Водород: получение и свойства
🧪 Химия · 8 класс
Водород
Водород — химический элемент с символом H и порядковым номером один, он стоит первым в периодической системе. Как простое вещество водород существует в виде молекул H2 — это самый лёгкий газ, без цвета, вкуса и запаха, почти нерастворимый в воде. Водород — самый распространённый элемент во Вселенной: из него состоят Солнце и звёзды.
Из-за малой плотности водород в четырнадцать с лишним раз легче воздуха. Раньше им наполняли воздушные шары и дирижабли, но из-за взрывоопасности от этого отказались и заменили водород безопасным негорючим гелием.
Получение водорода
В лаборатории водород получают действием кислот на активные металлы. Чаще всего используют цинк и разбавленную серную или соляную кислоту. В промышленности водород получают из природного газа и при разложении воды электрическим током.
Получение водорода: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. Выделяющийся газ собирают вытеснением воздуха, перевернув сосуд вверх дном, так как водород легче воздуха.Физические и химические свойства
Водород — активный неметалл. Он горит в кислороде с образованием воды, а смесь водорода с воздухом взрывоопасна и называется гремучим газом. Водород способен восстанавливать металлы из их оксидов, отнимая у них кислород, поэтому его относят к восстановителям. В таких реакциях водород соединяется с кислородом оксида и образует воду, а металл выделяется в чистом виде.
| Реакция | Уравнение |
|---|---|
| Горение водорода | 2H2 + O2 = 2H2O |
| Восстановление меди из оксида | CuO + H2 = Cu + H2O |
| Реакция с серой | H2 + S = H2S |
Применение
- как восстановитель в металлургии;
- для синтеза аммиака и других веществ;
- как экологичное топливо, при сгорании которого образуется вода;
- для получения чистых металлов из оксидов;
- в пищевой промышленности при переработке жиров.
Водород считают топливом будущего, ведь при его сгорании не образуется вредных веществ, а получается только вода. Учёные разрабатывают двигатели и электростанции, работающие на водороде. Главная сложность состоит в безопасном хранении и перевозке этого лёгкого и взрывоопасного газа, поэтому над решением этой задачи работают инженеры во многих странах.
Частые ошибки. Перед поджиганием водород обязательно проверяют на чистоту: смесь с воздухом взрывается. Чистый водород горит спокойно, почти бесцветным пламенем. Собирать водород нужно в перевёрнутый сосуд, потому что он легче воздуха.
Кратко о главном
- Водород — самый лёгкий газ, простое вещество
H2. - В лаборатории его получают действием кислот на активные металлы.
- Водород горит в кислороде, образуя воду, и восстанавливает металлы из оксидов.
- Смесь водорода с воздухом взрывоопасна — это гремучий газ.
- Применяется как восстановитель и перспективное экологичное топливо.