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:
Объяснение:
1) ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O
ZnO+ 2H(+) + 2Cl(-)= Zn(2+) + 2Cl(-) + H2O
ZnO + 2H(+)= Zn(2+) + H2O
3Na2O + 6HCl = 6NaCl + 3H2O
3Na2O + 6H(+)+ 6Cl(-)= 6Na(+) + 6Cl(-)+ 3H2O
3Na2O + 6H(+) = 6Na(+) + 3H2O
AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3
Ag(+)+ NO3(-)+ H(+) + Cl(-) = AgCl+ H(+) + NO3(-)
Ag(+) + Cl(-) = AgCl
2) K2O + 2HNO3 = 2KNO3 + H2O
K2O + 2H(+) + 2NO3(-) = 2K(+) + 2NO3(-) + H2O
K2O + 2H(+) = 2K(+) + H2O
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
CaCO3 + 2H(+) + 2Cl(-)= Ca(2+) + 2Cl(-) + CO2 + H2O
CaCO3 + 2H(+) = Ca(2+)+ CO2 + H2O
Al(OH)3 + H3PO4 = AlPO4 + 3H2O
Al(OH)3 + 3H(+)+ PO4(3-) = AlPO4 + 3H2O
