Kislorod Yerdagi eng keng tarqalgan elementdir. Azot va oz miqdordagi boshqa gazlar bilan birgalikda erkin kislorod Yer atmosferasini hosil qiladi. Uning havodagi miqdori hajmi bo'yicha 20,95% yoki massa bo'yicha 23,15% ni tashkil qiladi. Yer qobig'ida atomlarning 58% bog'langan kislorod atomlari (massa bo'yicha 47%). Kislorod suv (gidrosferadagi bogʻlangan kislorod zahiralari nihoyatda katta), jinslar, koʻplab minerallar va tuzlarning bir qismi boʻlib, tirik organizmlarni tashkil etuvchi yogʻlar, oqsillar va uglevodlar tarkibida boʻladi. Erdagi deyarli barcha erkin kislorod fotosintez jarayoni natijasida hosil bo'ladi va saqlanadi.

Jismoniy xususiyatlar.

Kislorod rangsiz, ta'msiz va hidsiz gaz bo'lib, havodan biroz og'irroqdir. Suvda ozgina eriydi (20 gradusda 31 ml kislorod 1 litr suvda eriydi), lekin u hali ham boshqa atmosfera gazlariga qaraganda yaxshiroq, shuning uchun suv kislorod bilan boyitiladi. Oddiy sharoitlarda kislorod zichligi 1,429 g/l ni tashkil qiladi. -183 0 S haroratda va 101,325 kPa bosimda kislorod suyuq holatga aylanadi. Suyuq kislorod mavimsi rangga ega, magnit maydonga tortiladi va -218,7 ° C da ko'k kristallar hosil qiladi.

Tabiiy kislorodda uchta izotop O 16, O 17, O 18 mavjud.

allotropiya - kimyoviy elementning faqat molekuladagi atomlar soni yoki tuzilishi bilan farq qiladigan ikki yoki undan ortiq oddiy moddalar shaklida mavjud bo'lish qobiliyati.

Ozon O 3 - atmosferaning yuqori qatlamlarida Yer yuzasidan 20-25 km balandlikda mavjud bo'lib, Yerni quyoshning zararli ultrabinafsha nurlanishidan himoya qiluvchi "ozon qatlami" ni hosil qiladi; o'ziga xos, o'tkir, ammo yoqimli hidga ega, ko'p miqdorda och binafsha, zaharli gaz. Erish nuqtasi -192,7 0 S, qaynash nuqtasi 111,9 0 S. Biz kislorodni suvda yaxshiroq eritamiz.

Ozon kuchli oksidlovchi moddadir. Uning oksidlanish faolligi molekulaning atom kislorodining chiqishi bilan parchalanish qobiliyatiga asoslanadi:

Ko'pgina oddiy va murakkab moddalarni oksidlaydi. Ba'zi metallar bilan ozonidlar hosil qiladi, masalan, kaliy ozonid:

K + O 3 = KO 3

Ozon maxsus qurilmalarda - ozonizatorlarda ishlab chiqariladi. Ularda elektr zaryadi ta'sirida molekulyar kislorod ozonga aylanadi:

Xuddi shunday reaktsiya chaqmoq oqimlari ta'sirida sodir bo'ladi.

Ozondan foydalanish uning kuchli oksidlovchi xususiyatlariga bog'liq: u gazlamalarni oqartirish, ichimlik suvini zararsizlantirish, tibbiyotda dezinfektsiyalash vositasi sifatida ishlatiladi.

Ozonni ko'p miqdorda nafas olish zararli: ko'zning shilliq pardalari va nafas olish organlarini bezovta qiladi.

Kimyoviy xossalari.

Boshqa elementlarning atomlari (ftordan tashqari) bilan kimyoviy reaktsiyalarda kislorod faqat oksidlovchi xususiyatni namoyon qiladi.

Eng muhim kimyoviy xususiyat deyarli barcha elementlar bilan oksidlarni hosil qilish qobiliyatidir. Shu bilan birga, kislorod ko'pchilik moddalar bilan bevosita reaksiyaga kirishadi, ayniqsa qizdirilganda.

Ushbu reaktsiyalar natijasida, qoida tariqasida, oksidlar, kamroq peroksidlar hosil bo'ladi:

2Ca + O 2 = 2CaO

2Ba + O 2 = 2BaO

2Na + O 2 = Na 2 O 2

Kislorod to'g'ridan-to'g'ri galogenlar, oltin va platina bilan o'zaro ta'sir qilmaydi, ularning oksidlari bilvosita olinadi. Qizdirilganda oltingugurt, uglerod va fosfor kislorodda yonadi.

Kislorodning azot bilan o'zaro ta'siri faqat 1200 0 S haroratda yoki elektr razryadda boshlanadi:

N 2 + O 2 = 2NO

Vodorod bilan kislorod suv hosil qiladi:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O

Ushbu reaksiya jarayonida sezilarli miqdorda issiqlik chiqariladi.

Ikki hajmli vodorodning bir hajm kislorod bilan aralashmasi yoqilganda portlaydi; u portlovchi gaz deb ataladi.

Atmosfera kislorodi bilan aloqa qilganda ko'plab metallar vayron bo'ladi - korroziya. Ayrim metallar normal sharoitda faqat sirtdan oksidlanadi (masalan, alyuminiy, xrom). Olingan oksid plyonkasi keyingi shovqinni oldini oladi.

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

Muayyan sharoitlarda murakkab moddalar kislorod bilan ham o'zaro ta'sir qiladi. Bunda oksidlar, ba'zi hollarda esa oksidlar va oddiy moddalar hosil bo'ladi.

