Газ без цвета, запаха и вкуса Свойства атома Водород / Hydrogenium (H), 1 () [1,00784; 1,00811] (/) 1s 1 53 Химические свойства 32 54 (−1 e) 2,20 (шкала Полинга) 1, 0, −1 (первый электрон) 1311,3 (13,595) / () Термодинамические свойства простого вещества (при ) 0,0000899 (при 273 (0 °C)) г/см³ 14,01; -259,14; -434,45 °F 20,28; -252,87; -423,17 °F 0,117 кДж/моль 0,904 кДж/моль 28,47 Дж/(Kмоль) 14,1 ³/ простого вещества Структура решётки гексагональная a=3,780 c=6,167 Отношение c/ a 1,631 110 Прочие характеристики (300 K) 0,1815 Вт/(мК). Содержание • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • История открытия [| ] Выделение горючего газа при взаимодействии кислот и металлов наблюдали в и на заре становления химии как науки. Прямо указывал на выделение его и, но уже определённо сознавая, что это не. Английский физик и химик в исследовал этот газ и назвал его «горючим воздухом». При сжигании «горючий воздух» давал воду, но приверженность Кавендиша теории помешала ему сделать правильные выводы. Французский химик совместно с инженером, используя специальные газометры, в г. Осуществил синтез воды, а затем и её анализ, разложив водяной пар раскалённым железом. Так он установил, что «горючий воздух» входит в состав воды и может быть из неё получен. «Водотворное вещество в соединении с кислотворным составляет воду. Сие можно доказать, как через разрешение, так и через составление» Русское наименование «водород» предложил химик в — по аналогии с «». Распространённость [| ] Во Вселенной [| ] Водород — самый распространённый элемент во. На его долю приходится около 88,6% всех атомов (около 11,3% составляют атомы, доля всех остальных вместе взятых элементов — порядка 0,1%). Таким образом, водород — основная составная часть. В условиях звёздных температур (например, температура поверхности ~ 6000 °C) водород существует в виде, в межзвёздном пространстве этот элемент существует в виде отдельных, и и может образовывать молекулярные облака, значительно различающиеся по размерам, плотности и температуре. Земная кора и живые организмы [| ] Массовая доля водорода в земной коре составляет 1% — это десятый по распространённости элемент. Однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых среди остальных элементов составляет 17% (второе место после, доля атомов которого равна ~52%). Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на, почти так же велико, как и кислорода. В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере (0,00005% по объёму для сухого воздуха ). Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках, где по числу атомов на водород приходится почти 63%. Получение [| ]. Эмиссионный спектр атомов водорода. Четыре видимые глазом спектральные линии. Водород — самый лёгкий, он легче воздуха в 14,5 раз. Поэтому, например,, наполненные водородом, на воздухе стремятся вверх. Чем меньше масса молекул, тем выше их скорость при одной и той же температуре. Как самые лёгкие, молекулы водорода движутся быстрее молекул любого другого газа и тем самым быстрее могут передавать теплоту от одного тела к другому. Отсюда следует, что водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ. Его теплопроводность примерно в семь раз выше теплопроводности воздуха. Молекула водорода двухатомна — Н 2. При нормальных условиях — это газ без цвета, запаха и вкуса. Плотность 0,08987 г/л (н. У.), температура кипения −252,76 °C, удельная теплота сгорания 120,910 6 Дж/кг, малорастворим в воде — 18,8 мл/л. Водород хорошо растворим во многих металлах (,, и др.), особенно в палладии (850 объёмов H 2 на 1 объём Pd). С растворимостью водорода в металлах связана его способность диффундировать через них; диффузия через углеродистый сплав (например, сталь) иногда сопровождается разрушением сплава вследствие взаимодействия водорода с углеродом (так называемая декарбонизация). Практически не растворим. Водорода существует в очень узком интервале температур от −252,76 до −259,2 °C. Это бесцветная жидкость, очень лёгкая (плотность при −253 °C 0,0708 г/см³) и текучая (вязкость при −253 °C 13,8 ). Критические параметры водорода очень низкие: температура −240,2 °C и давление 12,8 атм. Этим объясняются трудности при ожижении водорода. В жидком состоянии равновесный водород состоит из 99,79% пара-Н 2, 0,21% орто-Н 2., температура плавления −259,2 °C, плотность 0,0807 г/см³ (при −262 °C) — снегоподобная масса, кристаллы гексагональной, P6/mmc, a = 0,378 нм и c = 0,6167 нм. В Уингер и Хунтингтон высказали предположение о том, что при давлении свыше 250 тысяч водород может перейти. Получение этого вещества в устойчивом состоянии открывало очень заманчивые перспективы его применения — ведь это был бы сверхлёгкий металл, компонент лёгкого и энергоёмкого ракетного топлива. В 2014 году было установлено, что при давлении порядка 1,5—2,0 млн атм водород начинает поглощать, а это означает, что электронные оболочки молекул водорода поляризуются. Водоро́д — первый элемент периодической системы элементов; обозначается символом H. Название представляет собой кальку с латинского: лат. Hydrogenium (от др.-греч. Ὕδωρ — «вода» и γεννάω — «рождаю») — «порождающий воду». Широко распространён в природе. Три изотопа водорода имеют. 1.5 В тетради запишите тему нашего урока. 1.6 Чтобы вы хотели узнать об этом удивительном элементе? В тетради составьте схему.?? Microsoft Excel, Microsoft Power Point, Front Page, Microsoft Office для подготовки презентаций, рефератов, докладов, проектных работ по данной теме. Еферат По химии На тему Выполнила ученица 11 класса Г Средней школы № 64 Серазетдинова Диана( Под руководством учителя химии Захаровой Л.С. Казань 2001г. Положение элемента в периодической системе Д.И. Водород в природе. Странным на первый взгляд делом занялся однажды английский ученый Кавендиш: он стал пускать мыльные пузыри. Но это не было развлечением. Перед этим Кавендиш заметил, что, когда железные опилки обливают серной кислотой, появляется много пузырьков какого-то газа. Что это за газ. Возможно, при ещё более высоких давлениях водород превратится. В 2017 году появилось сообщение о возможном экспериментальном наблюдении перехода водорода в металлическое состояние под высоким давлением. Молекулярный водород существует в двух спиновых формах (модификациях) — в виде орто- и параводорода. В молекуле ортоводорода o-H 2 (т. Международное Право Учебник 2011 . −259,10 °C, т. −252,56 °C) ядер параллельны, а у параводорода p-H 2 (т. −259,32 °C, т. −252,89 °C) — противоположно друг другу (антипараллельны). Равновесная смесь o-H 2 и p-H 2 при заданной температуре называется равновесный водород e-H 2. Равновесная мольная концентрация пара-водорода в смеси в зависимости от температуры Разделить модификации водорода можно на активном угле при температуре. При очень низких температурах равновесие между ортоводородом и параводородом почти нацело сдвинуто в сторону параводорода, так как энергия пара-молекулы немного ниже энергии орто-молекулы. При 80 К соотношение форм приблизительно 1:1. Десорбированный параводород при нагревании превращается в ортоводород с образованием равновесной смеси. ![]() При комнатной температуре равновесная смесь (орто-пара 75:25). Без катализатора превращение происходит медленно, что даёт возможность изучить свойства обеих модификаций. В условиях межзвёздной среды характерное время перехода в равновесную смесь очень велико, вплоть до космологических. Изотопы [| ]. Термодинамическое состояние насыщенного пара водорода с различным изотопным составом Водород в природе встречается в виде трёх, которые имеют индивидуальные названия и химические символы: 1H — (Н), 2Н — (D), 3Н — (T; радиоактивный). И являются стабильными с 1 и 2. ![]() ![]() ![]() Содержание их в природе соответственно составляет 99,9885 ± 0,0070% и 0,0115 ± 0,0070%. Это соотношение может незначительно меняться в зависимости от источника и способа получения водорода. Изотоп водорода 3Н (тритий) нестабилен. Его составляет 12,32 года. Тритий содержится в природе в очень малых количествах, образуясь главным образом при взаимодействии со стабильными ядрами, при захвате дейтерием тепловых нейтронов и при взаимодействии природного изотопа лития-6 с нейтронами, порождёнными космическими лучами. Тритий претерпевает, превращаясь