Proprietà chimiche dell'idrogeno: caratteristiche e applicazione

Considera cosa costituisce l'idrogeno. Le proprietà chimiche e la preparazione di questo non-metallo sono studiate nel corso. chimica inorganica a scuola. Questo elemento è guidato dalla tavola periodica di Mendeleev, e quindi merita una descrizione dettagliata.

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Prima di considerare le proprietà fisiche e chimiche dell'idrogeno, scopriamo come questo elemento importante è stato trovato.

I chimici che lavorarono nel sedicesimo e diciassettesimo secolo, hanno più volte menzionato nei loro scritti di gas combustibile, che viene rilasciato quando esposto a metalli attivi acidi. Nella seconda metà del XVIII secolo, G. Cavendish fu in grado di raccogliere e analizzare questo gas, dandogli il nome di "gas combustibile".

Le proprietà fisiche e chimiche dell'idrogeno in quel momento non furono studiate. Solo alla fine del diciottesimo secolo A. Lavoisier riuscì a stabilire con l'analisi che era possibile ottenere questo gas analizzando l'acqua. Poco dopo, ha iniziato a chiamare il nuovo elemento idrogeno, che significa "dare alla luce l'acqua". Hydrogen deve il suo nome russo contemporaneo M.F. Solov'ev.

Essere nella natura

Le proprietà chimiche dell'idrogeno possono essere analizzate solo sulla base della sua prevalenza in natura. Questo elemento è presente nell'idro - e nella litosfera, e fa anche parte dei minerali: gas naturale e associato, torba, petrolio, carbone, scisto combustibile. È difficile immaginare un adulto che non sappia che l'idrogeno è parte integrante dell'acqua.

Inoltre, questo non-metallo si trova negli animali sotto forma di acidi nucleici, proteine, carboidrati, grassi. Sul nostro pianeta, questo elemento si trova in una forma libera molto raramente, forse, solo nel gas naturale e vulcanico.

Sotto forma di plasma, l'idrogeno rappresenta circa la metà della massa delle stelle e il sole, inoltre, fa parte del gas interstellare. Per esempio, in una forma libera, così come nella forma di metano, ammoniaca, questo non-metallo è presente nella composizione delle comete e persino in alcuni pianeti.

Proprietà fisiche

Prima di considerare le proprietà chimiche dell'idrogeno, notiamo che in condizioni normali è una sostanza gassosa più leggera dell'aria, con diverse forme isotopiche. È quasi insolubile in acqua, ha un'alta conducibilità termica. Il Protium, con un numero di massa pari a 1, è considerato la sua forma più semplice. Il trizio, che ha proprietà radioattive, è formato in natura dall'azoto atmosferico quando esposto ai neuroni dei raggi UV.

Caratteristiche della struttura della molecola

Al fine di considerare le proprietà chimiche dell'idrogeno, le reazioni caratteristiche di esso si soffermeranno sulle peculiarità della sua struttura. In questa molecola biatomica, il covalente non polare legame chimico La formazione di idrogeno atomico è possibile grazie all'interazione di metalli attivi con soluzioni acide. Ma in questa forma, questo non-metallo è in grado di esistere solo per un periodo di tempo insignificante, quasi immediatamente si ricombina in una forma molecolare.

Proprietà chimiche

Considerare le proprietà chimiche dell'idrogeno. Nella maggior parte dei composti che questo elemento chimico forma, mostra uno stato di ossidazione di +1, che lo rende simile a attivo metalli (alcalini). Le principali proprietà chimiche dell'idrogeno, caratterizzandolo come un metallo:

• interazione con l'ossigeno per formare acqua;
• reazione con alogeni, accompagnata dalla formazione di alogenuro di idrogeno;
• ottenere idrogeno solforato se combinato con lo zolfo.

Di seguito è riportata l'equazione delle reazioni che caratterizzano le proprietà chimiche dell'idrogeno. Attiriamo l'attenzione sul fatto che come non-metallo (con un grado di ossidazione di -1), agisce solo nella reazione con metalli attivi, formando con essi i corrispondenti idruri.

L'idrogeno a temperatura normale interagisce in modo inattivo con altre sostanze, quindi la maggior parte delle reazioni viene eseguita solo dopo il preriscaldamento.

Soffermiamoci più in dettaglio su alcune interazioni chimiche dell'elemento che dirige la tavola periodica degli elementi chimici di Mendeleev.

La reazione di formazione dell'acqua è accompagnata dal rilascio di 285,937 kJ di energia. A temperature elevate (oltre 550 gradi Celsius), questo processo è accompagnato da una forte esplosione.

Tra le proprietà chimiche dell'idrogeno gassoso, che hanno trovato un'applicazione significativa nell'industria, è interessante l'interazione con gli ossidi metallici. È per idrogenazione catalitica nell'industria moderna che gli ossidi di metallo vengono lavorati, ad esempio, il metallo puro viene estratto dall'ossido di ferro (ossido di ferro misto). Questo metodo consente un'elaborazione efficiente di rottami metallici.

La sintesi dell'ammoniaca, che implica l'interazione dell'idrogeno con l'azoto dell'aria, è anche richiesta nella moderna industria chimica. Tra le condizioni di occorrenza di questa interazione chimica, notiamo la pressione e la temperatura.

conclusione

È l'idrogeno che è una sostanza chimica di basso livello in condizioni normali. Con l'aumentare della temperatura, la sua attività aumenta in modo significativo. Questa sostanza è richiesta nella sintesi organica. Ad esempio, mediante idrogenazione, i chetoni possono essere ridotti ad alcoli secondari e le aldeidi possono essere convertite in alcoli primari. Inoltre, mediante idrogenazione, è possibile trasformare idrocarburi insaturi della classe di etilene e acetilene nei composti limite della serie metano. L'idrogeno è giustamente considerato una sostanza semplice nella domanda nella moderna produzione chimica.