Главная >> Химия 8 класс. Кузнецова

Глава 11. Водород — рождающий воду и энергию

§ 52. Водород — химический элемент и простое вещество

При изучении предыдущих глав мы уже неоднократно встречались с водородом. Пришло время обобщить и расширить знания об этом химическом элементе, познакомиться с областями и перспективами его применения.

Вспомните и назовите как можно больше веществ, содержащих в своём составе водород. Какие из этих веществ можно использовать в качестве источника для его получения? Почему?

Химический элемент водород относится к числу наиболее распространённых в природе. Древние китайские хроники свидетельствуют о том, что он и его состав известны человеку очень давно: название неоднократно упоминавшегося в них газа складывалось из иероглифов, означающих «огонь» и «газ».

В Европе водород («горючий воздух») наблюдали многие замечательные естествоиспытатели: немецкий врач Парацельс, английские исследователи Дж. Пристли и Р. Бойль. Однако честь первооткрывателя этого газа принадлежит Генри Кавендишу, не только получившему (1766) водород, как Бойль и Пристли, но и исследовавшему его свойства.

Получение водорода в лаборатории. В современных лабораториях для получения водорода пользуются разными приборами. Самый известный из них — аппарат Киппа (рис. 83). Происхождение его названия связано с голландской фирмой, выпускавшей эти аппараты.

Исходными веществами являются металл и раствор кислоты. Обычно берут цинк и раствор серной кислоты:

Водород можно собирать методами вытеснения воды и воздуха (рис. 84, а и б соответственно).

Чистый водород сгорает спокойно. Однако его смесь с кислородом воздуха при поджигании может взрываться. Наибольшую опасность представляет смесь двух объёмов водорода и одного объёма кислорода, получившая название гремучий газ. Поскольку в сосуде прибора (см. рис. 83, 84) воздух может оказаться не полностью вытесненным, водород перед работой с ним всегда проверяют на чистоту (см. с. 224-225. Практическая работа 7).

Способ получения более чистого водорода был предложен А.Л. Лавуазье, пропускавшим пары воды через раскалённый на жаровне ружейный ствол:

Задание 1. Попробуйте изобразить прибор, в котором можно получить водород по способу Лавуазье. Результат работы обсудите с товарищем.

Наиболее чистый водород получают с помощью хорошо известной вам реакции (так как технический цинк содержит примеси):

К сожалению, это очень дорогой способ получения газов. Почему?

Физические свойства водорода. Водород — самый лёгкий из всех газов (рис. 85). В воде он малорастворим, обладает наибольшей среди газообразных веществ скоростью диффузии: его молекулы быстрее любых иных распространяются в среде другого вещества, будь то керамика или сталь, легко проходят через любые перегородки.

Задание 2. Рассмотрите рисунок 86. Объясните, почему подкрашенная жидкость вытекает из колбы.

Способность водорода к диффузии возрастает при повышении температуры и давления, что усложняет работу с водородом.

Окончание параграфа >>>