Wodr i jego waciwoci Wystpowanie i otrzymywanie wodoru

Wodór i jego właściwości -Występowanie i otrzymywanie wodoru, -Właściwości fizyczne i chemiczne wodoru, -ważniejsze związki wodoru

Występowanie wodoru i jego otrzymywanie • Występowanie – głównie w postaci związanej (np. woda, węglowodany i inne związki organiczne), niewielkie ilości w stanie wolnym w górnych warstwach atmosfery, w gazach wulkanicznych, towarzyszy złożom gazu ziemnego. • Otrzymywanie metodami laboratoryjnymi: - Reakcje wymiany pojedynczej tj. rugowania wodoru z kwasów przez metale znajdujące się przed wodorem w szeregu aktywności metali - Elektroliza wody - Reakcje aktywnych metali (głównie litowce i berylowce) z wodą. - Reakcja cynku lub glinu z roztworem silnej zasady

Występowanie wodoru i jego otrzymywanie – cd • Otrzymywanie wodoru metodami przemysłowymi - Konwersja metanu wobec kat Ni i temp. 400 o. C - CH 4 + H 2 O CO + 3 H 2 oraz CO + H 2 O CO 2 + H 2 sumarycznie CH 4 + 2 H 2 O CO 2 + 4 H 2 - Reakcja węgla (koksu) z parą wodną C + H 2 O CO + H 2 oraz CO + H 2 O CO 2 + H 2

Izotopy wodoru i typy wiązań w związkach binarnych wodoru • Izotopy wodoru: 11 H – prot, 21 D – deuter, • 3 T – tryt, właściwości chemiczne izotopów są 1 identyczne z tym, że reaktywność maleje wraz wzrostem liczby masowej A, również wraz ze wzrostem A wzrasta gęstość, Tt i Tw. • Wodorki – to głównie związki wodoru z litowcami Me. H i berylowcami Me. H 2 z wyjątkiem Be i Mg, są to związki o wiązaniach jonowych, o budowie krystalicznej i charakterze zasadowym, w węzłach sieci krystalicznej znajdują się kationy metalu i aniony wodorkowe H-

Izotopy wodoru i typy wiązań w związkach binarnych wodoru - cd • W związkach wodoru z innymi metalami występują wiązania atomowe spolaryzowane lub metaliczne • W związkach wodoru z półmetalami i niemetalami występują wiązania kowalencyjne (atomowe) lub kowalencyjne (atomowe) spolaryzowane • W miarę wzrostu elektroujemności (wzrostu liczby atomowej Z) pierwiastków bloku s i p w okresach wiązania w związkach binarnych z wodorem wiązanie zmienia się od jonowego do kowalencyjnego silnie spolaryzowanego

Właściwości fizyczne wodoru • Wodór w warunkach normalnych (0 o. C i 1013 h. Pa) jest gazem bezbarwnym, bezwonnym, praktycznie nierozpuszczalnym w wodzie (zbiera się pod wodą), bardzo dobrze rozpuszcza się w palladzie (w 1 dm 3 palladu w temp. 20 o. C rozpuszcza się 870 dm 3 wodoru) i niklu (pallad i nikiel mają zastosowanie w procesach hydrogenacji (uwodorowania) jako katalizatory), podwyższonej temperaturze przenika przez szkło kwarcowe i przez metale

Właściwości chemiczne wodoru • Reakcje z fluorowcami (halogenami) - Samorzutnie i wybuchowo z fluorem H 2 + F 2 2 HF - Przy udziale światła uv z chlorem H 2 + Cl 2 2 HCl - W podwyższonej temperaturze bromem i jodem H 2 + Br 2 2 HBr H 2 + I 2 2 HI • Wodór jest gazem palnym, mieszanka H: O w stosunku 2: 1 jest mieszaniną piorunującą, wodór spala się blado-niebieskim płomieniem – rekcja musi być zainicjowana iskrą elektryczną lub płomieniem • W podwyższonej temp. i ciśnieniu oraz katalizatora z siarką H 2 + S H 2 S • W podwyższonej temp. i ciśnieniu z azotem 3 H 2 + N 2 2 NH 3

Wybuchowe spalenie wodoru w powietrzu

Właściwości chemiczne wodoru - cd • • Właściwości redukujące wodoru Cu. IIO-II + H 20 Cu 0 + H 2 IO-II Fe 2 IIIO 3 -II + 3 H 20 2 Fe 0 + 3 H 2 IO-II Ca. IIH 2 -I + 2 H 2 IO-II Ca. II(O-IIHI)2 + 2 H 20 Cl 20 + H 20 2 HICl-I Właściwości utleniające wodoru 2 Na 0 + H 20 2 Na. IH-I Ca 0 + H 2 ISVIO 4 -II Ca. IISVIO 4 -II + H 20

Materiały źródłowe: 1. Adam Bielański – Chemia ogólna i nieorganiczna 2. M. Grębosz, S. Zapotoczny – Słownik szkolny – Chemia 3. A. Bogdańska Zarembina, E. I. Matusewicz, J. Matusewicz – Chemia dla szkół średnich 4. R. Hassa, A. Mrzigod, J. Mrzigod, W. Sułkowski – Chemia – podręcznik i zbiór zadań w jednym 5. M. Litwin, S. Styka – Wlazło, J. Szymońska – Chemia ogólna i nieorganiczna 6. J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk – Tablice chemiczne 7. K. M. Pazdro – Chemia podręcznik do kształcenia rozszerzonego w liceach Materiał zdjęciowy: 1. Wikipedia 2. Zdjęcia własne