Водород Материал для уроков химии в 8 классе
advertisement
Водород Материал для уроков химии в 8 классе история Выделение горючего газа при взаимодействии кислот и металлов наблюдали в XVI и XVII веках Знаменитый английский физик и химик Г. Кавендиш в 1766 году исследовал этот газ и назвал его «горючим воздухом». Французский химик А. Лавуазье совместно с инженером Ж. Менье, используя специальные газометры, в 1783 г. осуществил синтез воды, а затем и её анализ, разложив водяной пар раскалённым железом. Таким образом он установил, что «горючий воздух» входит в состав воды и может быть из неё получен. название Лавуазье дал водороду название hydrogène (от др.-греч. «вода» и «рождаю») — «рождающий воду». Русское наименование «водород» предложил химик М. Ф. Соловьев в 1824 году. Водород во Вселенной Водород — основной строительный материал вселенной. Это самый распространённый элемент, и все элементы образуются из него в результате термоядерных и ядерных реакций. На Земле содержание водорода понижено по сравнению с Солнцем, гигантскими планетами и первичными метеоритами, из чего следует, что во время образования Земля была значительно дегазирована и водород вместе с другими летучими элементами покинул планету. Водород на Земле Свободный водород H2 относительно редко встречается в земных газах, но в виде воды он принимает исключительно важное участие в геохимических процессах Свойства водорода Водород при смеси с воздухом образует взрывоопасную смесь - так называемый гремучий газ. Наибольшую взрывоопасность этот газ имеет при объёмном отношении водорода и кислорода 2:1, или водорода и воздуха приближённо 2:5, так как в воздухе кислорода содержится примерно 21%. Также водород пожароопасен. Жидкий водород при попадении на кожу может вызвать сильное обморожение. Получение в лаборатории Действие разбавленных кислот на металлы. Для проведения такой реакции чаще всего используют цинк и соляную кислоту: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑ 2.Взаимодействие кальция с водой: Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑ Аппарат Киппа Ïîëó÷ Í2.mpg Получение в промышленности 1.Электролиз воды 2H2O → 2H2↑ +О2 ↑ 2.Из природного газа. Строение молекулы Молекула водорода состоит из двух атомов. Химическая связь в молекуле водорода — ковалентная Молекулярная масса Н2 = 2 Применение водорода Английские химики 18 в., Генри Кавендиш и Джозеф Пристли, заново открывшие водород, первыми изучили его свойства. Они обнаружили, что это необычайно легкий газ — он в 14 раз легче воздуха. Если надуть им резиновый шарик, он взлетит ввысь. Это свойство водорода использовали раньше для наполнения воздушных шаров и дирижаблей. В декабре 1783 Шарль в сопровождении физика Франсуа Робера в присутствии 400 тысяч зрителей предприняли первый полёт на воздушном шаре, заполненном водородом. ГейЛюссак (также совместно с физиком Жаном Батистом Био) поставил в 1804 рекорд высоты, поднявшись на 7000 метров. Но водород горюч. Более того, его смеси с воздухом взрываются, а смесь водорода с кислородом называют даже «гремучим газом». В мае 1937 пожар за несколько минут уничтожил гигантский немецкий дирижабль «Гинденбург» — в нем было 190 000 кубометров водорода. Тогда погибло 35 человек. После многих несчастных случаев водород в воздухоплавании больше не используют, его заменяют гелием или горячим воздухом. Химические свойства Взаимодействие с неметаллами При поджигании или в присутствии платинового катализатора реагирует с кислородом O2 + 2H2 → 2H2O, реакция протекает со взрывом. (гремучий газ) с серой: S + H2 → H2S С азотом: N2 + 3H2 → 2NH3 С сажей: C + 2H2 → CH4 Химические свойства Взаимодействие с оксидами металлов Оксиды восстанавливаются до металлов: CuO + H2 → Cu + H2O Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O WO3 + 3H2 → W + 3H2O Водород - экологически чистое топливо уже в 1979 году компания BMW выпустила первый автомобиль, вполне успешно ездивший на водороде, при этом не взрывавшийся и выпускавший из выхлопной трубы водяной пар. В эпоху усиливающейся борьбы с вредными выхлопами машина была воспринята как вызов консервативному автомобильному рынку. Вслед за BMW в экологическую сторону потянулись и другие производители. К концу века каждая уважающая себя автокомпания имела в запаснике хотя бы один концепт-кар, работающий на водородном топливе.