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O

H 2 S + O 2 = 2SO 2 + 2H 2 O

4NN 3 +ZO 2 =2N 2 +6N 2 O

4CH 3 NH 2 + 9O 2 = 4CO 2 + 2N 2 + 10H 2 O

Murakkab moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda, kislorod oksidlovchi vosita sifatida ishlaydi. Uning muhim mulki, saqlash qobiliyati yonish moddalar.

Kislorod, shuningdek, vodorod bilan birikma hosil qiladi - vodorod peroksid H 2 O 2 - rangsiz shaffof suyuqlik, o'tkir biriktiruvchi ta'mga ega, suvda juda eriydi. Kimyoviy jihatdan, vodorod periks juda qiziqarli birikma. Uning past barqarorligi xarakterlidir: tik turganda u asta-sekin suv va kislorodga parchalanadi:

H 2 O 2 = H 2 O + O 2

Yorug'lik, issiqlik, ishqorlarning mavjudligi, oksidlovchi yoki qaytaruvchi moddalar bilan aloqa qilish parchalanish jarayonini tezlashtiradi. Vodorod periksdagi kislorodning oksidlanish darajasi = - 1, ya'ni. suvdagi kislorodning oksidlanish darajasi (-2) va molekulyar kislorod (0) o'rtasida oraliq qiymatga ega, shuning uchun vodorod peroksid oksidlanish-qaytarilish ikkiligini namoyon qiladi. Vodorod peroksidning oksidlovchi xossalari qaytaruvchi xossalariga qaraganda ancha yaqqol namoyon bo'ladi va ular kislotali, ishqoriy va neytral muhitda namoyon bo'ladi.

H 2 O 2 + 2KI + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + I 2 + 2H 2 O

Vodorodning kimyoviy xossalari

Oddiy sharoitlarda molekulyar vodorod nisbatan kam faol, to'g'ridan-to'g'ri faqat eng faol metall bo'lmaganlar bilan (ftor bilan va yorug'likda xlor bilan) birlashadi. Biroq, qizdirilganda, u ko'plab elementlar bilan reaksiyaga kirishadi.

Vodorod oddiy va murakkab moddalar bilan reaksiyaga kirishadi:

- vodorodning metallar bilan o'zaro ta'siri murakkab moddalar - gidridlar hosil bo'lishiga olib keladi, ularning kimyoviy formulalarida metall atomi doimo birinchi o'rinda turadi:

Yuqori haroratda vodorod bevosita reaksiyaga kirishadi ba'zi metallar bilan(ishqoriy, gidroksidi tuproq va boshqalar), oq kristalli moddalarni hosil qiluvchi metall gidridlari (Li H, Na H, KH, CaH 2 va boshqalar):

H 2 + 2Li = 2LiH

Metall gidridlar mos keladigan gidroksidi va vodorodni hosil qilish uchun suv bilan oson parchalanadi:

Sa H 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + 2H 2

- vodorod metall bo'lmaganlar bilan o'zaro ta'sirlashganda uchuvchi vodorod birikmalari hosil bo'ladi. Uchuvchi vodorod birikmasining kimyoviy formulasida vodorod atomi PSHEdagi joylashuviga qarab birinchi yoki ikkinchi o'rinda bo'lishi mumkin (slayddagi plastinkaga qarang):

1). Kislorod bilan Vodorod suv hosil qiladi:

Video "Vodorodning yonishi"

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + Q

Oddiy haroratlarda reaktsiya juda sekin, 550 ° C dan yuqori - portlash bilan davom etadi (2 hajm H 2 va 1 hajm O 2 aralashmasi deyiladi portlovchi gaz) .

Video "Portlatuvchi gazning portlashi"

Video "Portlovchi aralashmani tayyorlash va portlatish"

2). Galogenlar bilan Vodorod vodorod galogenidlarini hosil qiladi, masalan:

H 2 + Cl 2 = 2HCl

Shu bilan birga, Vodorod ftor bilan (qorong'u va - 252 ° S da ham) portlaydi, xlor va brom bilan faqat yoritilganda yoki qizdirilganda, yod bilan esa faqat qizdirilganda reaksiyaga kirishadi.

3). Azot bilan Vodorod ammiak hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadi:

ZN 2 + N 2 = 2NH 3

faqat katalizatorda va yuqori harorat va bosimlarda.

4). Qizdirilganda vodorod kuchli reaksiyaga kirishadi oltingugurt bilan:

H 2 + S = H 2 S (vodorod sulfidi),

selen va tellur bilan ancha qiyin.

5). Toza uglerod bilan Vodorod katalizatorsiz faqat yuqori haroratlarda reaksiyaga kirisha oladi:

2H 2 + C (amorf) = CH 4 (metan)

- Vodorod metall oksidlari bilan almashtirish reaksiyasiga kirishadi , bu holda mahsulotlarda suv hosil bo'ladi va metall kamayadi. Vodorod - qaytaruvchi moddaning xususiyatlarini ko'rsatadi:

Vodorod ishlatiladi ko'plab metallarni qayta tiklash uchun, chunki u kislorodni oksidlaridan olib tashlaydi:

Fe 3 O 4 + 4H 2 = 3Fe + 4H 2 O va boshqalar.

Vodorodning qo'llanilishi

Video "Vodoroddan foydalanish"

Hozirgi vaqtda vodorod juda katta miqdorda ishlab chiqarilmoqda. Uning juda katta qismi ammiak sintezida, yog'larni gidrogenlashda va ko'mir, moy va uglevodorodlarni gidrogenlashda ishlatiladi. Bundan tashqari, vodorod xlorid kislotasi, metil spirti, siyan kislotasi sintezida, metalllarni payvandlash va zarb qilishda, shuningdek, cho'g'lanma lampalar va qimmatbaho toshlar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Vodorod 150 atm dan ortiq bosim ostida silindrlarda sotiladi. Ular quyuq yashil rangga bo'yalgan va qizil rangli "Vodorod" yozuviga ega.

