko, ga v čisti obliki ni lahko najti. Nekaj ​​jih je mogoče najti med vulkanskimi izbruhi, med proizvodnjo nafte in tam, kjer se organske snovi razkrajajo.

Več kot polovica celotne količine je v sestavi z vodo. Vključen je tudi v sestavo nafte, raznih glin, vnetljivih plinov, živali in rastlin (v vsaki živi celici je 50% po številu atomov).

Kroženje vodika v naravi

Vsako leto se v vodnih telesih in tleh razgradi ogromna količina (milijarde ton) rastlinskih ostankov, pri čemer se v ozračje sprosti ogromna masa vodika. Sprošča se tudi med kakršnokoli fermentacijo, ki jo povzročijo bakterije, zgorevanjem in skupaj s kisikom sodeluje v vodnem krogu.

Vodikove aplikacije

Element aktivno uporablja človeštvo v svojih dejavnostih, zato smo se ga naučili pridobiti v industrijsko merilo Za:

Meteorologija, kemična proizvodnja;

Proizvodnja margarine;

Kot raketno gorivo (tekoči vodik);

Elektroenergetika za hlajenje električnih generatorjev;

Varjenje in rezanje kovin.

Veliko vodika se uporablja pri proizvodnji sintetičnega bencina (za izboljšanje kakovosti nizkokakovostnega goriva), amoniaka, vodikovega klorida, alkoholov in drugih materialov. Jedrska energija aktivno uporablja svoje izotope.

Zdravilo "vodikov peroksid" se pogosto uporablja v metalurgiji, elektronski industriji, proizvodnji celuloze in papirja, za beljenje lanenih in bombažnih tkanin, za proizvodnjo barv za lase in kozmetike, polimerov in v medicini za zdravljenje ran.

"Eksplozivna" narava tega plina lahko postane smrtonosno orožje - vodikova bomba. Njegovo eksplozijo spremlja izpust ogromne količine radioaktivnih snovi in ​​je uničujoč za vsa živa bitja.

Stik med tekočim vodikom in kožo grozi hude in boleče ozebline.

Predavanje 29

vodik. voda

Oris predavanja:

voda Kemični in fizikalne lastnosti

Vloga vodika in vode v naravi

Vodik kot kemijski element

Vodik je edini element periodnega sistema D. I. Mendelejeva, katerega lokacija je dvoumna. Njegov kemijski simbol je v periodnem sistemu zapisan dvakrat: v skupini IA in VIIA. To je razloženo z dejstvom, da ima vodik številne lastnosti, ki ga združujejo z obema alkalijske kovine, in s halogeni (tabela 14).

Tabela 14

Primerjava lastnosti vodika z lastnostmi alkalijskih kovin in halogenov

Podobnosti z alkalijskimi kovinami	Podobnost s halogeni
Na zunaj raven energije Atomi vodika vsebujejo en elektron. Vodik je s element	Pred dokončanjem zunanjega in edinega nivoja atomom vodika tako kot atomom halogena manjka en elektron
Vodik ima redukcijske lastnosti. Zaradi oksidacije vodik dobi oksidacijsko stanje, ki ga najpogosteje najdemo v njegovih spojinah +1	Vodik ima tako kot halogeni v spojinah z alkalijskimi in zemeljskoalkalijskimi kovinami oksidacijsko stopnjo -1, kar potrjuje njegovo oksidativne lastnosti.
Predpostavlja se, da v vesolju obstaja trdni vodik s kovinsko kristalno mrežo.	Tako kot fluor in klor je vodik v normalnih pogojih plin. Njegove molekule so tako kot molekule halogenov dvoatomne in nastanejo s kovalentno nepolarno vezjo.

V naravi vodik obstaja v obliki treh izotopov z masnimi števili 1, 2 in 3: protij 1 1 H, devterij 2 1 D in tritij 3 1 T. Prva dva sta stabilni izotopi, tretji pa je radioaktiven. V naravni mešanici izotopov prevladuje protij. Količinska razmerja med izotopi H : D : T so 1 : 1,46 10 -5 : 4,00 10 -15.

Spojine vodikovih izotopov se med seboj razlikujejo po lastnostih. Na primer, vrelišče in zmrzišče lahke protijeve vode (H 2 O) sta enaki – 100 o C in 0 o C, devterijeve vode (D 2 O) pa – 101,4 o C in 3,8 o C. Hitrost reakcije, ki vključuje lahka voda je višja od težke vode.