в редкий стабильный изотоп гелия 3He. Искусственно получены также тяжёлые радиоактивные изотопы водорода с массовыми числами 4—7 и периодами полураспада 10 −21—10 −23. Как Расторгнуть Договор Дарения По Обоюдному Согласию подробнее. Природный молекулярный водород состоит из молекул H 2 и HD () в соотношении 3200:1. Содержание в смеси молекул из чистого дейтерия D 2 ещё меньше. Отношение концентраций молекул HD и D 2 составляет примерно 6400:1. Из всех изотопов химических элементов физические и химические свойства изотопов водорода отличаются друг от друга наиболее сильно. Это связано с наибольшим относительным изменением масс атомов. Температура плавления, K Температура кипения, K Тройная точка, K / кПа Критическая точка, K / МПа Плотность жидкий / газ, кг/м³ H 2 13,96 20,39 13,96 / 7,3 32,98 / 1,31 70,811 / 1,316 HD 16,65 22,13 16,6 / 12,8 35,91 / 1,48 114,0 / 1,802 HT 22,92 17,63 / 17,7 37,13 / 1,57 158,62 / 2,31 D 2 18,65 23,67 18,73 / 17,1 38,35 / 1,67 162,50 / 2,23 DT 24.38 19,71 / 19,4 39,42 / 1,77 211,54 / 2,694 T 2 20,63 25,04 20,62 / 21,6 40,44 / 1,85 260,17 / 3,136 Дейтерий и тритий также имеют орто- и парамодификации: p-D 2, o-D 2, p-T 2, o-T 2. Гетероизотопные молекулы водорода (HD, HT, DT) не имеют орто- и парамодификаций. Свойства изотопов [| ] Свойства изотопов водорода представлены в таблице. Изотоп Z N Масса, а. е. м. Водород при смеси с образует взрывоопасную смесь — так называемый. Наибольшую взрывоопасность этот газ имеет при объёмном отношении водорода и кислорода 2:1, или водорода и приближённо 2:5, так как в воздухе содержится примерно 21%. Также водород. При попадании на может вызвать сильное. Считается, что взрывоопасные концентрации водорода с кислородом возникают от 4% до 96% объёмных. При смеси с воздухом от 4% до 75 (74)% по объёму. Такие цифры фигурируют сейчас в большинстве справочников, и ими вполне можно пользоваться для ориентировочных оценок. Однако следует иметь в виду, что более поздние исследования (примерно конец 80-х) выявили, что водород в больших объёмах может быть взрывоопасен и при меньшей концентрации. Чем больше объём, тем меньшая концентрация водорода опасна. Источник этой широко растиражированной ошибки в том, что взрывоопасность исследовалась в лабораториях на малых объёмах. Поскольку реакция водорода с кислородом — это цепная химическая реакция, которая проходит по свободнорадикальному механизму, «гибель» свободных радикалов на стенках (или, скажем, поверхности пылинок) критична для продолжения цепочки. В случаях, когда возможно создание «пограничных» концентраций в больших объёмах (помещения, ангары, цеха), следует иметь в виду, что реально взрывоопасная концентрация может отличаться от 4% как в большую, так и в меньшую стороны. Сегодня также исследуется малоизученное свойство самовозгорания водорода при резком понижении давления [ ]. Экономика [| ] Стоимость водорода при крупнооптовых поставках колеблется в диапазоне $2—7 за кг. В небольших количествах перевозится в стальных баллонах зелёного или тёмно-зелёного цвета. Применение [| ] Атомарный водород используется. Высокая теплопроводность водорода используется для заполнения сфер и стеклянных колб филаментных LED-лампочек. [| ] • При производстве,,. • В качестве газа-носителя в газовой хроматографии. Несмотря на горючесть водорода, его использование в такой роли считается достаточно безопасным, поскольку скорость расхода газа обычно недостаточна для достижения опасных концентраций в помещении. Эффективность водорода как газа-носителя при этом лучше, чем у гелия, при существенно более низкой стоимости. [| ] • При производстве маргарина. • Зарегистрирован в качестве E949 (упаковочный газ, класс «»). Входит в список пищевых добавок, допустимых к применению в пищевой промышленности в качестве вспомогательного средства для производства пищевой продукции. [ ] [| ] Водород очень лёгок и в всегда поднимается вверх. Когда-то и наполняли водородом. Но в 30-х гг. Произошло несколько, в ходе которых дирижабли взрывались и сгорали. В наше время дирижабли наполняют гелием, несмотря на его существенно более высокую стоимость. [| ] Используется