Vodorod suyuq yog'larni qattiq yog'larga aylantirish uchun ishlatiladi (gidrogenlash), ko'mir va mazutni gidrogenlash orqali suyuq yoqilg'i olinadi. Metallurgiyada vodorod oksidlar yoki xloridlarni qaytaruvchi vosita sifatida metallar va nometalllarni (germaniy, kremniy, galiy, sirkoniy, gafniy, molibden, volfram va boshqalar) olish uchun ishlatiladi.

Vodorodning amaliy qo'llanilishi xilma-xildir: u odatda zond sharlarini to'ldirish uchun ishlatiladi, kimyo sanoatida u juda ko'p muhim mahsulotlar (ammiak va boshqalar) ishlab chiqarish uchun xom ashyo bo'lib xizmat qiladi, oziq-ovqat sanoatida - ishlab chiqarish uchun. o'simlik moylaridan qattiq yog'lar va boshqalar. Kislorodda vodorodni yoqish natijasida olingan yuqori harorat (2600 ° C gacha) o'tga chidamli metallar, kvarts va boshqalarni eritish uchun ishlatiladi. Suyuq vodorod eng samarali reaktiv yoqilg'ilardan biridir. Yillik global vodorod iste'moli 1 million tonnadan oshadi.

SIMULYATORLAR

№ 2. Vodorod

TOPSHIRISH VAZIFALARI

Vazifa № 1
Vodorodning quyidagi moddalar bilan o'zaro ta'sir qilish reaksiya tenglamalarini yozing: F 2, Ca, Al 2 O 3, simob (II) oksidi, volfram (VI) oksidi. Reaksiya mahsulotlarini nomlang, reaksiya turlarini ko'rsating.

Vazifa № 2
Sxema bo'yicha transformatsiyalarni amalga oshiring:
H 2 O -> H 2 -> H 2 S -> SO 2

Vazifa № 3.
8 g vodorod yondirilganda olinadigan suv massasini hisoblang?

Darsning maqsadi. Ushbu darsda siz yerdagi hayot uchun, ehtimol, eng muhim kimyoviy elementlar - vodorod va kislorod haqida bilib olasiz, ularning kimyoviy xossalari, shuningdek ular hosil qiladigan oddiy moddalarning fizik xususiyatlari, kislorod va vodorodning roli haqida ko'proq bilib olasiz. tabiatda va hayotda inson.

Vodorod- koinotdagi eng keng tarqalgan element. Kislorod- Yerdagi eng keng tarqalgan element. Ular birgalikda inson tanasi massasining yarmidan ko'pini tashkil etadigan suvni hosil qiladi. Kislorod - bu nafas olishimiz uchun zarur bo'lgan gaz va suvsiz biz bir necha kun ham yashay olmaymiz, shuning uchun biz kislorod va vodorodni hayot uchun zarur bo'lgan eng muhim kimyoviy elementlar deb hisoblashimiz mumkin.

Vodorod va kislorod atomlarining tuzilishi

Shunday qilib, vodorod metall bo'lmagan xususiyatlarni namoyon qiladi. Tabiatda vodorod uchta izotop, protiy, deyteriy va tritiy shaklida uchraydi.Vodorod izotoplari fizik xossalari bo'yicha bir-biridan juda farq qiladi, shuning uchun ularga hatto alohida belgilar ham berilgan.

Agar siz izotoplar nima ekanligini eslamasangiz yoki bilmasangiz, "Izotoplar bitta kimyoviy element atomlarining navlari sifatida" elektron o'quv resursi materiallari bilan ishlang. Unda siz bir elementning izotoplari bir-biridan qanday farq qilishini, bir elementning bir nechta izotoplarining mavjudligi nimaga olib kelishini bilib olasiz, shuningdek, bir nechta elementlarning izotoplari bilan tanishasiz.

Shunday qilib, kislorodning mumkin bo'lgan oksidlanish darajalari -2 dan +2 gacha bo'lgan qiymatlar bilan cheklangan. Agar kislorod ikkita elektronni qabul qilsa (anionga aylansa) yoki kamroq elektronegativ elementlarga ega ikkita kovalent bog'lanish hosil qilsa, u -2 oksidlanish holatiga o'tadi. Agar kislorod boshqa kislorod atomi bilan bir bog'lanish va kamroq elektronegativ element atomi bilan ikkinchi bog' hosil qilsa, u -1 oksidlanish holatiga o'tadi. Ftor bilan ikkita kovalent aloqa hosil qilish orqali (elektron manfiylik qiymati yuqori bo'lgan yagona element) kislorod +2 oksidlanish holatiga kiradi. Boshqa kislorod atomi bilan bir bog'lanish, ikkinchisi esa ftor atomi bilan - +1. Nihoyat, agar kislorod kamroq elektron manfiy atom bilan bitta bog'ni va ftor bilan ikkinchi bog'ni hosil qilsa, u 0 oksidlanish holatida bo'ladi.

Vodorod va kislorodning fizik xossalari, kislorodning allotropiyasi

Vodorod- ta'mi yoki hidi bo'lmagan rangsiz gaz. Juda engil (havodan 14,5 baravar engil). Vodorodning suyuqlanish harorati -252,8 °C - barcha gazlar orasida deyarli eng past (geliydan keyin ikkinchi). Suyuq va qattiq vodorod juda yengil, rangsiz moddalardir.

Kislorod- rangsiz, ta'msiz va hidsiz, havodan biroz og'irroq gaz. -182,9 °C haroratda u og'ir ko'k suyuqlikka aylanadi, -218 ° C da ko'k kristallar hosil bo'lishi bilan qotib qoladi. Kislorod molekulalari paramagnitdir, ya'ni kislorod magnitga tortiladi. Kislorod suvda yomon eriydi.

