Водород, его физические и химические свойства
Элемент водород начинает Периодическую систему – он имеет порядковый номер 1. Это самый легкий из химических элементов. Обладая уникальными свойствами, частично напоминающими свойства галогенов, частично – щелочных металлов, он оказывается расположенным и в первой, и в VII группах Периодической системы.
Строение водорода
Атом водорода имеет очень простое строение – в нем содержится всего один протон и один электрон. Отдавая электрон, атом приобретает степень окисления +1, а принимая его – степень окисления –1. Относительная атомная масса атома водорода равна 1. Однако в природе существуют и более тяжелые атомы водорода – дейтерий (содержит один нейтрон, поэтому его масса равна 2) и тритий (содержит два нейтрона, атомная масса равна 3).
Водород – самый распространенный элемент во Вселенной. На Земле он уступает по распространенности кислороду, кремнию и некоторым другим элементам. Главное соединение водорода – вода. Также он содержится в природном газе, нефти, в некоторых минералах, в белках, жирах и углеводах.
Физические свойства
При обычных условиях водород – газ, состоящий из двухатомных молекул. Он не имеет ни цвета, ни запаха, мало растворим в воде (1,82 мл в 100 г воды при 20 ). При сильном сжатии и охлаждении переходит в жидкое состояние. Жидкий водород кипит при –253°C, при этой температуре азот и кислород находятся в кристаллическом состоянии. Твердый водород образуется при охлаждении до –259°C.
Газообразный водород обладает рядом уникальных свойств. Благодаря маленькому радиусу атомы и молекулы водорода могут проникать через резину, стекло и даже через металлы. Некоторые металлы, например, платина и палладий растворять значительные количества газообразного водорода. Водород в 14,5 раз легче воздуха, 100 л водорода при 0 весят всего 9 г. Это самый легкий из газов и самое легкое вещество.
Химические свойства
При комнатной температуре реагирует лишь с фтором, а на свету – с хлором, при нагревании – с кислородом, серой, азотом, углеродом:
H + X = 2HX (X = F, Cl)
2H + O = 2HO,
H + S = HS,
3H + N = 2NH.
С кислородом и воздухом водород образует взрывчатые смеси. Особенно опасна смесь одного объема кислорода и двух объемов водорода. Ее называют гремучим газом.
При взаимодействии с щелочными и щелочноземельными металлами образует гидриды. Восстанавливает некоторые металлы из оксидов:
Вариант 1
А1)2
А2)
А3)3
А4)1
А5)2
В1)FeO,K2O,MgO
В2)1)в2)а3)г4)б
B3)CaCl2-хлорид кальция
Na3PO4-фосфат натрия
H2SO4-серная кислота
С1) Mg+2HCl=MgCl2+H2
2LiOH+SO3=Li2SO4+H2O
C2) Оксиды: BaO, SiO, CO2,HgO, SO2, Na2O
Основание: Mg(OH)2, Fe(OH)2, KOH
Кислоты: H3PO4, HCl, H2SO4, HNO3
Соли: СаCl2, Na3PO4
C3) 2Mg+O2=2MgO
MgO+H2O= Mg(OH)2
Mg(OH)2+2HCl= MgCl2 +H2O
Объяснение:
Вариант2
А1)2
А2)4
А3)2
А4)3
А5)3
В1) CO2,Cl2O7, P2O5
B2)1)в2)г3)д4)б
В3) Fe(OH)3 - гидроксид железы(III)
CO2- диоксид углерода
H2SiO3 - кремневая кислота
С1) FeCl3+ 3KOH=Fe(OH)3+3KCl
Ba(OH)2+SO2= BaSO3+Н2
С2) Оксид: Na2O, CO2, HgO, SO2, SiO3
Основание: KOH, Fe(OH)3, Fe(OH)2, KOH
Кислоты: H3PO4, HCl, H2SO4, HNO3
Соли: CaCl2, Na3PO4
C3) 2Mg+O2=2MgO
MgO+H2O= Mg(OH)2
Мg(OH)2+2HCl= MgCl2+H2O
