Водень – хімія
Будова і властивості атомів. Ви, очевидно, звернули увагу на те, що кожному елементу в Періодичній системі Д. І. Менделєєва відводиться одне, суворо певне місце. Зовсім інша справа хімічний елемент водень. Це єдиний елемент, для якого хіміки відводять в Періодичній системі Д. І. Менделєєва два місця – так яких! Його записують у дві різко протилежні за властивостями групи хімічних елементів: в головну підгрупу
I групи – підгрупу лужних металів, а також у головну підгрупу VII групи – підгрупу галогенів. Чому?
Подібно атомам лужних металів, атом водню містить на зовнішньому і єдиному енергетичному рівні один електрон, тому легко віддає його і проявляє відновні властивості, отримуючи при цьому ступінь окислення +1. Ці особливості зближують водень з лужними металами.
Але, подібно атомам галогенів (хімічних елементів головної підгрупи VII групи Періодичної системи Д. І. Менделєєва), атому водню до завершення зовнішнього енергетичного рівня не вистачає одного електрона (атом благородного газу 2-го періоду, гелію, містить на першому і єдиному завершеному рівні два електрони), тому водень здатний виявляти окисні властивості в реакціях з металами, забираючи у них цей електрон і отримуючи в результаті ступінь окислення -1. Молекули водню, як і молекули галогенів, двоатомний і утворені за рахунок неполярной ковалентного хімічного зв’язку. При звичайних умовах водень – це газ, так само як і фтор, і хлор.
Водень – проста речовина. Молекула водню складається з двох атомів і утворена ковалентного неполярной хімічним зв’язком. Це найлегший з газів. Він більш ніж у 14 разів легший за повітря, тому водень збирають у перевернутий догори дном посудину (рис. 76). Водень майже не розчиняється у воді, тому його можна збирати і способом витіснення води (рис. 77).
Як розпізнають водень, ви вже знаєте: по характерному глухому бавовні-вибуху при піднесенні палаючого сірника до посудини (пробірці) з чистим воднем і за особливим (“гавкаючий”) вибуху при піднесенні палаючого сірника до посудини з сумішшю водню з повітрям або з киснем ( 2V (Н2): 1V (O2)), яку називають “гримучим газом”.
Хімічні властивості водню визначаються його здатністю як до відновлення, так і до окислення.
Відновні властивості
Відновні властивості водню. Реакцію горіння водню, рівняння якої застосовують як при зварюванні і різанні металів через високої температури, що супроводжує цю реакцію. Водень також використовують в якості палива в ракетних двигунах.
Водень взаємодіє з оксидом вуглецю (II), утворюючи найважливіше органічна сполука – метиловий спирт, який служить сировиною при отриманні деяких пластмас. За допомогою водню рідкі жири масла перетворюють на тверді – маргарин. З цими реакціями водню ви познайомитеся при вивченні органічної хімії.
Водень в природі. Отримання водню. У космосі водень є найпоширенішим елементом – з кожних 10 атомів Всесвіту на частку водню припадає 8. Наше Сонце більш ніж наполовину складається з водню. На цій зірці, як і на багатьох інших, з ядер атомів водню утворюються ядра атомів гелію і інших більш важких хімічних елементів. Цей процес супроводжується виділенням величезної кількості енергії, за рахунок якої і існує життя на нашій планеті.
На Землі водень міститься у вигляді сполук, найважливішим з яких є вода, що утворює таку геологічну оболонку планети, як гідросфера. Цей елемент разом з вуглецем утворює всі органічні речовини, в тому числі і життєво важливі (білки, жири, вуглеводи), і багаті енергією (природний газ, нафта, кам’яне вугілля).
(1 votes, average: 5.00 out of 5)