в метеорологии для заполнения шаропилотных оболочек. [| ] Водород используют в качестве. Ввиду крайне узкого диапазона температур (менее 7 кельвинов), при котором водород остается жидкостью, на практике чаще используется смесь жидкой и твёрдой фаз ( водород). Ведутся исследования по применению водорода как топлива для и, хотя здесь серьезную проблему представляет водородное охрупчивание сталей, не позволяющее напрямую переводить обычный ДВС на этот газ. Водород в ДВС меньше загрязняет окружающую среду локально (использование водорода в этом качестве затрудняет низкая эффективность его получения и сопряжённых дополнительных расходов на его сжатие, транспортировку), но так же, как и бензиновые/дизельные аналоги, потребляет и деградирует моторное масло и все остальные неэкологичные материалы, присущие. В смысле экологии значительно лучше, перспективен также. [ ] В водородно-кислородных используется водород для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую. [| ] Водород применяется для охлаждения мощных. Интересные факты [| ] • Хорватское название водорода — Vodik, ввёл в употребление филолог. Также [| ] • • • • • • • • Комментарии [| ] • Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью в природе. Примечания [| ]. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu (англ.) //. — 2013. — Vol. Проверено 15 июля 2010. • ↑ Водород // / Кнунянц И. Ред.). — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: Абл—Дар. — С. 400—402. — 623 с. — 100 000 экз. —. • Севергин В. Пробирное искусство, или руководство к химическому испытанию металлических руд и других ископаемых тел. СПб.: Издание Имп. Химия элементов: в 2 томах. — БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. — Т. 1. — С. 11. — 607 с. — (Лучший зарубежный учебник). —. • Gribbin, John. Сибирский Федеральный Округ Карты Для Навител . A History (1543-2001). — L.: Penguin Books, 2003. — 648 с. —. • Source for figures: Carbon dioxide,, (updated 2010.06). Methane,, (updated to 1998). The NASA total was 17 ppmv over 100%, and CO 2 was increased here by 15 ppmv. To normalize, N 2 should be reduced by about 25 ppmv and O 2 by about 7 ppmv. • • А.К.Мановян. Технология переработки природных энергоносителей. — Москва: Химия, КолосС, 2004. — 456 с. —, 5-9532-0219-97. • — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов • Неограническая химия. Химия непереходных элементов. Третьякова. — Москва: Академия, 2004. — 368 с. —. •: Вы можете подставить цитату или с помощью. • ↑ Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. //. — 2003. — Т. • Züttel A., Borgschulte A., Schlapbach L. Hydrogen as a Future Energy Carrier.- Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2008. — • Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. (англ.) //. — 2003. — Vol. • Портнов Александр. / Промышленные ведомости, № 10—12, октябрь—декабрь 2010. И., Обжиров А. К вопросу водородоносности угольных бассейнов Дальнего востока/ Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2010, № 1, Выпуск 15. • A new estimation of the recent tropospheric molecular hydrogen budget using atmospheric observations and variational inversion], 2011 «The main sources of H2 are photochemical production by the transformation of formaldehyde (HCHO) in the atmosphere and incomplete combustion processes. Photolysis of HCHO, a product in the oxidation chain of methane and other volatile organic compounds (VOCs) accounts for 31 to 77 Tg yr−1 and represents half of the total H2 source. Fossil fuel and biomass burning emissions, two incomplete combustion sources, account for similar shares of the global H2 budget (5−25 Tg yr−1). H2 emissions (3−22 Tg yr−1) originating from nitrogen fixation in the continental and marine biosphere complete the sources. H2 oxidation by free hydroxyl radicals (OH) and enzymatic H2 destruction in soils must balance these sources because tropospheric H2 does not show a significant long term trend (Grant et al., 2010)» • pages 207—201, table 4.14 • page 61 table 1 • David C. Catling and Kevin J. Zahnle, //SCIENTIFIC AMERICAN, May 2009 • Ferronsky V. I., Denisik