Водород и его свойства
МИНСКИЙ КОЛЛЕДЖ
ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙНА ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Реферат
по дисциплине: Химия
Тема: «Водород и его
соединения»
Подготовила:
учащаяся
I курса
343 группы
Вискуп
Елена
Проверил:
Алябьева
Н.В.
Минск 2009
Содержание
Строение атома водорода в периодической
системе
Степени окисления
Распространенность в природе
Водород как простое вещество
Соединения водорода
Список литературы
Строение атома водорода
в периодической системе
Первый элемент
периодической системы (1-й период, порядковый номер 1). Не имеет полной
аналогии с остальными химическими элементами и не принадлежит ни к какой группе,
поэтому в таблицах условно помещается в IА
группу и/или VIIA-группу.
Атом водорода
наименьший по размерам и самый легкий среди атомов всех элементов. Электронная
формула атома 1s1.
Обычная форма существования элемента в свободном состоянии - двухатомная
молекула.
Степени окисления
Атом водорода в
соединениях с более электроотрицательными элементами проявляет степень
окисления +1, например HF,
H2O
и др. А в соединениях с металлами-гидридах - степень окисления атома водорода
равна -1, например NaH, CaH2
и
др. Обладает значением электроотрицательности средним между типичными металлами
и неметаллами. Способен каталитически восстанавливать в органических
растворителях, таких как уксусная кислота или спирт, многие органические
соединения: ненасыщенные соединения до насыщенных, некоторые соединения натрия-до
аммиака или аминов.
Природный водород
состоит из двух стабильных изотопов - протия 1Н, дейтерия 2Н
и трития 3Н. По-другому дейтерий обозначают как D,
а тритий как Т. Возможны различные комбинации, например НТ, HD,
TD, H2,
D2,
T2.
Водород больше распространен в природе в виде различных соединений с серой (H2S),
кислородом (в виде воды), углеродом, азотом и хлором. Реже в виде соединений с фосфором,
йодом, бромом и другими элементами. Входит в состав всех растительных и
животных организмов, нефти, ископаемых углей, природного газа, ряда минералов и
пород. В свободном состоянии встречается очень редко в небольших количествах –
в вулканических газах и продуктах разложения органических остатков. Водород
является самым распространенным элементом во Вселенной (около 75%). Он входит в
состав Солнца и большинства звезд, а также планет Юпитера и Сатурна, которые в
основном состоят из водорода. На отдельных планетах водород может существовать
в твердом виде.
Водород как простое
вещество
Молекула водорода
состоит из двух атомов, связанных между собой ковалентной неполярной связью. Физические
свойства - газ без цвета и запаха. Быстрее других газов распространяется в
пространстве, проходит через мелкие поры, при высоких температурах сравнительно
легко проникает сквозь сталь и другие материалы. Обладает высокой
теплопроводностью.
Химические свойства.
В обычном состоянии при низких температурах малоактивен, без нагревания реагирует
с фтором и хлором (при наличии света).
H2
+ F2 2HF
H2
+
Cl2 hv
2HCl
С неметаллами
взаимодействует активнее, чем с металлами.
2H2
+
C = CH4
При взаимодействии с
различными веществами может проявлять как окислительные, так и
восстановительные свойства.
Соединения водорода
Одним из соединений
водорода являются галогены. Они образуются при соединении водорода с элементами
VIIA группы. HF,
HCl, HBr
и HI представляют
собой бесцветные газы, хорошо растворимые в воде.
Cl2
+ H2O
HClO
+ HCl; HClO-хлорная
вода
Так как HBr
и HI типичные восстановители, то их
нельзя получить по обменной реакции как HCl.
CaF2
+
H2SO4
=
CaSO4 +
2HF
Вода - самое
распространенное в природе соединение водорода.
2Н2 + О2
= 2Н2О
Не имеет ни цвета, ни
вкуса, ни запаха. Очень слабый электролит, но активно реагирует со многими
металлами и неметаллами, основными и кислотными оксидами.
2Н2О
+
2Na
= 2NaOH + H2
Н2О
+ BaO = Ba(OH)2
3
Н2О
+ P2O5 = 2H3PO4
Гидриды –
взаимодействие водорода с металлами (при высокой температуре)или менее
электроотрицательными чем водород неметаллами.
Si
+ 2H2 =SiH4
H2
+ S = H2S
Сам же водород был
открыт в первой половине 16в. Парацельсом. В 1776 Г. Кавендиш впервые
исследовал его свойства, в 1783-1787 А. Лавуазье показал, что водород входит в
состав воды, включил его в список химических элементов и предложил название
«гидроген».
Список литературы
1.
М.Б.
Волович, О.Ф. Кабардин, Р.А. Лидин, Л.Ю. Аликберова, В.С. Рохлов, В.Б. Пятунин,
Ю.А. Симагин, С.В Симонович/Справочник школьника/Москва «АСТ-ПРЕСС КНИГА» 2003.
2.
И.Л.
Кнуняц /Химическая энциклопедия/Москва «Советская энциклопедия»1988
3.
И.Е.
Шиманович /Химия 11/Минск «Народная асвета»2008
4.
Ф.Коттон,
Дж. Уилкинсон/Современная неорганическая химия/ Москва «Мир» 1969