Главная >> Химия 8 класс. Кузнецова

Глава 11. Водород — рождающий воду и энергию

Водород — химический элемент и простое вещество

Температуры плавления и кипения водорода (рис. 87) очень низки, поэтому получение (и хранение) жидкого водорода связано с множеством трудностей.

Впервые жидкий водород (20 см3) был получен профессором химии Лондонского университета Джеймсом Дьюаром 10 мая 1898 г. Через год последовал новый триумф: был получен твёрдый водород. В одной из своих работ Дьюар писал: «Если жидкий водород налить в сосуд с двойными стенками, пространство между которыми наполнено воздухом, то последний немедленно замерзает, и таким образом водород сам себя окружает сильной пустотой». Для получения твёрдого водорода сосуд с жидким водородом был помещён в сосуд с жидким воздухом, а пары водорода были откачаны насосом. Когда давление достаточно снизилось, жидкий водород превратился в прозрачную массу.

Сравнительная характеристика элемента и простого вещества. Чрезвычайно важной особенностью химического элемента водорода является то, что его ион представляет собой элементарную частицу протон, размеры которой на несколько порядков меньше размеров других ионов. Этим обусловлены многие особенности свойств водорода и его соединений.

Химический элемент № 1 образован атомами трёх изотопов. Самым распространённым среди них является лёгкий водород — протий. На 6800 атомов против в природе приходится 1 атом тяжёлого водорода D, или — дейтерия. Тритий (Т, или ) — сверхтяжёлый водород; встречается ещё реже, но в природе не является какой-то исключительной редкостью.

В организме каждого человека содержится около 1,7 • 10⁹ атомов радиоактивного трития, что намного меньше, чем содержание других радиоактивных элементов, входящих в его состав. Основным вместилищем сверхтяжёлого водорода-трития служит Мировой океан (85%).

Систематизируем знания о замечательном элементе, «рождающем воду», и его простом веществе — молекулярном водороде.

Задание 3. Ознакомьтесь с содержанием рисунка 87. Какова главная идея составления этой схемы? Как бы вы усовершенствовали содержание схемы и план характеристики элемента простого вещества водорода? Воспроизведите схему в своей тетради по памяти.

Вывод

Свойства водорода обусловлены составом и строением. Все химические реакции водорода — окислительно-восстановительные. Водород обычно выступает в качестве восстановителя, лишь при взаимодействии с активными металлами он выполняет функцию окислителя.

Основные понятия

Газообразный водород • Жидкий водород • Твёрдый водород

Вопросы и задания

1. Какие из перечисленных металлов можно использовать в аппарате Киппа для получения водорода: Mg (порошок), Sn, Си, Hg, Fe? Составьте уравнения возможных реакций.

2. Расскажите об устройстве и принципе действия аппарата Киппа.

3. Какую смесь водорода и кислорода называют гремучей?

4. Можно ли считать процесс получения водорода и кислорода путём разложения воды электрическим током безупречным с экологической точки зрения?

5. Как объяснить то, что водород, являющийся преимущественно восстановителем, при взаимодействии со щелочными и щёлочноземельными металлами выступает в качестве окислителя?

6. На примере вещества водорода раскройте взаимосвязь между его составом, строением и свойствами.

<<< К началу параграфа