Faqat bitta turdagi molekulalarni hosil qiluvchi vodoroddan farqli o'laroq, kislorod allotropiyani namoyon qiladi va ikki turdagi molekulalarni hosil qiladi, ya'ni kislorod elementi ikkita oddiy moddani: kislorod va ozonni hosil qiladi.

Oddiy moddalarning kimyoviy xossalari va olinishi

Vodorod.

Vodorod molekulasidagi bog'lanish bitta bog'dir, lekin u tabiatdagi eng mustahkam yagona bog'lardan biridir va uni uzish uchun ko'p energiya sarflash kerak, shu sababli vodorod xona haroratida juda faol emas, lekin ortib borayotgan harorat (yoki katalizator ishtirokida) vodorod ko'plab oddiy va murakkab moddalar bilan osongina o'zaro ta'sir qiladi.

Kimyoviy nuqtai nazardan, vodorod odatiy metall bo'lmagan. Ya'ni, u faol metallar bilan o'zaro ta'sir qilish qobiliyatiga ega bo'lib, gidridlarni hosil qiladi, bunda u -1 oksidlanish darajasini ko'rsatadi. Ba'zi metallar (litiy, kaltsiy) bilan o'zaro ta'sir hatto xona haroratida ham sodir bo'ladi, lekin juda sekin, shuning uchun gidridlarni sintez qilishda isitish ishlatiladi:

,

.

Oddiy moddalarning to'g'ridan-to'g'ri o'zaro ta'sirida gidridlarning hosil bo'lishi faqat faol metallar uchun mumkin. Alyuminiy endi vodorod bilan to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qilmaydi, uning gidridi almashinuv reaktsiyalari orqali olinadi.

Vodorod ham faqat qizdirilganda metall bo'lmaganlar bilan reaksiyaga kirishadi. Istisnolar xlor va brom galogenlari bo'lib, ular bilan reaktsiya yorug'lik bilan qo'zg'atilishi mumkin:

.

Ftor bilan reaktsiya ham isitishni talab qilmaydi, u hatto kuchli sovutish va mutlaq qorong'ulikda ham portlash bilan davom etadi.

Kislorod bilan reaktsiya tarmoqlangan zanjir mexanizmi bo'ylab boradi, shuning uchun reaktsiya tezligi tez o'sib boradi va kislorod va vodorodning 1: 2 nisbatda aralashmasida reaktsiya portlash bilan davom etadi (bunday aralashma "portlovchi gaz" deb ataladi). ):

.

Oltingugurt bilan reaktsiya ancha tinchroq, deyarli issiqlik hosil bo'lmaydi:

.

Azot va yod bilan reaksiyalar teskari:

,

.

Bu holat sanoatda ammiakni olishni juda qiyinlashtiradi: jarayon ammiak hosil bo'lishi uchun muvozanatni aralashtirish uchun yuqori bosimdan foydalanishni talab qiladi. Vodorod yodidi to'g'ridan-to'g'ri sintez yo'li bilan olinmaydi, chunki uni sintez qilishning bir qancha qulay usullari mavjud.

Vodorod past faol nometallar bilan to'g'ridan-to'g'ri reaksiyaga kirishmaydi (), garchi ular bilan birikmalari ma'lum.

Murakkab moddalar bilan reaktsiyalarda vodorod ko'p hollarda qaytaruvchi vosita sifatida ishlaydi. Eritmalarda vodorod past faol metallarni (kuchlanish qatorida vodoroddan keyin joylashgan) ularning tuzlaridan kamaytirishi mumkin:

Qizdirilganda vodorod ko'plab metallarni oksidlaridan kamaytirishi mumkin. Bundan tashqari, metall qanchalik faol bo'lsa, uni tiklash shunchalik qiyin bo'ladi va buning uchun talab qilinadigan harorat shunchalik yuqori bo'ladi:

.

Sinkdan faolroq metallarni vodorod bilan kamaytirish deyarli mumkin emas.

Vodorod laboratoriya sharoitida metallarning kuchli kislotalar bilan reaksiyaga kirishishi natijasida hosil boʻladi. Eng ko'p ishlatiladigan sink va xlorid kislotasi:

Kuchli elektrolitlar ishtirokida suvni elektroliz qilish kamroq qo'llaniladi:

Sanoatda vodorod natriy xlorid eritmasini elektroliz qilish yo'li bilan natriy gidroksid ishlab chiqarishda qo'shimcha mahsulot sifatida olinadi:

Bundan tashqari, vodorod neftni qayta ishlashdan olinadi.

Suvni fotoliz qilish yo'li bilan vodorod olish kelajakdagi eng istiqbolli usullardan biridir, ammo hozirgi vaqtda bu usulni sanoatda qo'llash qiyin.

Elektron o'quv resurslari materiallari bilan ishlash “Vodorodning olinishi va xossalari” laboratoriya ishi va “Vodorodning qaytarilish xossalari” laboratoriya ishi. Kipp apparati va Kiryushkin apparatining ishlash printsipini o'rganing. Qaysi hollarda Kipp apparatidan foydalanish qulayroq va qaysi hollarda Kiryushkin apparatidan foydalanish qulayroq ekanligini o'ylab ko'ring. Vodorod reaksiyalarda qanday xossalarni namoyon qiladi?

Kislorod.

Kislorod molekulasidagi bog'lanish ikki tomonlama va juda kuchli. Shuning uchun xona haroratida kislorod ancha faol emas. Biroq qizdirilganda u kuchli oksidlovchi xususiyatlarni namoyon qila boshlaydi.