V vesolju je vodik najpogostejši element - predstavlja približno 75 % mase vesolja ali več kot 90 % vseh njegovih atomov. Vodik je del vode v njeni najpomembnejši geološki lupini Zemlje – hidrosferi.

Vodik skupaj z ogljikom tvori vse organske snovi, tj. Je del žive lupine Zemlje - biosfere. IN zemeljska skorja- litosfera - masna vsebnost vodika je le 0,88%, kar pomeni, da je med vsemi elementi na 9. mestu. Zračna lupina Zemlje - atmosfera vsebuje manj kot milijoninko celotne prostornine, kar predstavlja delež molekularnega vodika. Najdemo ga le v zgornji atmosferi.

Proizvodnja in uporaba vodika

Vodik je v 16. stoletju prvi pridobil srednjeveški zdravnik in alkimist Paracelsus tako, da je železno ploščo potopil v žveplova kislina, leta 1766 pa je angleški kemik Henry Cavendish dokazal, da vodik ne nastaja samo z interakcijo železa z žveplovo kislino, temveč tudi drugih kovin z drugimi kislinami. Cavendish je tudi prvič opisal lastnosti vodika.

IN laboratorij pogojih dobimo vodik:

1. Interakcija kovin s kislino:

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

2. Interakcija alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin z vodo

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

IN industrija Vodik se pridobiva na naslednje načine:

1. Elektroliza vodnih raztopin soli, kislin in alkalij. Najpogosteje uporabljena rešitev kuhinjska sol:

2NaCl + 2H 2 O →el. tok H 2 + Cl 2 + NaOH

2. Zmanjšanje vodne pare z vročim koksom:

C + H 2 O → t CO + H 2

Nastala mešanica ogljikovega monoksida in vodika se imenuje vodni plin (sintezni plin), in se pogosto uporablja za sintezo različnih kemičnih izdelkov (amoniak, metanol itd.). Za ločitev vodika od vodnega plina se ogljikov monoksid pri segrevanju z vodno paro pretvori v ogljikov dioksid:

CO + H 2 → t CO 2 + H 2

3. Ogrevanje metana v prisotnosti vodne pare in kisika. Ta metoda je trenutno glavna:

2CH 4 + O 2 + 2H 2 O → t 2CO 2 + 6H 2

Vodik se široko uporablja za:

1. industrijska sinteza amoniaka in vodikovega klorida;

2. pridobivanje metanola in sintetičnega tekočega goriva kot dela sinteznega plina (2 vol. vodika in 1 vol. CO);

3. hidrotretiranje in hidrokreking oljnih frakcij;

4. hidrogeniranje tekočih maščob;

5. rezanje in varjenje kovin;

6. pridobivanje volframa, molibdena in renija iz njihovih oksidov;

7. vesoljski motorji kot gorivo.

8. V termonuklearnih reaktorjih se vodikovi izotopi uporabljajo kot gorivo.

Fizično in kemijske lastnosti vodik

Vodik je plin brez barve, okusa in vonja. Gostota pri št. 0,09 g/l (14-krat lažji od zraka). Vodik je slabo topen v vodi (le 2 volumna plina na 100 volumnov vode), vendar ga dobro absorbirajo d-kovine - nikelj, platina, paladij (v enem volumnu paladija se raztopi do 900 volumnov vodika).

IN kemične reakcije Vodik ima redukcijske in oksidacijske lastnosti. Najpogosteje vodik deluje kot reducent.

1. Interakcija z nekovinami. Vodik z nekovinami tvori hlapne vodikove spojine(glej predavanje 25).

S halogeni hitrost in pogoji reakcije se razlikujejo od fluora do joda: pri fluoru vodik reagira eksplozivno tudi v temi, pri kloru reakcija poteka povsem mirno z malo obsevanja s svetlobo, pri bromu in jodu sta reakciji reverzibilni in se pojavita le pri segrevanju:

H 2 + F 2 → 2HF

H 2 + Cl 2 → hν 2HCl

H 2 + I 2 → t 2HI

S kisikom in žveplov vodik reagirata z rahlim segrevanjem. Mešanica kisika in vodika v razmerju 1:2 se imenuje eksploziven plin:

H 2 + O 2 → t H 2 O

H 2 + S → t H 2 S

Z dušikom, fosforjem in ogljikom reakcija poteka pri toploti, povišanem tlaku in v prisotnosti katalizatorja. Reakcije so reverzibilne:

3H 2 + N 2 → kat., p, t2NH 3

2H 2 + 3P → kat., p, t3PH 3

H 2 + C → kat., p, t CH 4

2. Interakcija s kompleksnimi snovmi. Pri visokih temperaturah vodik reducira kovine iz njihovih oksidov:

CuO + H 2 → t Cu + H 2 O

3. pri interakcija z alkalijskimi in zemeljskoalkalijskimi kovinami Vodik ima oksidativne lastnosti:

2Na + H 2 → 2NaH

Ca + H 2 → CaH 2

4. Interakcija z organske snovi. Vodik aktivno sodeluje s številnimi organskimi snovmi; takšne reakcije imenujemo reakcije hidrogeniranja. O tovrstnih reakcijah bomo podrobneje razpravljali v III. delu zbirke “Organska kemija”.

Vodik je plin, v periodnem sistemu je na prvem mestu. Ime tega elementa, razširjenega v naravi, je iz latinščine prevedeno kot "ustvarjanje vode". Katere fizikalne in kemijske lastnosti vodika torej poznamo?

Vodik: splošne informacije

V normalnih pogojih vodik nima okusa, vonja in barve.

riž. 1. Formula vodika.

Ker ima atom eno elektronsko energijsko raven, ki lahko vsebuje največ dva elektrona, potem lahko za stabilno stanje atom sprejme en elektron (oksidacijsko stanje -1) ali odda en elektron (oksidacijsko stanje +1), kar kaže konstantna valenca I. Zato je simbol elementa vodik umeščen ne samo v skupino IA (glavna podskupina skupine I) skupaj z alkalijskimi kovinami, ampak tudi v skupino VIIA (glavna podskupina skupine VII) skupaj s halogeni. . Tudi atomom halogenov manjka en elektron, da bi zapolnili zunanjo raven, in so tako kot vodik nekovine. Vodik kaže pozitivno oksidacijsko stanje v spojinah, kjer je povezan z bolj elektronegativnimi nekovinskimi elementi, in negativno oksidacijsko stanje v spojinah s kovinami.

riž. 2. Lokacija vodika v periodnem sistemu.

Vodik ima tri izotope, od katerih ima vsak svoje ime: protij, devterij, tritij. Količina slednjih je na Zemlji zanemarljiva.

Kemijske lastnosti vodika

IN preprosta zadeva H 2 vez med atomi je močna (energija vezi 436 kJ/mol), zato je aktivnost molekularnega vodika majhna. V normalnih pogojih reagira le z zelo reaktivnimi kovinami, edina nekovina, s katero vodik reagira, pa je fluor:

F 2 +H 2 =2HF (vodikov fluorid)

Vodik reagira z drugimi enostavnimi (kovine in nekovine) in kompleksnimi (oksidi, nedoločene organske spojine) snovmi bodisi ob obsevanju in povišani temperaturi ali v prisotnosti katalizatorja.

Vodik gori v kisiku, pri čemer se sprosti precejšnja količina toplote:

2H 2 +O 2 = 2H 2 O

Mešanica vodika in kisika (2 prostornini vodika in 1 prostornina kisika) ob vžigu močno eksplodira in se zato imenuje detonacijski plin. Pri delu z vodikom je treba upoštevati varnostne predpise.

riž. 3. Eksploziven plin.

V prisotnosti katalizatorjev lahko plin reagira z dušikom:

3H2 +N2=2NH3

– ta reakcija pri povišanih temperaturah in tlakih proizvaja amoniak v industriji.

V pogojih visoka temperatura vodik lahko reagira z žveplom, selenom in telurijem. in pri interakciji z alkalijskimi in zemeljskoalkalijskimi kovinami pride do tvorbe hidridov: 4.3. Skupaj prejetih ocen: 186.

V periodnem sistemu ima svoj poseben položaj, ki odraža lastnosti, ki jih kaže, in govori o njem elektronska struktura. Vendar pa je med vsemi en poseben atom, ki zaseda dve celici hkrati. Nahaja se v dveh skupinah elementov, ki sta si po svojih lastnostih povsem nasprotna. To je vodik. Zaradi takšnih lastnosti je edinstven.

Vodik ni le element, ampak tudi preprosta snov, kot tudi komponento veliko kompleksne spojine, biogeni in organogeni element. Zato podrobneje razmislimo o njegovih značilnostih in lastnostih.

Vodik kot kemijski element

Vodik je element 1. skupine glavna podskupina, kot tudi sedma skupina glavne podskupine v prvem majhnem obdobju. To obdobje je sestavljeno iz samo dveh atomov: helija in elementa, ki ga obravnavamo. Opišimo glavne značilnosti položaja vodika v periodnem sistemu.

