 |
 |
| - |
: , 3 2024
|
|
|||||||||||
: , 3 2024
|
||||||||||||
|
Водород
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ1. ВодородСвойства 1H.
Атом водорода состоит из одного протона и одного электрона. Этот простейший атом не имеет аналогов в периодической системе. Он способен терять электрон, превращаясь в катион Н+, и в этом отношении сходен со щелочными металлами, которые также проявляют степень окисления 1+. Атом водорода может также присоединять электрон, образуя при этом анион Н- , электронная конфигурация которого такая же, как у атома гелия. В этом отношении водород сходен с галогенами, анионы которых имеют электронные конфигурации соседних благородных газов.Таким образом, водород имеет двойственную природу, проявляя как окислительную, так и восстановительную способность. По этой причине в одних случаях водород помещают в подгруппу щелочных металлов, в других — в подгруппу галогенов. Химические свойства. Энергия связи в молекуле водорода H2 составляет 436 кДж/моль. Большая величина энергии связи объясняет сравнительно малую активность молекулярного водорода при обычных условиях. Так, при комнатной температуре водород реагирует лишь с фтором: Энергия связи в молекуле водорода +, и в этом отношении сходен со щелочными металлами, которые также проявляют степень окисления 1+. Атом водорода может также присоединять электрон, образуя при этом анион Н- , электронная конфигурация которого такая же, как у атома гелия. В этом отношении водород сходен с галогенами, анионы которых имеют электронные конфигурации соседних благородных газов.Таким образом, водород имеет двойственную природу, проявляя как окислительную, так и восстановительную способность. По этой причине в одних случаях водород помещают в подгруппу щелочных металлов, в других — в подгруппу галогенов. Химические свойства. Энергия связи в молекуле водорода H2 составляет 436 кДж/моль. Большая величина энергии связи объясняет сравнительно малую активность молекулярного водорода при обычных условиях. Так, при комнатной температуре водород реагирует лишь с фтором: Энергия связи в молекуле водорода H2 составляет 436 кДж/моль. Большая величина энергии связи объясняет сравнительно малую активность молекулярного водорода при обычных условиях. Так, при комнатной температуре водород реагирует лишь с фтором:  и с хлором при ультрафиолетовом облучении. При повышенной температуре водород реагирует со многими веществами: он сгорает в атмосфере кислорода с образованием воды и выделением большого количества теплоты:  Соединения водорода с неметаллами. При нагревании водород обратимо реагирует также с бромом, иодом, серой и азотом, причем с последним только в присутствии катализатора и при высоком давлении. Водород при нагревании способен реагировать не только с простыми, но и со сложными веществами: При нагревании водород обратимо реагирует также с бромом, иодом, серой и азотом, причем с последним только в присутствии катализатора и при высоком давлении. Водород при нагревании способен реагировать не только с простыми, но и со сложными веществами:  Во всех рассматриваемых реакциях водород является восстановителем, образуя соединения, где его степень окисления равна 1+. Соединения водорода с металлами. Со многими металлами водород вступает в реакции при повышенных температуре и давлении с образованием гидридов (NaH, KH, СаН2, где его степень окисления равна 1-:  1-: Со многими металлами водород вступает в реакции при повышенных температуре и давлении с образованием гидридов (NaH, KH, СаН2, где его степень окисления равна 1-: 1-: Гидрид натрия — белое кристаллическое соединение, по физическим свойствам напоминающее хлорид натрия. Однако химические свойства NaH и NaCI сильно различаются. Так, хлорид натрия растворяется в воде и диссоциирует в растворе на ионы. Гидрид натрия водой разлагается с образованием щелочи и водорода: NaCI сильно различаются. Так, хлорид натрия растворяется в воде и диссоциирует в растворе на ионы. Гидрид натрия водой разлагается с образованием щелочи и водорода:  Получение. Для промышленного получения водорода используют следующие способы: 1. Электролиз водных растворов хлоридов. 