В центре атома находитсяm положительное ядро. Вокруг вращается отрицательно заряженный электрон. Электронная формула:1s1.m прот. = 1,00783 (а.е.м.). m нейтр.= 1,00866 (а.е.м.). m протона = m электрона.
Для водорода более характерны соединения, в которых он проявляет положительную степень окисления. Он взаимодействует со многими неметаллами. В зависимости от активности неметаллов реакция может протекать с различной скоростью. Так, со фтором водород взаимодействует всегда со взрывом:F2 + H2 = 2 НF {фтороводород) Хлор взаимодействует с водородом значительно спокойнее: в темноте и без нагревания реакция протекает довольно медленно, на свету - значительно быстрее, а при наличии инициатора (искра, нагревание) - моментально и со взрывом. Поэтому смесь хлора и водорода является гремучей и требует чрезвычайной осторожности в обращении. Водород хорошо горит в атмосфере хлора. Во всех случаях реакция водорода с хлором протекает по уравнениюН2 + Сl2 = 2 НСl (хлороводород) С бромом и иодом водород реагирует очень медленно.
С другими неметаллами водород реагирует либо при высокой температуре, либо при высоких. температуре и давлении. Например, с серой водород реагирует только при нагревании, а с азотом - при нагревании и высоком давлении:Н2 + S = Н2S (сероводород )3 H2 + N2 = 2 NН3 (аммиак) Водород может отнимать кислород или галогены от многих металлов и неметаллов. В этом случае он выступает как восстановитель:
СuСl2 + Н2 = Сu + 2 НСl Эти реакции используются в металлургии для получения свободных металлов. Они, как правило, протекают при высоких температурах. Чем активнее металл, тем более высокая температура требуется для его восстановления. Водород не поддерживает горение обычных горючих веществ (являющихся соединениями углерода). Так, зажжённая свеча гаснет в нём. Однако, например, кислород горит в атмосфере водорода. Отсюда видна относительность понятия "поддерживает" или "не поддерживает" горения. Обычно его относят именно к горению соединений углерода.
Сам водород горит и в чистом кислороде, и на воздухе, причём продуктом сгорания является вода. При поджигании смеси обоих газов ("гремучего газа") взаимодействие протекает со взрывом. Если вместо поджигания привести эту смесь в соприкосновение с очень малым количеством мелко раздробленной платины (играющей роль катализатора), то реакция протекает быстро, но спокойно.
а) мідь —> купрум(ІІ) сульфат —> купрум(ІІ) гідроксид —> купрум(ІІ) оксид —> мідь;
Cu—>CuSO4—>Cu(OH)2—>CuO—>Cu
Cu+HgSO4=Hg+CuSO4
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓ +Na2SO4
Cu(OH)2=CuO+H2O
2CuO=2Cu+O2
б) фосфор —> фосфор(У) оксид —> калій ортофосфат —> ортофосфатна кислота —> кальцій ортофосфат;
P—>P2O5—>K3PO4—>H3PO4—>Ca3(PO4)2
4P+5O2=2P2O5
P2O5+3K2O=2K3PO4
K3PO4+3HCl=H3PO4+3KCl
2H3PO4+3Ca(NO3)2=Ca3(PO4)2↓+6HNO3
в) залізо —> ферум(ІІ) оксид -> ферум(ІІ) хлорид -» ферум(ІІ) гідроксид —> ферум(ІІ) оксид -> залізо;
Fe—>FeO—>FeCl2—>Fe(OH)2—>FeO—>Fe
2Fe+O2=2FeO
FeO+2HCl=FeCl2+H2O
FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl
Fe(OH)2=FeO+H2O
г) магній -> магній оксид -> магній карбонат —> карбон(ІV) оксид—> кальцій карбонат —> кальцій оксид.
Mg—>MgO—>MgCO3—>CO2—>CaCO3—>CaO
2Mg+O2=2MgO
MgO+H2CO3=MgCO3+H2O
MgCO3=MgO+CO2↑
CO2+CaO=CaCO3
CaCO3=CaO+CO2↑