Kislorod faol metallar (ishqoriy, ishqoriy tuproq va ba'zi lantanidlar) bilan qizdirmasdan reaksiyaga kirishadi:

Qizdirilganda kislorod ko'pchilik metallar bilan reaksiyaga kirishib, oksidlarni hosil qiladi:

,

,

.

Kumush va kamroq faol metallar kislorod bilan oksidlanmaydi.

Kislorod, shuningdek, oksidlarni hosil qilish uchun ko'pchilik nometallar bilan reaksiyaga kirishadi:

,

,

.

Azot bilan o'zaro ta'sir faqat juda yuqori haroratlarda, taxminan 2000 ° C da sodir bo'ladi.

Kislorod xlor, brom va yod bilan reaksiyaga kirishmaydi, garchi ularning ko'pgina oksidlarini bilvosita olish mumkin.

Kislorodning ftor bilan o'zaro ta'siri gazlar aralashmasidan elektr zaryadini o'tkazish orqali amalga oshirilishi mumkin:

.

Kislorod (II) ftorid - beqaror birikma, oson parchalanadi va juda kuchli oksidlovchi vositadir.

Eritmalarda kislorod kuchli, ammo sekin oksidlovchi moddadir. Qoidaga ko'ra, kislorod metallarning yuqori oksidlanish darajasiga o'tishiga yordam beradi:

Kislorodning mavjudligi ko'pincha kuchlanish seriyasida vodorodning orqasida joylashgan metallarning kislotalarda eritilishiga imkon beradi:

Qizdirilganda kislorod quyi metall oksidlarini oksidlashi mumkin:

.

Sanoatda kislorod kimyoviy usullar bilan olinmaydi, havodan distillash orqali olinadi.

Laboratoriyada ular qizdirilganda kislorodga boy birikmalar - nitratlar, xloratlar, permanganatlarning parchalanish reaktsiyalaridan foydalanadilar:

Shuningdek, kislorodni vodorod peroksidning katalitik parchalanishi orqali ham olishingiz mumkin:

Bundan tashqari, yuqoridagi suv elektroliz reaktsiyasi kislorod ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin.

Elektron o'quv resurs materiallari bilan ishlash "Kislorod ishlab chiqarish va uning xususiyatlari" laboratoriya ishi.

Laboratoriya ishlarida qo'llaniladigan kislorod yig'ish usuli qanday nomlanadi? Gazlarni yig'ishning yana qanday usullari mavjud va ulardan qaysi biri kislorod yig'ish uchun mos keladi?

Vazifa 1. “Isitganda kaliy permanganatning parchalanishi” videoklipini tomosha qiling.

Savollarga javob bering:

1. 1. Qattiq reaksiya mahsulotlaridan qaysi biri suvda eriydi?
   2. Kaliy permanganat eritmasi qanday rangda?
   3. Kaliy manganat eritmasi qanday rangda?

Boradigan reaksiyalar tenglamalarini yozing. Elektron balans usuli yordamida ularni muvozanatlash.

Topshiriqni o'qituvchingiz bilan video xonasida yoki xonasida muhokama qiling.

Ozon.

Ozon molekulasi uch atomli bo'lib, undagi bog'lanishlar kislorod molekulasiga qaraganda kamroq kuchli bo'lib, bu ozonning kimyoviy faolligiga olib keladi: ozon ko'plab moddalarni eritmalarda yoki quruq shaklda qizdirmasdan osongina oksidlaydi:

Ozon katalizatorsiz azot (IV) oksidni azot (V) oksidiga, oltingugurt (IV) oksidini oltingugurt (VI) oksidga oson oksidlaydi:

Ozon asta-sekin parchalanib, kislorod hosil qiladi:

Ozon ishlab chiqarish uchun maxsus qurilmalar - ozonizatorlar qo'llaniladi, ularda porlash oqimi kislorod orqali o'tadi.

Laboratoriyada oz miqdordagi ozonni olish uchun ba'zan qizdirilganda perokso birikmalari va ba'zi yuqori oksidlarning parchalanish reaktsiyalari qo'llaniladi:

Elektron o'quv resurs materiallari bilan ishlash "Ozon ishlab chiqarish va uning xususiyatlarini o'rganish" laboratoriya ishi.

Indigo eritmasi nima uchun rangsizlanishini tushuntiring. Qo‘rg‘oshin nitrat va natriy sulfid eritmalari aralashtirilganda va hosil bo‘lgan suspenziyadan ozonlangan havo o‘tkazilganda sodir bo‘ladigan reaksiyalar tenglamalarini yozing. Ion almashinish reaksiyasi uchun ion tenglamalarini yozing. Oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasi uchun elektron muvozanatini yarating.

Topshiriqni o'qituvchingiz bilan video xonasida yoki xonasida muhokama qiling.

Suvning kimyoviy xossalari

Suvning fizik xususiyatlari va uning ahamiyati bilan yaxshiroq tanishish uchun "Suvning anomal xususiyatlari" va "Suv ​​Yerdagi eng muhim suyuqlik" elektron o'quv resurslari materiallari bilan ishlang.

Suv barcha tirik organizmlar uchun katta ahamiyatga ega - aslida ko'plab tirik organizmlar suvning yarmidan ko'pini tashkil qiladi. Suv eng universal erituvchilardan biridir (yuqori harorat va bosimlarda uning erituvchi sifatidagi imkoniyatlari sezilarli darajada oshadi). Kimyoviy nuqtai nazardan, suv vodorod oksidi bo'lib, suvli eritmada u (juda kichik bo'lsa ham) vodorod kationlari va gidroksid anionlariga ajraladi:

.

Suv ko'plab metallar bilan reaksiyaga kirishadi. Suv faol (ishqoriy, ishqoriy tuproq va ba'zi lantanidlar) bilan qizdirmasdan reaksiyaga kirishadi:

Kamroq faol bo'lganlar bilan o'zaro ta'sir qizdirilganda sodir bo'ladi.