2. Пропускание паров воды над раскаленным углем при температуре 1000 °С: Для промышленного получения водорода используют следующие способы:1. Электролиз водных растворов хлоридов. 2. Пропускание паров воды над раскаленным углем при температуре 1000 °С:  3. Конверсия метана при высоких температурах:  4. Крекинг углеводородов. Для лабораторного получения водорода используют следующие способы: 1. Взаимодействие металлов с кислотами: Для лабораторного получения водорода используют следующие способы: 1. Взаимодействие металлов с кислотами:  2. Взаимодействие щелочноземельных металлов с водой: с водой:  3. Взаимодействие алюминия или кремния с водными растворами щелочей:  4. Взаимодействие гидридов с водой. Вода. Оксид водорода — одно из наиболее распространенных и важных веществ. Поверхность Земли, занятая водой, в 2,5 раза больше поверхности суши. Чистой воды в природе нет, — она всегда содержит примеси. Получают чистую воду методом перегонки. Перегнанная вода называется дистиллированной. Состав воды (по массе): 11,19 % водорода и 88,81 % кислорода. Оксид водорода — одно из наиболее распространенных и важных веществ. Поверхность Земли, занятая водой, в 2,5 раза больше поверхности суши. Чистой воды в природе нет, — она всегда содержит примеси. Получают чистую воду методом перегонки. Перегнанная вода называется дистиллированной. Состав воды (по массе): 11,19 % водорода и 88,81 % кислорода.  Физические свойства. Чистая вода прозрачна, не имеет запаха и вкуса. Наибольшую плотность она имеет при 0 °С (1 г/см Чистая вода прозрачна, не имеет запаха и вкуса. Наибольшую плотность она имеет при 0 °С (1 г/см3). Плотность льда меньше плотности жидкой воды, поэтому лед всплывает на поверхность. Вода замерзает при 0 °С и кипит при 100° С при давлении 101 325 Па. Она плохо проводит теплоту и очень плохо проводит электричество. Вода — хороший растворитель. Молекула воды имеет угловую форму: атомы водорода по отношению к кислороду образуют угол, равный 104,5°. Поэтому молекула воды — диполь: та часть молекулы, где находится водород, заряжена положительно, а часть, где находится кислород, — отрицательно. Благодаря полярности молекул воды электролиты в ней диссоциируют на ионы. В жидкой воде наряду с обычными молекулами Н2О содержатся ассоциированные молекулы, т. е. соединенные в более сложные агрегаты (Н2О)х, благодаря образованию водородных связей. Наличием водородных связей между молекулами воды объясняются аномалии ее физических свойств; максимальная плотность при 4° С, высокая температура кипения (в ряду Н2О—H2S — H2Se — Н2Те), аномально высокая теплоемкость [4,18 кДж/(гЧ К)]. С повышением температуры водородные связи разрываются, и полный разрыв их наступает при переходе воды в пар.Химические свойства. Вода — весьма реакционноспособное вещество. При обычных условиях она взаимодействует со многими основными и кислотными оксидами, а также со щелочными и щелочноземельными металлами: Вода — весьма реакционноспособное вещество. При обычных условиях она взаимодействует со многими основными и кислотными оксидами, а также со щелочными и щелочноземельными металлами: Физические свойства. Чистая вода прозрачна, не имеет запаха и вкуса. Наибольшую плотность она имеет при 0 °С (1 г/см Чистая вода прозрачна, не имеет запаха и вкуса. Наибольшую плотность она имеет при 0 °С (1 г/см3). Плотность льда меньше плотности жидкой воды, поэтому лед всплывает на поверхность. Вода замерзает при 0 °С и кипит при 100° С при давлении 101 325 Па. Она плохо проводит теплоту и очень плохо проводит электричество. Вода — хороший растворитель. Молекула воды имеет угловую форму: атомы водорода по отношению к кислороду образуют угол, равный 104,5°. Поэтому молекула воды — диполь: та часть молекулы, где находится водород, заряжена