Hidrogén-oxid: megszerzés és tulajdonságok

A bolygónk legfontosabb és legelterjedtebb anyaga természetesen a víz. Mit lehet összehasonlítani vele a fontossággal? Ismeretes, hogy a Földön elért élet csak a folyadék megjelenésével lehetséges. Mi a víz (hidrogén-oxid) a kémiai szempontból? Mit tartalmaz, és milyen tulajdonságokkal rendelkezik? Próbáljuk megérteni ezt a cikket.

Hidrogén és vegyületei

A leggyengébb atom a teljes periodikus rendszerben hidrogén. Ugyancsak kettős helyzetben van, mind a halogének egy alcsoportjában, mind az alkálifémek első csoportjaként . Mi magyarázza ezeket a tulajdonságokat? Az atom héjának elektronikus szerkezete. Csak egy elektronja van, amely szabadon távozhat és csatlakozhat egymáshoz, egy párt alkotva, és kitöltheti a külső szintet.

Ezért az elem legfontosabb és egyetlen oxidációs állapota +1 és -1. Könnyen kölcsönhatásba lép a fémekkel, hidrideket képezve - szilárd, nem illékony sószerű vegyületek fehér színűek.

Ugyanakkor a hidrogén is könnyen illékony molekulákat képez, amelyek kölcsönhatásba lépnek a nem-fémekkel. Például:

• Hidrogén-szulfid H ₂ S;
• Metán CH ₄ ;
• Silane SiH ₄ és mások.

Általában a hidrogén sokat képez. Azonban a legfontosabb anyag, amelyben belép, hidrogén-oxid, amelynek képlete H ₂ O. Ez a leghíresebb összetétel, amely még az általános osztályok diákjait is, aki még nem ismeri a kémiai anyagokat, a képletből tanul. Végül is a víz (és ez a legmagasabb hidrogén- oxid ) nem csak közös anyag, hanem életünk forrása is a bolygónkon.

Az elem neve nagyon tükrözi a fő lényegét - a hidrogént, vagyis a "vízszülést". Mint minden más oxid, ez egy bináris vegyület is, amely számos fizikai és kémiai tulajdonsággal bír. Ezenkívül vannak olyan speciális jellemzők, amelyek megkülönböztetik a vizet az összes többi vegyülettől.

A hidrogénatomot jelentő vegyületek fontos csoportja a szerves és ásványi savak is.

A hidrogén kémiai tulajdonságai

A kémiai aktivitás szempontjából a hidrogén meglehetősen erős redukálószer. Számos reakcióban ilyen tulajdonságokat mutat. Azonban, ha kölcsönhatásba kerülnek még erősebb fémekkel, oxidálószerként válik.

Az iparban nagyon fontos a hidrogén és a fémoxidok kölcsönhatása. Végül is ez az egyik módja annak, hogy az utóbbit tiszta formában szerezzük. A hidrogénhidrogén egy fémes módszer a fémek oxidálásából származó fémek hidrogénnel történő redukciójával.

A hidrogén és az oxid reakciója a következő általános alakú: Me _x O _y + H2 = H ₂ O + Me.

Természetesen ez messze az egyetlen módja a tiszta fémek szintetizálására. Vannak mások is. Az oxidok hidrogénnel történő csökkentése azonban egy energikusan nyereséges és egyszerű gyártási folyamat, amely széleskörű alkalmazást talál.

Egy másik érdekes tulajdonság az, hogy amikor a hidrogént levegővel keverik, a hidrogén nagyon robbanásveszélyes keveréket képezhet. A neve robbanásveszélyes gáz. Ehhez a keverést két oxigénmennyiségű hidrogén kiszámításával kell elvégezni.

Víz - hidrogén-oxid

Az a tény, hogy ez az oxid nagyon fontos, már többször említettük. Most jellemezzük a kémia szempontjából. Ez a vegyület valóban tartozik-e a szervetlen anyagok ebbe a csoportjába?

Ehhez próbáljon meg egy kicsit másképpen leírni a képletet: H ₂ O = NON. A lényeg ugyanaz, az atomok száma ugyanaz, azonban most nyilvánvaló, hogy előttünk van hidroxid. Milyen tulajdonságokkal rendelkezik? Tekintsük a vegyület disszociációját:

HN = H ⁺ + OH ^- .

Ennek következtében a tulajdonságok savasak, mivel hidrogénionok vannak jelen az oldatban. Ezenkívül nem lehetnek alapvetőek, mivel a lúgok csak fémeket alkotnak.

Ezért egy másik név, amely hidrogén-oxidot tartalmaz, a legegyszerűbb összetételű oxigéntartalmú sav. Ha egy ilyen molekulának ilyen komplex beavatkozásai vannak, ezért tulajdonságai különlegesek lesznek. És a tulajdonságok taszítják a molekula szerkezetét, ezért szétszereljük.

A vízmolekula szerkezete

E modellről először Nils Bohr gondolta, ő tulajdonolja az elsőbbséget és a szerzőséget ebben a kérdésben. A következő tulajdonságokkal rendelkezik.

1. A vízmolekula egy dipólus, mivel az összetevők összetétele jelentősen különbözik az elektronegativitás értékétől.
2. A formája háromszög alakú, az alap - hidrogén, és a felső - oxigén.
3. Ennek a szerkezetnek köszönhetően ez az anyag hidrogénkötéseket képezhet, mind ugyanazon molekulák és más vegyületek között, amelyek erősen elektronegatív elemei vannak a készítményben.