Umumiy va noorganik kimyo

Ma’ruza 6. Vodorod va kislorod. Suv. Vodorod peroksid.

Vodorod

Vodorod atomi kimyoning eng oddiy ob'ektidir. To'g'rirog'i, uning ioni, proton ham oddiyroq. Birinchi marta 1766 yilda Kavendish tomonidan tasvirlangan. Yunoncha ism. "Gidrogenlar" - suv hosil qiluvchi.

Vodorod atomining radiusi taxminan 0,5 * 10-10 m, ioni (proton) 1,2 * 10-15 m yoki 50 dan 1,2 * 10-3 gacha yoki 50 metrdan (SCA diagonali) ) 1 mm gacha.

Keyingi 1s elementi, lityum, Li+ uchun faqat soat 155 dan kechki 68 gacha o'zgaradi. Atom va uning kationi o'lchamlaridagi bunday farq (5 darajali kattalik) noyobdir.

Protonning kichik hajmi tufayli almashinuv sodir bo'ladi vodorod aloqasi, birinchi navbatda kislorod, azot va ftor atomlari orasida. Vodorod bog'larining kuchi 10-40 kJ/mol ni tashkil qiladi, bu ko'pchilik oddiy bog'larning uzilish energiyasidan (organik molekulalarda 100-150 kJ/mol) sezilarli darajada kam, lekin 370 S da issiqlik harakatining o'rtacha kinetik energiyasidan katta. (4 kJ/mol). Natijada, tirik organizmda vodorod aloqalari teskari ravishda uzilib, hayotiy jarayonlarning borishini ta'minlaydi.

Vodorod 14 K da eriydi, 20,3 K (bosim 1 atm) da qaynaydi, suyuq vodorodning zichligi atigi 71 g/l (suvdan 14 marta yengil).

Noyob yulduzlararo muhitda to'lqin uzunligi 18 m bo'lgan n 733 → 732 gacha o'tishga ega qo'zg'atilgan vodorod atomlari topildi, bu 0,1 mm (r = n2 * 0,5 * 10-10 m) radiusiga to'g'ri keladi. !).

Kosmosdagi eng keng tarqalgan element (atomlarning 88,6%, atomlarning 11,3% geliy va faqat 0,1% boshqa barcha elementlarning atomlari).

4 H → 4 He + 26,7 MeV 1 eV = 96,48 kJ/mol

Protonlar 1/2 spinga ega bo'lganligi sababli, vodorod molekulalarining uchta varianti mavjud:

ortovodorod o-H2 parallel yadro spinlari bilan, paravodorod p-H2 bilan antiparallel spinlar va normal n-H2 - 75% orto-vodorod va 25% para-vodorod aralashmasi. o-H2 → p-H2 transformatsiyasida 1418 J/mol ajralib chiqadi.

Orto- va parahidrogenning xossalari

Vodorodning atom massasi mumkin bo'lgan minimal bo'lganligi sababli, uning izotoplari - deyteriy D (2 H) va tritiy T (3 H) fizik va kimyoviy xossalari bo'yicha protiy 1 H dan sezilarli darajada farq qiladi. Masalan, organik birikmadagi vodorodlardan birini deyteriy bilan almashtirish uning tebranish (infraqizil) spektriga sezilarli ta'sir ko'rsatadi, bu esa murakkab molekulalarning tuzilishini aniqlash imkonini beradi. Shunga o'xshash almashtirishlar ("yorliqli atom usuli") kompleks mexanizmlarini o'rnatish uchun ham qo'llaniladi

kimyoviy va biokimyoviy jarayonlar. Belgilangan atom usuli protium o'rniga radioaktiv tritiydan foydalanganda ayniqsa sezgir (b-parchalanish, yarim yemirilish davri 12,5 yil).

Protiy va deyteriyning xossalari

					Zichlik, g/l (20 K)
Asosiy usul vodorod ishlab chiqarish sanoatda - metan konvertatsiyasi
yoki ko'mirning 800-11000 C da hidratsiyasi (katalizator):
CH4 + H2 O = CO + 3 H2				10000 S dan yuqori
"Suv gazi": C + H2 O = CO + H2
Keyin CO konvertatsiyasi: CO + H2 O = CO2 + H2						4000 S, kobalt oksidlari

Jami: C + 2 H2 O = CO2 + 2 H2

Vodorodning boshqa manbalari.

Koks gazi: taxminan 55% vodorod, 25% metan, 2% gacha og'ir uglevodorodlar, 4-6% CO, 2% CO2, 10-12% azot.

Vodorod yonish mahsuloti sifatida:

Si + Ca(OH)2 + 2 NaOH = Na2 SiO3 + CaO + 2 H2

1 kg pirotexnika aralashmasidan 370 litrgacha vodorod ajralib chiqadi.

Oddiy modda ko'rinishidagi vodorod ammiak ishlab chiqarish va o'simlik yog'larini gidrogenlash (qattiqlashtirish), ba'zi metallar oksidlarini (molibden, volfram) kamaytirish uchun, gidridlarni (LiH, CaH2,

LiAlH4).

Reaksiyaning entalpiyasi: H. + H. = H2 -436 kJ/mol, shuning uchun atomik vodorod yuqori haroratni qaytaruvchi "olov" ("Langmuir burner") ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Elektr yoyidagi vodorod oqimi 35000 C da 30% atomizatsiya qilinadi, keyin atomlarning rekombinatsiyasi bilan 50 000 S ga erishish mumkin.

