Wodór
– powstał jako pierwszy pierwiastek tuż po wielkim wybuchu
– stanowi 86% wszechświata (jako atomy)
– na Ziemi jest mało wolnego wodoru, bo z uwagi na małą masę i dużą prędkość, cząsteczki mogą pokonać przyciąganie ziemskie
– bezbarwny, bezwonny gaz
– bardzo mały chwilowy moment dipolowy, cząsteczki H2 nie oddziałują z sobą
– temperatura wrzenia: 20K, temperatura topnienia: 4K, d=0.071g/m3
– ma zastosowanie jako paliwo o największej entalpii właściwej
– otrzymywanie przemysłowe:
→ REFORMING: CH4(g)+H2O(g)→ CO(g)+ H2(g) – gaz syntezowy (katalizator: Ni)
KONWERSJA: CO(g)+ H2O(g) → CO2(g)+H2(g) (katalizator: Fe/Cu)
→ ELEKTROLIZA WODY: 2H2O(g) → O2(g)+2H2(g)
→ REDUKCJA JONÓW H+ : Zn(s)+ 2HCl(aq) → H2(g) + ZnCl2
– zastosowanie
→ PRODUKCJA METANOLU: 2H2+ CO→ CH3OH(c)
→ HYDROMETALURGIA: Cu2+(aq) + H2(g) → Cu(s) + 2H+
→ PRODUKCJA AMONIAKU: 3H2(g) + N2(g) → 2NH3
→ UTWARDZANIE TŁUSZCZÓW-UWODORNIENIE: H2(g)+ …C=C… → … CH–CH…
ZWIĄZKI WODORU
– wodorki typu soli to bardzo silne reduktory o potencjale standardowym E0=-2,25eV.
Reagują z wodą z wydzieleniem wodoru: NaH+ H2O → NaOH+ H2
Przewodzą prąd elektryczny, zachowują się jak stopy międzywęzłowe. Są to związki jonowe, ciała stałe o metalicznym połysku.
– wodorki cząsteczkowe – związki kowalencyjne. Niektóre są kwasami, np. HCl, H2S, HBr, ale mogą też mieć charakter obojętny (H2O) lub zasadowy (NH3).
REAKCJE ZWIĄZANE Z WODOREM – doświadczenia
Wypieranie wodoru z wody przez metale aktywne: 2Na + 2H2O → 2NaOH+ H2
Bibliografia:
A.Bielański, „Podstawy chemii nieorganicznej” PWN Warszawa 2002
A. Cotton, G.Wilkinson, P.L. Gaus, „Chemia nieorganiczna podstawy” PWN 1998