положительно, а часть, где находится кислород, — отрицательно. Благодаря полярности молекул воды электролиты в ней диссоциируют на ионы. В жидкой воде наряду с обычными молекулами Н2О содержатся ассоциированные молекулы, т. е. соединенные в более сложные агрегаты (Н2О)х, благодаря образованию водородных связей. Наличием водородных связей между молекулами воды объясняются аномалии ее физических свойств; максимальная плотность при 4° С, высокая температура кипения (в ряду Н2О—H2S — H2Se — Н2Те), аномально высокая теплоемкость [4,18 кДж/(гЧ К)]. С повышением температуры водородные связи разрываются, и полный разрыв их наступает при переходе воды в пар.Химические свойства. Вода — весьма реакционноспособное вещество. При обычных условиях она взаимодействует со многими основными и кислотными оксидами, а также со щелочными и щелочноземельными металлами: Вода — весьма реакционноспособное вещество. При обычных условиях она взаимодействует со многими основными и кислотными оксидами, а также со щелочными и щелочноземельными металлами: 2О содержатся ассоциированные молекулы, т. е. соединенные в более сложные агрегаты (Н2О)х, благодаря образованию водородных связей. Наличием водородных связей между молекулами воды объясняются аномалии ее физических свойств; максимальная плотность при 4° С, высокая температура кипения (в ряду Н2О—H2S — H2Se — Н2Те), аномально высокая теплоемкость [4,18 кДж/(гЧ К)]. С повышением температуры водородные связи разрываются, и полный разрыв их наступает при переходе воды в пар.Химические свойства. Вода — весьма реакционноспособное вещество. При обычных условиях она взаимодействует со многими основными и кислотными оксидами, а также со щелочными и щелочноземельными металлами: Вода — весьма реакционноспособное вещество. При обычных условиях она взаимодействует со многими основными и кислотными оксидами, а также со щелочными и щелочноземельными металлами:  Вода образует многочисленные соединения — гидраты (кристаллогидраты):  ): Очевидно, соединения, связывающие воду, могут служить в качестве осушителей. Из других осушающих веществ можно указать Р2O5O5, СаО, ВаО, металлический Na (они тоже химически взаимодействуют с водой), а также силикагель.К важным химическим свойствам воды относится ее способность вступать в реакции гидролитического разложения. Тяжелая вода. Вода, содержащая тяжелый водород, называется тяжелой водой (обозначается формулой D2O). Как это видно из сопоставления физических свойств, она отличается от обычной воды:(в скобках приведены характеристики обычной воды (H2O)) 2O5O5, СаО, ВаО, металлический Na (они тоже химически взаимодействуют с водой), а также силикагель.К важным химическим свойствам воды относится ее способность вступать в реакции гидролитического разложения. Тяжелая вода. Вода, содержащая тяжелый водород, называется тяжелой водой (обозначается формулой D2O). Как это видно из сопоставления физических свойств, она отличается от обычной воды:(в скобках приведены характеристики обычной воды (H2O)) . Вода, содержащая тяжелый водород, называется тяжелой водой (обозначается формулой D2O). Как это видно из сопоставления физических свойств, она отличается от обычной воды:(в скобках приведены характеристики обычной воды (H2O))Молекулярная масса: 20 (18) Плотность при 20 °С, г/см3 : 1,1050 (0,9982): 1,1050 (0,9982) °С, г/см3 : 1,1050 (0,9982): 1,1050 (0,9982)Температура кристаллизации, oC: 3,8 (0) , oC: 3,8 (0)Температура кипения, °С: 101,4 (100) 101,4 (100) Химические реакции с тяжелой водой протекают значительно медленнее, чем с обычной водой. Поэтому она при длительном электролизе обычной воды накапливается в электролизере. Тяжелая вода применяется в качестве замедлителей нейтронов в ядерных реакторах.
|
:
" -2006" 1 " -2007"
-2010
-2010 V - () 90- : : : . : : , : 2010 - - - - (16 - 17 2010 .) - (25 - 26 2010 .) - (2 - 3 2010 .) - (4 - 5 2010 .) " . " " . " 2007/2008 2008/2009 2009/2010 III - 2009 IV - IV - " " . Intel " " " Intel" 
|
|