Raketalarda yoqilgʻi sifatida suyultirilgan vodorod ishlatiladi (qarang kislorod ). Er usti transporti uchun istiqbolli ekologik toza yoqilg'i; Metal gidridli vodorod akkumulyatorlaridan foydalanish bo‘yicha tajribalar olib borilmoqda. Masalan, LaNi5 qotishmasi suyuq vodorodning bir xil hajmida (qotishma hajmi kabi) mavjud bo'lganidan 1,5-2 baravar ko'proq vodorodni o'zlashtirishi mumkin.

Kislorod

Hozirda umumiy qabul qilingan ma'lumotlarga ko'ra, kislorodni 1774 yilda J. Pristley va mustaqil ravishda K. Scheele kashf etgan. Kislorodning kashf etilishi tarixi paradigmalarning fan rivojiga ta'sirining yaxshi namunasidir (1-ilovaga qarang).

Ko'rinishidan, kislorod aslida rasmiy sanadan ancha oldin kashf etilgan. 1620 yilda Kornelius van Drebbel tomonidan ishlab chiqilgan suv osti kemasida Temzada (Temzada) har kim sayr qilishi mumkin edi. Qayiq o'nlab eshkakchilarning sa'y-harakatlari tufayli suv ostida harakat qildi. Ko'plab guvohlarning so'zlariga ko'ra, suv osti kemasining ixtirochisi undagi havoni kimyoviy jihatdan "yangilash" orqali nafas olish muammosini muvaffaqiyatli hal qilgan. Robert Boyl 1661 yilda shunday deb yozgan edi: “... Qayiqning mexanik tuzilishidan tashqari, ixtirochida kimyoviy eritma (likyor) ham bor edi.

sho'ng'inning asosiy siri deb hisoblangan. Va vaqti-vaqti bilan u havoning nafas olish uchun yaroqli qismi allaqachon tugaganiga va qayiqdagi odamlarning nafas olishini qiyinlashtirganiga amin bo'lganida, u bu eritma bilan to'ldirilgan idishni ochish orqali tezda to'ldirishi mumkin edi. havo shunday hayotiy qismlarga ega bo'lib, u yana uzoq vaqt nafas olish uchun yaroqli bo'ladi.

Sog'lom odam tinch holatda o'pkasi orqali kuniga taxminan 7200 litr havo o'tkazadi va 720 litr kislorodni qaytarib bo'lmaydi. 6 m3 hajmli yopiq xonada odam ventilyatsiyasiz 12 soatgacha, jismoniy mehnat bilan esa 3-4 soatgacha yashashi mumkin. Nafas olish qiyinlishuvining asosiy sababi kislorod etishmasligi emas, balki karbonat angidridning to'planishi 0,3 dan 2,5% gacha.

Uzoq vaqt davomida kislorod ishlab chiqarishning asosiy usuli "bariy" tsikli edi (Bren usuli yordamida kislorod ishlab chiqarish):

BaSO4 -t-→ BaO + SO3;

5000 C ->

BaO + 0,5 O2 ====== BaO2<- 7000 C

Drebbelning maxfiy eritmasi vodorod peroksid eritmasi bo'lishi mumkin: BaO2 + H2 SO4 = BaSO4 ↓ + H2 O2

Piroliz aralashmasini yoqish orqali kislorod olish: NaClO3 = NaCl + 1,5 O2 + 50,5 kJ

Aralashmada 80% gacha NaClO3, 10% gacha temir kukuni, 4% bariy peroksid va shisha jun mavjud.

Kislorod molekulasi paramagnit (amalda biradikal), shuning uchun uning faolligi yuqori. Havodagi organik moddalar peroksid hosil bo'lish bosqichida oksidlanadi.

Kislorod 54,8 K da eriydi va 90,2 K da qaynaydi.

Kislorod elementining allotropik modifikatsiyasi ozon O3 moddasidir. Yerni biologik ozondan himoya qilish juda muhim. 20-25 km balandlikda muvozanat o'rnatiladi:

UV<280 нм		UV 280-320nm
O2 ----> 2 O*	O* + O2 + M --> O3	O3-------	> O2 + O
	(M – N2, Ar)

1974 yilda freonlardan 25 km dan ortiq balandlikda hosil bo'lgan atom xlori "ozon" ultrabinafsha nurlanish o'rnini bosgandek ozonning parchalanishini katalizlashi aniqlandi. Ushbu ultrabinafsha nurlanishi teri saratoniga olib kelishi mumkin (AQShda yiliga 600 mingtagacha). Aerozol qutilaridagi freonlarni taqiqlash AQShda 1978 yildan beri amal qiladi.

1990 yildan boshlab taqiqlangan moddalar ro'yxatiga (92 mamlakatda) CH3 CCl3, CCl4 va xlorobrominlangan uglevodorodlar kiritilgan - ularni ishlab chiqarish 2000 yilga borib to'xtatiladi.

Vodorodning kislorodda yonishi

Reaktsiya juda murakkab (3-ma'ruzadagi sxema), shuning uchun amaliy qo'llashdan oldin uzoq vaqt o'rganish kerak edi.

1969 yil 21 iyulda birinchi yerlik N. Armstrong Oyda yurdi. Saturn 5 raketa tashuvchisi (Vernher fon Braun tomonidan ishlab chiqilgan) uch bosqichdan iborat. Birinchisida kerosin va kislorod, ikkinchi va uchinchisida suyuq vodorod va kislorod mavjud. Jami 468 tonna suyuqlik O2 va H2. 13 ta muvaffaqiyatli uchirish amalga oshirildi.

1981 yil aprel oyidan beri Kosmik kema AQShda parvoz qilmoqda: 713 tonna suyuq O2 va H2, shuningdek har biri 590 tonnalik ikkita qattiq yoqilg'i tezlatgichi (qattiq yoqilg'ining umumiy massasi 987 tonna). TTUga birinchi 40 km ko'tarilish, 40 dan 113 km gacha dvigatellar vodorod va kislorodda ishlaydi.

