Водород 10 класс

№163 г.Минска
Костюкевич Юрий Михайлович

и одного электрона на окружающей ядро орбитали. Такое строение внешнего

электронного слоя характерно для элементов IA-группы, поэтому водород можно отнести к элементам этой группы. Одновременно водород можно отнести и к элементам VIIA-группы, поскольку так же, как и у элементов данной группы, для завершения внешнего электронного слоя у него не хватает одного электрона.

с примесью стабильного нуклида 2Н – дейтерия, для обозначения которого

иногда пользуются символом D. Дейтерий входит в состав так называемой «тяжелой воды» D2O, которая используется в качестве замедлителя нейтронов в ядерных реакторах. Радиоактивный нуклид водорода тритий 3Н, обозначающийся символом T, в природе встречается в следовых количествах.

окисления +1, например HF, H2O и др. А в соединениях

с металлами (гидридах) степень окисления атома водорода равна -1, например NaH, CaH2 и др.

HF

NaH

долю этого элемента приходится около 75% массы Вселенной.
Он входит

в состав Солнца и многих других звезд, туманностей. Планеты Юпитер и Сатурн в основном состоят из водорода.

по распространенности. Наиболее важным его соединением, встречающимся в природе, является

вода.
Водород входит в состав природного газа, нефти, а также всех животных и растительных организмов. В виде простого вещества водород встречается крайне редко в вулканических газах.

ковалентной неполярной связью.

Водород бесцветный нетоксичный газ без запаха и вкуса.

Он в 14,5 раз легче воздуха.

малы. Это проявляется в низких температурах кипения (-252,6˚С) и плавления

(-259,2˚С). Низкая температура кипения обуславливает использование жидкого водорода в качестве хладагента. Водород незначительно растворяется в воде (около 0,09г на 1 дм3 воды). Благодаря этому получение его в лаборатории можно собирать методом вытеснения воды.

соляной или серной кислот с цинком:
Zn+2HCl=ZnCl2+H2









В промышленности при производстве водорода

используется метод каталитической конверсии метана:
CH4+2H2O=CO2+4H4

реакциях с простыми веществами неметаллами, образуя соединения, в которых его

степень окисления равна +1.

Реакции водорода с наиболее активными неметаллами протекают очень интенсивно, сопровождаются горением или даже взрывом. Примером такой реакции может служить взаимодействие водорода с хлором при освещении:
H2+Cl2=2HCl

при растворении в воде диссоциируют с образованием гидратированных ионов водорода,

т.е. проявляют кислотный характер, например: HCl→H++Cl- С азотом водород взаимодействует в присутствии катализатора при повышенных температуре и давлении, образуя аммиак: 3H2+N2↔2NH3 Раствор аммиака в воде проявляет основные свойства.

металлами при повышенных температуре и давлении. В результате реакций образуются

гидриды, в которых степень окисления водорода равна -1, например: 2Li+H2=2LiH Гидриды щелочных металлов легко разлагаются водой, в результате реакции образуются щелочь и водород: NaH+H2O=NaOH+H2

NaOH

из их оксидов:
CuO+H2=Cu+H2O

Также присоединяться ко многим органическим молекулам:
CH2=CH2 + H2

→ CH3-CH3

При взаимодействии водорода с оксидом углерода(II) получают метиловый спирт:
CO+2H2=CH3OH





Во всех этих реакциях водород выступает в качестве восстановителя, образуя соединения, в которых его степень окисления равна +1.

Когда-то дирижабли и воздушные шары наполняли водородом. Но в 30-х

гг. XX в. произошло несколько катастроф, в ходе которых дирижабли взрывались и сгорали (водород при смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь — так называемый гремучий газ.)
В наше время дирижабли наполняют гелием, несмотря на его существенно более высокую стоимость.

Водород используют в качестве ракетного топлива.
Ведутся исследования по применению водорода как топлива для легковых и грузовых автомобилей.