Свойства неметаллов и их соединений. Калюкова Е.Н. - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

11
11
Атомарный водород (или водород в момент выделения "Н") более актив-
ный восстановитель, чем молекулярный водород Н
2
, так как не требуется
дополнительной энергии для разрыва связи Н – Н ( 435 кДж/моль). Напри-
мер, водород не взаимодействует с кислородом при комнатной температуре,
а с атомарным водородом подобная реакция протекает легко:
О
2
+ Н
2
≠ (при комнатной тем-ре)
О
2
+ 2Н = Н
2
О
2
Атомарный водород непосредственно соединяется с азотом, фосфором,
серой. При комнатной температуре восстанавливает многие оксиды метал-
лов.
В щелочной среде цинк восстанавливает водород до атомарного состоя-
ния, а затем "Н" восстанавливает нитрат-ион до аммиака:
4 Zn + KNO
3
+ 7 KOH = 4 K
2
ZnO
2
+ NH
3
+ 2 H
2
O
Во всех соединениях, содержащихся в живых организмах, водород имеет
степень окисления +1.
Наряду со способностью отдавать электрон атом водорода может при-
соединять электрон, образуя отрицательный ион водорода – гидрид-ион Н¯.
При взаимодействии с активными м еталлами водород выступает в роли
окислителя:
2 Na + Н
2
= 2 NaH
Ca + Н
2
= CaH
2
Связь в таких гидридах преимущественно ионная (ионные гидриды). Во-
дород в гидридах имеет степень окисления -1, поэтому гидриды металлов
сильные восстановители (
Е˚Н
2
/Н
-
= - 2,24 В). Гидриды щелочных металлов
по внешнему виду и физическим свойствам напоминают галогениды соот-
ветствующих металлов и называются солеобразными. При электролизе гид-
ридов водород выделяется на аноде:
K: Na
+
+ ē = Na
A: 2H ¯ - 2 ē = H
2
Гидриды разлагаются водой, с образованием водорода:
NaH+ Н
2
О = NaОH + Н
2
Применение водорода. Сравнительная дешевизна водорода делает пер-
спективным его использование в качестве топлива. Теплотворная способ-
ность водорода выше, чем нефти и природного газа (142 кДж/г). Дейтерий и
тритий применяют как термоядерное горючее. В качестве восстановителя
водород широко используется при получении металлов из их оксидов.
Большие количества водорода идут на производство аммиака, хлороводо-
рода, а также на различные органические синтезы (получение метанола,
гидрогенизация жиров и т.д.). Гидриды металлов используются в качестве
компонентов ракетного топлива. Как сильные восстановители используются
в неорганическом и органическом синтезах.

Страницы