A lenti képen látható, hogy a vizsgált hidrogén-oxid a vázlatosan néz ki.

A hidrogén-oxid fizikai tulajdonságai

Számos alapvető jellemzőt lehet azonosítani.

1. Összegzett állapot: gáznemű - gőz, folyadék, szilárd - hó, jég.
2. A forráspont 100 ^° C (99,974).
3. Az olvadáspont 0 ^° C.
4. A víz 0-4 ° C-os hőmérséklet-tartományban melegíthet. Ez megmagyarázza a jég képződését a felületen, amelynek kisebb a sűrűsége és az élet megőrzése a hidrogén-oxid vastagsága alatt.
5. Nagy hőteljesítmény, de nagyon alacsony hővezető képesség.
6. A hidrogén folyadékállapotában az oxid viszkozitást mutat.
7. Egy speciális tulajdonságot lehet nevezni felületi feszültségnek és negatív elektromos potenciál kialakulásának a vízfelszínen.

Ahogy fentebb megjegyeztük, a tulajdonságok tulajdonságai függenek a szerkezettől. Tehát itt van. A hidrogénkötések kialakulásának képessége a vegyület hasonló tulajdonságait eredményezte.

Hidrogén-oxid: kémiai tulajdonságok

A kémia szempontjából a víz aktivitása elég magas. Különösen, amikor a reakciók a fűtéssel együtt járnak. Mi a hidrogén-oxid, amely képes kölcsönhatásba lépni?

1. Fémekkel, amelyek a feszültségek sorozatában állnak a hidrogénig. Ugyanakkor a legaktívabb (alumínium) speciális körülményekre nincs szükség, és az alacsonyabb redukáló képességgel rendelkezők csak gőzzel reagálnak. Ugyanazok, amelyek a hidrogén után állnak, egyáltalán nem képesek ilyen kölcsönhatásokra.
2. Nem fémekkel. Nem mindenkinek, de a többséggel. Például fluor-atmoszférában a víz ibolya lánggal ég. Ezenkívül a reakció klór-, szén-, szilícium- és más atomokkal lehetséges.
3. Fémoxidokkal (bázikus) és savval (nem fémek). Ennek megfelelően lúgok és savak képződnek. A fémek közül a fő alcsoportok első két csoportjának képviselői, a magnézium és a berillium kivételével, képesek ilyen reakciókra. A nem-fémek, amelyek savas oxidokat alkotnak, kölcsönhatásba lépnek a vízzel. Kivétel a folyami homok - SiO ₂ .

A következő reakció a hidrogén-oxid reakciójának példájaként említhető: SO ₃ + H 2O = H ₂ SO _4.

Terjesztés a természetben

Már megtudtuk, hogy ez az anyag a leggyakoribb a világon. Jelölje meg a tárgy százalékos arányát.

1. Az emberek és az emlősök testtömegének körülbelül 70% -a. Egyes állatvilág képviselői kb. 98% hidrogén-oxidot (medúza) tartalmaznak.
2. A Föld 71% -a vízzel borított.
3. A legnagyobb tömeg a Világ-óceán vize.
4. Körülbelül 2% a gleccserek.
5. 0,63% koncentrálódik a talaj alatt.
6. 0,001% a légkörre esik (köd).
7. A növények teste a víz 50% -át teszi ki, némelyik még több.
8. Számos vegyület található kristályos hidrátok formájában, amelyek kötődött vizet tartalmaznak.

Folytassa ezt a listát sokáig, mert nehéz emlékezni mindenre, ami nem tartalmaz vizet, vagy ha nem volt benne. Vagy ez az oxid oxidálása nélkül jött létre.

A megszerzés módszerei

A hidrogén-oxid termelése nem ipari jelentőségű. Könnyebb a kész forrásokat - folyókat, tavakat és más víztesteket használni, mint hatalmas energiát és reagenseket eltölteni. Ezért a laboratóriumban csak desztillált, extra tiszta vizet kell beszerezni.

Ebből a célból bizonyos készülékeket, például desztillációs kockákat használnak. Az ilyen víz sok vegyi kölcsönhatáshoz szükséges, mivel a nyersanyag nagy mennyiségű idegen szennyeződést, sót, ionokat tartalmaz.

Biológiai szerep

Mondani, hogy mindenhol víz használják, ne mondj semmit. Elképzelhetetlen elképzelni az életedet e kapcsolat nélkül. Már reggeltől estig az emberek folyamatosan használják mind a hazai, mind az ipari célokra.

A hidrogén-oxid tulajdonságai egyetemes oldószerként való alkalmazását jelentik. És nem csak a laboratóriumban. De az élőlényekben is, ahol több ezer biokémiai reakció van minden másodikban.

A víz maga is számos szintézis résztvevője, hanem melléktermékként is szolgál. Minden ember a Földön 60 éven keresztül átmegy mintegy 50 tonna e csodálatos anyagon!

Hidrogén-oxidot használunk:

• Minden iparágban;
• orvostudomány;
• Kémiai szintézis;
• Mindenféle produkcióban;
• Háztartási igények;
• mezőgazdaságban.

Nehéz meghatározni azt az életterületet, amelyben víz nélkül lehet. Az egyetlen élőlény, amely összetételében nincsen hidrogén-oxid és élő nélkül él, vírusok. Ezért nehéz keményen küzdeni egy ilyen szervezet ellen.