Химия. Вопрос 38. 1. Водород проявляет свойства окислителя

• Название: 1. Водород проявляет свойства окислителя
• Анкор: Химия
• Дата: 27.02.2023
• Размер: 294 Kb.
• Имя файла: Вопрос 38.docx
• Тип: Документы; #957822

Вопрос 38: Водород. Строение атома и молекулы. Положение водорода в
Периодической Системе Д. И .Менделеева. Химические свойства
водорода. Методы получения водорода промышленные и
лабораторные. Степени окисления.

Водород находится в 1-м периоде, I группе, главной (А) подгруппе. Химический знак водорода обычно проставляют и в VII группе. Атом водорода состоит из одного протона и одного электрона. Водороду недостает только одного электрона, чтобы заполнить внешний электронный уровень (т.к. на I уровне может разместиться только 2 электрона). В этом он сходен с галогенами. Водород-простое вещество, как и галогены, является неметаллом. Поэтому химический знак водорода помещают также в VII группу.

• 
  Э
  лектронная оболочка имеет один уровень, на котором расположен один электрон. Водород, как и металлы I группы, легко окисляется. Валентность водорода равна I.
  

М
олекула водорода состоит из двух атомов, связанных ковалентной неполярной связью.

Водород – газ, без цвета и запаха, легче воздуха. Растворимость в воде очень мала.

Химические свойства

1. Водород проявляет свойства окислителя и свойства восстановителя. Поэтому водород реагирует с металлами и  неметаллами.

1.1. С активными металлами водород реагирует с образованием гидридов:

2Na  +  H₂→ 2NaH

Ca  +  H₂→ CaH₂

 

1.2. В специальных условиях водород реагирует с серой с образованием бинарного соединения сероводорода:

H₂   +   S   →  H₂S

1.3. Водород не реагирует с кремнием.

 

1.4. С азотом водород реагирует при нагревании под давлением в присутствии катализатора с образованием аммиака:

3Н₂  + N₂  →  2NH₃

 

1.5. В специальных условиях водород реагирует с углеродом.

C   +   2H₂→  CH₄

 

1.6. Водород горит, взаимодействует с кислородом со взрывом:

2H₂  +   O₂→  2H₂O

 

2. Водород взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Восстанавливает металлы из основных и амфотерных оксидов. Восстановить из оксида водородом можно металлы, расположенные в электрохимическом ряду напряжений после алюминия. При этом образуются металл и вода.

Например, водород взаимодействует с оксидом цинка с образованием цинка и воды:

ZnO + H₂→ Zn + H₂O

 

Также водород восстанавливает медь из оксида меди:

СuO + H₂→ Cu + H₂O

 

Водород восстанавливает оксиды некоторых неметаллов.

Например, водород взаимодействует с оксидом азота (I):

N₂O  +  H₂  =  N₂  +  H₂O

 

2.2. С органическими веществами водород вступает в реакции присоединения (реакции гидрирования).
В лаборатории водород получают действием кислот (соляной или разбавленной серной) на активные металлы, например на цинк:
Zn + HCl = ZnCl2 + H2
Реакцию обычно проводят в аппарате Киппа, а для получения малых количеств водорода — в приборе Кирюшкина. Водород собирают методом вытеснения воздуха, держа пробирку донышком вверх, или методом вытеснения воды.

Водород образуется также при действии растворов щелочей на цинк, кремний и алюминий, при реакции щелочных и щёлочноземельных металлов и их гидридов с водой.
Промышленные способы получения водорода отличаются от лабораторных способов его получения. В промышленности водород получают по следующим реакциям:








Степени Окисления.