МІНСЬКИЙ КОЛЕДЖ ТЕХНОЛОГІЇ І ДИЗАЙНУ ЛЕГКОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ
Реферат
з дисципліни: Хімія
Тема: «Водень і його сполуки»
Підготувала: учениця I курсу 343 групи
Віскуп Олена
Перевірив: Аляб'єва Н.В.
Мінськ 2009
Зміст
Будова атома водню в періодичній системі
Ступені окислення
Поширеність у природі
Водень як проста речовина
Сполуки водню
Список літератури
Будова атома водню в періодичній системі
Перший елемент періодичної системи (1-й період, порядковий номер 1). Не має повної аналогії з іншими хімічними елементами і не належить ні до якої групи, тому в таблицях умовно поміщається в I А групу і / або VIIA-групу.
Атом водню найменший за розмірами і найлегший серед атомів усіх елементів. Електронна формула атома 1 s 1. Звичайна форма існування елемента у вільному стані - двоатомних молекула.
Ступені окислення
Атом водню в з'єднаннях з більш електронегативними елементами проявляє ступінь окислення +1, наприклад HF, H 2 O та ін А в з'єднаннях з металами-гідридах - ступінь окислення атома водню дорівнює -1, наприклад NaH, CaH 2 та ін Володіє значенням електронегативності середнім між типовими металами і неметалами. Здатний каталітично відновлювати в органічних розчинниках, таких як оцтова кислота або спирт, багато органічні сполуки: ненасичені сполуки до насичених, деякі сполуки натрію-до аміаку або амінів.
Поширеність у природі
Природний водень складається з двох стабільних ізотопів - протію 1 Н, дейтерію 2 Н і тритію 3 Н. По-іншому дейтерій позначають як D, а тритій як Т. Можливі різні комбінації, наприклад НТ, HD, TD, H 2, D 2, T 2. Водень більше поширений в природі у вигляді різних сполук із сіркою (H 2 S), киснем (у вигляді води), вуглецем, азотом і хлором. Рідше у вигляді сполук з фосфором, йодом, бромом та іншими елементами. Входить до складу всіх рослинних і тваринних організмів, нафти, викопного вугілля, природного газу, ряду мінералів і порід. У вільному стані зустрічається дуже рідко в невеликих кількостях - у вулканічних газах і продуктах розкладання органічних залишків. Водень є найпоширенішим елементом у Всесвіті (близько 75%). Він входить до складу Сонця і більшості зірок, а також планет Юпітера й Сатурна, які в основному складаються з водню. На окремих планетах водень може існувати у твердому вигляді.
Водень як проста речовина
Молекула водню складається з двох атомів, пов'язаних між собою ковалентного неполярной зв'язком. Фізичні властивості - газ без кольору і запаху. Швидше за інших газів поширюється в просторі, проходить через дрібні пори, при високих температурах порівняно легко проникає крізь сталь та інші матеріали. Має високу теплопровідність.
Хімічні властивості. У звичайному стані при низьких температурах малоактивний, без нагрівання реагує з фтором і хлором (при наявності світла).
H 2 + F 2 2HF
H 2 + Cl 2 hv 2 HCl
З неметалами взаємодіє активніше, ніж з металами.
2 H 2 + C = CH 4
При взаємодії з різними речовинами може виявляти як окислювальні, так і відновні властивості.
Сполуки водню
Одним із з'єднань водню є галогени. Вони утворюються при з'єднанні водню з елементами VIIA групи. HF, HCl, HBr і HI є безколірні гази, добре розчинні у воді.
Cl 2 + H 2 O HClO + HCl; HClO-хлорне вода
Так як HBr і HI типові відновники, то їх не можна отримати за обмінною реакції як HCl.
CaF 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2 HF
Вода - найпоширеніша в природі сполука водню.
2Н 2 + О 2 = 2Н 2 О
Не має ні кольору, ні смаку, ні запаху. Дуже слабкий електроліт, але активно реагує з багатьма металами і неметалами, основними і кислотними оксидами.
2Н 2 О + 2 Na = 2NaOH + H 2
Н 2 О + BaO = Ba (OH) 2
3 Н 2 О + P 2 O 5 = 2H 3 PO 4
Важка вода (D 2 O) - ізотопна різновид води. Розчинність речовин у важкій воді значно менше ніж у звичайній. Важка вода отруйна, тому що уповільнює біологічні процеси в живих організмах. Накопичується в залишку електролізу при багаторазовому електролізі води. Використовується як теплоносій і сповільнювач нейтронів в ядерних реакторах.
Гідриди - взаємодія водню з металами (при високій температурі) або менше електронегативними ніж водень неметалами.
Si + 2H 2 = SiH 4
H 2 + S = H 2 S
Сам же водень був відкритий в першій половині 16в. Парацельсом. У 1776 Г. Кавендіш вперше досліджував його властивості, в 1783-1787 А. Лавуазьє показав, що водень входить до складу води, включив його в список хімічних елементів і запропонував назву «гідроген».
Список літератури
М.Б. Волович, О.Ф. Кабардин, Р.А. Лідін, Л.Ю. Алікберова, В.С. Рохля, В.Б. Пятунін, Ю.А. Симагин, С.В Симонович / Довідник школяра / Москва «АСТ-ПРЕСС КНИГА» 2003.
І.Л. Кнуняц / Хімічна енциклопедія / Москва «Радянська енциклопедія» 1988
І.Є. Шиманович / Хімія 11/Мінск «Народна асвета» 2008
Ф. Коттон, Дж. Уілкінсон / Сучасна неорганічна хімія / Москва «Світ» 1969