1. Atomsko število vodika je 1, število elektronov je enako in s tem je enako število protonov. Atomska masa - 1,00795. Obstajajo trije izotopi tega elementa z masnimi števili 1, 2, 3. Vendar so lastnosti vsakega od njih zelo različne, saj je povečanje mase vodika celo za eno takoj dvakratno.
2. Dejstvo, da vsebuje samo en elektron na svoji zunanji površini, mu omogoča, da uspešno izkazuje tako oksidativno kot obnovitvene lastnosti. Poleg tega po oddaji elektrona ostane v prosti orbiti, ki sodeluje pri nastanku kemične vezi po donorsko-akceptorskem mehanizmu.
3. Vodik je močno redukcijsko sredstvo. Zato se za njegovo glavno mesto šteje prva skupina glavne podskupine, kamor največ vodi aktivne kovine- alkalno.
4. Vendar pa je lahko pri interakciji z močnimi redukcijskimi sredstvi, kot so kovine, tudi oksidant, ki sprejme elektron. Te spojine imenujemo hidridi. Po tej lastnosti vodi podskupino halogenov, s katerimi je podoben.
5. Zahvaljujoč zelo majhnemu atomska masa, vodik velja za najlažji element. Poleg tega je tudi njegova gostota zelo nizka, zato je tudi merilo za lahkotnost.

Tako je očitno, da je atom vodika popolnoma edinstven element, za razliko od vseh drugih. Posledično so tudi njegove lastnosti posebne, nastale pa enostavne in kompleksne snovi zelo pomembno. Razmislimo o njih naprej.

Preprosta snov

Če govorimo o tem elementu kot o molekuli, potem moramo reči, da je diatomski. To pomeni, da je vodik (preprosta snov) plin. Njegova empirična formula bo zapisana kot H2, njena grafična formula pa bo zapisana z enojno sigma H-H razmerjem. Mehanizem nastanka vezi med atomi je kovalentno nepolaren.

1. Parni reforming metana.
2. Uplinjanje premoga – postopek vključuje segrevanje premoga na 1000 0 C, pri čemer nastane vodik in visokoogljični premog.
3. elektroliza. Ta metoda se lahko uporablja samo za vodne raztopine različnih soli, saj taline ne vodijo do izpusta vode na katodi.

Laboratorijske metode za pridobivanje vodika:

1. Hidroliza kovinskih hidridov.
2. Vpliv razredčenih kislin na aktivne kovine in aktivnost medija.
3. Interakcija alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin z vodo.

Če želite zbrati proizvedeni vodik, morate epruveto držati narobe. Navsezadnje tega plina ni mogoče zbirati na enak način kot npr. ogljikov dioksid. To je vodik, je veliko lažji od zraka. Hitro izhlapi, v velikih količinah pa ob mešanju z zrakom eksplodira. Zato je treba epruveto obrniti. Po polnjenju ga je treba zapreti z gumijastim zamaškom.

Če želite preveriti čistost zbranega vodika, morate k vratu prinesti prižgano vžigalico. Če je ploskanje medlo in tiho, pomeni, da je plin čist, z minimalnimi primesi zraka. Če je glasen in žvižga, je umazan, z velikim deležem tujih komponent.

Področja uporabe

Pri zgorevanju vodika se sprosti toliko veliko število energije (toplote), da ta plin velja za najbolj donosno gorivo. Poleg tega je okolju prijazen. Vendar pa je do danes njegova uporaba na tem področju omejena. Razlog za to so nedomišljeni in nerešeni problemi sinteze čistega vodika, ki bi bil primeren za uporabo kot gorivo v reaktorjih, motorjih in prenosnih napravah ter kotlih za ogrevanje stanovanjskih prostorov.

Navsezadnje so metode za proizvodnjo tega plina precej drage, zato je najprej treba razviti posebno metodo sinteze. Takšno, ki vam bo omogočilo, da dobite izdelek v velikih količinah in z minimalnimi stroški.

Obstaja več glavnih področij, na katerih se uporablja plin, ki ga obravnavamo.

1. Kemijske sinteze. Hidrogeniranje se uporablja za proizvodnjo mil, margarin in plastike. S sodelovanjem vodika se sintetizirajo metanol in amoniak ter druge spojine.
2. IN živilska industrija- kot dodatek E949.
3. Letalska industrija (raketna znanost, proizvodnja letal).
4. Elektroenergetika.
5. meteorologija.
6. Okolju prijazno gorivo.

