Хімічні властивості водню. Застосування водню
Водень – один з рекордсменів за кількістю різноманіття з’єднань. Найбільша їх кількість припадає на з’єднання з вуглецем, які вивчає органічна хімія.
Але і неорганічні сполуки водню вельми різноманітні. У таблиці 6-1 приведені тільки найпростіші з’єднання водню з типовими s – і р – елементами.
Для деяких дуже тугоплавких металів відновлення їх оксидів воднем виявляється зручним і економічним способом отримання. Наприклад, метал вольфрам, з якого роблять нитки лампочок розжарювання, отримують за допомогою реакції:
WO3 + 3 H2 = W + 3 H2O
Метал виходить у вигляді порошку, який потім можна пресувати в готові вироби. Після спікання такі вироби не вимагають подальшої обробки. Цей спосіб отримання металів і деталей з них називається порошкової металургією.
Горіння водородаВажной є також реакція горіння водню. Можна очікувати, що реакція водню з таким хорошим окислювачем, як кисень, протікає з великим виділенням енергії. Це дійсно так. Наведемо кількість енергії, що утворюється при спалюванні 1 кг різних палив, включаючи водень:
Водень 110 000 – 130 000 кДж
Бензин 45 000 – 43 000 кДж
Вугілля 33 000 кДж
Дрова 10 000 кДж
Таким чином, водень є надзвичайно теплотворна хімічним паливом. Крім того, при спалюванні водню утворюється тільки вода, в той час як інші палива забруднюють атмосферу оксидами вуглецю, азоту та незгорілих залишками палива.
Водень використовується в якості пального в сучасній ракетній техніці. Російська ракета – носій ” Енергія” виводила на орбіту понад 100 тонн різних вантажів завдяки воднево – кисневим двигунам. В її двигунах використовувалися рідкий кисень і рідкий водень.
Вибух гримучого газаПріготовленіе і вибух гримучої смесіВи вже знаєте, що суміші водню з киснем називаються гримучим газом і вибухають від найменшої іскри. Тому робота з воднем в якості палива вимагає таких заходів обережності, які б виключали можливість вибуху. Сучасна техніка дозволяє досягти високого рівня безпеки, але історія знає трагедії, пов’язані з вибухами водню.
У першій половині століття в різних країнах було збудовано велику кількість літальних апаратів легше повітря – дирижаблів.
Дирижаблі – це керовані аеростати з сигарообразной оболонкою, наповненою воднем. Великий обсяг водню в оболонці забезпечував високу вантажопідйомність цих повітряних кораблів. На знімку ви бачите один з перших дирижаблів невеликого розміру, але найбільші пасажирські дирижаблі 30- х років XX століття могли перевозити до 100 чоловік на дуже великі відстані. На цих літальних апаратах були комфортабельні каюти, ресторани, душові, прогулянкові палуби і т. д. Такі дирижаблі здійснювали регулярні рейси з Європи до Америки.
Однак велика кількість енергії, що виділяється в реакції водню з киснем, таїть у собі величезну небезпеку. 6 травня 1937 найбільший у світі пасажирський дирижабль ” Гінденбург “, який прилетів з Німеччини в Нью – Джерсі (США), вибухнув і впав на землю від іскри, проскочивши між причальної щоглою і корпусом дирижабля. На фотографії нижче відображений цей трагічний момент. Багато в чому саме через цю катастрофи будівництво пасажирських дирижаблів незабаром припинилося.
(2 votes, average: 4.50 out of 5)