S. A., Ferronsky S. Global Dynamics of the Earth //. — Springer Science & Business Media, 1986. — P. 296. —, 182. • Аркадий Шварц № 19(356) 15 сентября 2004 •. Проверено 17 ноября 2015. • Литература [| ]. Водород (Hudrogenium) был открыт в первой половине XVI века немецким врачом и естествоиспытателем Парацельсом. Кавендиш (Англия) установил его свойства и указал отличия от других газов. Водород имеет три изотопа: протий Н, дейтерий Н или D, тритий Н или Т. Их массовые числа равны 1, 2 и 3. Протий и дейтерий стабильны, тритий – радиоактивен (период полураспада 12,5 лет). В природных соединениях дейтерий и протий в среднем содержатся в отношении 1:6800 (по числу атомов). Тритий в природе находится в ничтожно малых количествах. Ядро атома водорода Н содержит один протон. Ядро дейтерия и трития включают не только протон, но и один, два нейтрона. Молекула водорода состоит из двух атомов. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу водорода: Энергия ионизации атома, эВ 13,60 Сродство атома к электрону, эВ 0,75 Относительная электроотрицательность 2,1 Радиус атома, нм 0,046 Межъядерное расстояние в молекуле, нм 0,0741 Стандартная энтальпия диссоциации молекул при 25С 436,1 2. Положение водорода в периодической таблице Д. В самом конце XVIII и в начале XIХ века химия вступила в период установления количественных закономерностей: в 1803 году был сформулирован закон кратных отношений (вещества реагируют между собой в весовых отношениях, кратных химическим эквивалентам), а в 1814 году опубликована первая в истории химической науки таблица относительных атомных весов элементов. В этой таблице на первом месте оказался водород, а атомные массы других элементов выражались числами, близкими к целым. Особое положение, которое с самого начала занял водород, не могло не привлечь внимания ученых, и в 1841 году химики смогли ознакомиться с теорией Уильяма Праута, развившего теорию Древнегреческих философов о единстве мира и предположившего, что все элементы образованы из водорода как из самого легкого элемента. Прауту возражал Й. Берцелиус, как раз занимавшийся уточнением атомных весов: из его опытов следовало, что атомные веса элементов не находятся в целочисленных отношениях к атомному весу водорода. Но, возражали сторонники Праута, атомные веса определены еще недостаточно точно и в качестве примера ссылались на эксперименты Жана Стаса, который в 1840 году исправил атомный вес углерода с 11,26 (эта величина была установлена Берцелиусом) на 12,0. И все же привлекательную гипотезу Праута пришлось на время оставить: вскоре тот же Стас тщательными и не подлежащими сомнению исследованиями установил, что, например, атомный вес хлора равен 35,45, т. Никак не может быть выражен числом, кратным атомному весу водорода.. Но вот в 1869 году Дмитрий Иванович Менделеев создал свою периодическую классификацию элементов, положив в ее основу атомные веса элементов как их наиболее фундаментальную характеристику. И на первом месте в системе элементов, естественно, оказался водород. С открытием периодического закона стадо ясно, что химические элементы образуют единый ряд, построение которого подчиняется какой-то внутренней закономерности. И это не могло вновь не вызвать к жизни гипотезу Праута, — правда, в несколько измененной форме: в 1888 году Уильям Крукс предположил, что все элементы, в том числе и водород, образованы путем уплотнения некоторой первичной материи, названной им протилом. А так как протил, рассуждал Крукс, по-видимому, имеет очень малый атомный вес, то отсюда понятно и возникновение дробных атомных весов. Но вот что любопытно. Самого Менделеева необычайно занимал вопрос: а почему периодическая система должна начинаться именно с водорода? Что мешает существованию элементов с атомным весом, меньше единицы? И в качестве такого элемента в 1905 году Менделеев называет.. «мировой эфир». Более того, он помещает его в нулевую группу над гелием и рассчитывает его атомный вес — 0,000001! Инертный газ со столь малым атомным весом должен быть по мнению Менделеева, всепроникающим, а его упругие колебания могли бы объяснить.
0 Comments
Leave a Reply. |