Očitno je vodik tako pomemben, kot ga je v naravi veliko. Še večjo vlogo imajo različne spojine, ki jih tvori.

Vodikove spojine

To so kompleksne snovi, ki vsebujejo vodikove atome. Obstaja več glavnih vrst takih snovi.

1. Vodikovi halogenidi. Splošna formula je HHal. Posebej pomemben med njimi je klorovodik. Je plin, ki se raztopi v vodi in tvori raztopino klorovodikova kislina. Ta kislina se pogosto uporablja v skoraj vseh kemičnih sintezah. Poleg tega tako organske kot anorganske. Vodikov klorid je spojina z empirično formulo HCL in je ena največjih letno proizvedenih pri nas. Vodikovi halogenidi vključujejo tudi vodikov jodid, vodikov fluorid in vodikov bromid. Vsi tvorijo ustrezne kisline.
2. Hlapljivi Skoraj vsi so zelo strupeni plini. Na primer vodikov sulfid, metan, silan, fosfin in drugi. Hkrati so zelo vnetljivi.
3. Hidridi so spojine s kovinami. Spadajo v razred soli.
4. Hidroksidi: baze, kisline in amfoterne spojine. Vsebujejo nujno atome vodika, enega ali več. Primer: NaOH, K 2, H 2 SO 4 in drugi.
5. Vodikov hidroksid. Ta spojina je bolj znana kot voda. Drugo ime je vodikov oksid. Empirična formula izgleda takole - H 2 O.
6. Vodikov peroksid. To je močan oksidant, katerega formula je H 2 O 2.
7. Številne organske spojine: ogljikovodiki, beljakovine, maščobe, lipidi, vitamini, hormoni, eterična olja in drugo.

Očitno je, da je raznolikost spojin elementa, ki ga obravnavamo, zelo velika. To še enkrat potrjuje njen velik pomen za naravo in človeka ter za vsa živa bitja.

- to je najboljše topilo

Kot je navedeno zgoraj, je splošno ime za to snov voda. Sestavljen je iz dveh atomov vodika in enega atoma kisika, ki sta povezana s kovalentnimi vezmi polarne vezi. Molekula vode je dipol, kar pojasnjuje številne lastnosti, ki jih kaže. Predvsem je univerzalno topilo.

Skoraj vse se dogaja v vodnem okolju kemični procesi. Notranje reakcije plastike in energetski metabolizem v živih organizmih izvajajo tudi z uporabo vodikovega oksida.

Voda upravičeno velja za najpomembnejšo snov na planetu. Znano je, da noben živ organizem ne more živeti brez njega. Na Zemlji lahko obstaja v treh agregatnih stanjih:

• tekočina;
• plin (para);
• trdna (led).

Glede na izotop vodika, ki je vključen v molekulo, ločimo tri vrste vode.

1. Svetloba ali protij. Izotop z masnim številom 1. Formula - H 2 O. To je običajna oblika, ki jo uporabljajo vsi organizmi.
2. Devterij ali težka, njegova formula je D 2 O. Vsebuje izotop 2 H.
3. Super težka ali tritij. Formula izgleda kot T 3 O, izotop - 3 H.

Zaloge sveže protijske vode na planetu so zelo pomembne. V mnogih državah ga že zdaj primanjkuje. Razvijajo se metode za obdelavo slane vode za proizvodnjo pitne vode.

Vodikov peroksid je univerzalno zdravilo

Ta spojina, kot je navedeno zgoraj, je odličen oksidant. Pri močnih predstavnikih pa se lahko obnaša tudi kot restavrator. Poleg tega ima izrazit baktericidni učinek.

Drugo ime za to spojino je peroksid. V tej obliki se uporablja v medicini. 3 % raztopina kristalohidrata obravnavane spojine je medicinsko zdravilo, ki se uporablja za zdravljenje manjših ran z namenom njihovega razkuževanja. Vendar pa je dokazano, da to podaljša čas celjenja rane.

Vodikov peroksid se uporablja tudi v raketnem gorivu, v industriji za dezinfekcijo in beljenje ter kot penilo za proizvodnjo ustreznih materialov (pene npr.). Poleg tega peroksid pomaga pri čiščenju akvarijev, beljenju las in beljenju zob. Vendar pa povzroča škodo tkivom, zato ga strokovnjaki ne priporočajo za te namene.