1987 yil 15 mayda "Energia" ning birinchi parvozi, 1988 yil 15 noyabrda "Buran" ning birinchi va yagona parvozi. Ishga tushirish og'irligi 2400 tonna, yoqilg'i og'irligi (kerosin

yon bo'limlar, suyuq O2 va H2) 2000 t.. Dvigatel quvvati 125000 MVt, foydali yuk 105 t.

Yonish har doim ham nazorat ostida va muvaffaqiyatli bo'lmagan.

1936 yilda dunyodagi eng katta vodorod dirijabl LZ-129 Hindenburg qurildi. Hajmi 200 000 m3, uzunligi taxminan 250 m, diametri 41,2 m. 1100 ot kuchiga ega 4 dvigatel tufayli tezligi 135 km / soat, foydali yuk 88 tonna. havo kemasi Atlantika bo'ylab 37 ta parvozni amalga oshirdi va 3 mingdan ortiq yo'lovchini tashidi.

1937-yil 6-mayda AQSHga oʻrnatilayotganda dirijabl portladi va yonib ketdi. Mumkin bo'lgan sabablardan biri sabotajdir.

1986 yil 28 yanvarda, parvozning 74-soniyasida Challenger ettita astronavt bilan portladi - Shuttle tizimining 25-parvozi. Sababi - qattiq yoqilg'i tezlatgichidagi nuqson.

Namoyish:

portlovchi gazning portlashi (vodorod va kislorod aralashmasi)

Yoqilg'i xujayralari

Ushbu yonish reaktsiyasining texnik jihatdan muhim varianti jarayonni ikkiga bo'lishdir:

vodorodning elektrooksidlanishi (anod): 2 H2 + 4 OH– - 4 e– = 4 H2 O

kislorodning elektroreduksiyasi (katod): O2 + 2 H2 O + 4 e– = 4 OH–

Bunday "yonish" sodir bo'ladigan tizim yoqilg'i xujayrasi. Samaradorlik issiqlik elektr stantsiyalariga qaraganda ancha yuqori, chunki yo'q

issiqlik hosil qilishning maxsus bosqichi. Maksimal samaradorlik = ∆ G/∆ H; vodorodning yonishi uchun u 94% ni tashkil qiladi.

Ta'siri 1839 yildan beri ma'lum, ammo birinchi amalda ishlaydigan yonilg'i xujayralari amalga oshirildi

20-asr oxirida kosmosda ("Egizaklar", "Apollon", "Shuttle" - AQSh, "Buran" - SSSR).

Yoqilg'i xujayralari istiqbollari [17]

Ballard Power Systems kompaniyasi vakili Vashingtondagi ilmiy konferentsiyada so'zga chiqib, yoqilg'i xujayrasi dvigateli to'rtta asosiy mezonga javob bersa, tijorat uchun yaroqli bo'lishini ta'kidladi: ishlab chiqarilgan energiya narxini pasaytirish, chidamlilikni oshirish, o'rnatish hajmini qisqartirish va quvvatni oshirish. sovuq havoda tezda boshlash qobiliyati. Yoqilg'i xujayrasini o'rnatish natijasida ishlab chiqarilgan bir kilovatt energiya narxi 30 dollargacha tushishi kerak. Taqqoslash uchun, 2004-yilda bu ko‘rsatkich 103 dollarni tashkil etgan bo‘lsa, 2005-yilda bu ko‘rsatkich 80 dollarga yetishi kutilmoqda. Bu narxga erishish uchun yiliga kamida 500 ming dvigatel ishlab chiqarish kerak. Evropalik olimlar o'z prognozlarida ehtiyotkorroq va avtomobil sanoatida vodorod yonilg'i xujayralaridan tijorat maqsadlarida foydalanish 2020 yildan erta boshlanishiga ishonishadi.

• Belgilanishi - H (Vodorod);
• Lotin nomi - Hydrogenium;
• Davr - I;
• Guruh - 1 (Ia);
• Atom massasi - 1,00794;
• Atom raqami - 1;
• Atom radiusi = 53 pm;
• Kovalent radiusi = 32 pm;
• Elektron taqsimoti - 1s 1;
• erish harorati = -259,14 ° S;
• qaynash nuqtasi = -252,87 ° S;
• Elektronegativlik (Pauling bo'yicha / Alpred va Rochow bo'yicha) = 2,02/-;
• Oksidlanish holati: +1; 0; -1;
• Zichlik (no.) = 0,0000899 g/sm 3;
• Molar hajmi = 14,1 sm 3 / mol.

Vodorodning kislorod bilan ikkilik birikmalari:

Vodorod (“suvni tug‘diruvchi”) 1766-yilda ingliz olimi G.Kavendish tomonidan kashf etilgan. Bu tabiatdagi eng oddiy element - vodorod atomining yadrosi va bitta elektroni bor, ehtimol shuning uchun vodorod koinotdagi eng ko'p elementdir (ko'pchilik yulduzlar massasining yarmidan ko'pini tashkil qiladi).

Vodorod haqida biz "g'altak kichik, ammo qimmat" deb aytishimiz mumkin. O'zining "oddiyligiga" qaramay, vodorod Yerdagi barcha tirik mavjudotlarni energiya bilan ta'minlaydi - Quyoshda doimiy termoyadro reaktsiyasi sodir bo'ladi, bunda to'rtta vodorod atomidan bitta geliy atomi hosil bo'ladi, bu jarayon juda katta miqdordagi energiyaning chiqishi bilan birga keladi. (batafsil ma'lumot uchun Yadro sinteziga qarang).

Yer qobig'ida vodorodning massa ulushi atigi 0,15% ni tashkil qiladi. Shu bilan birga, Yerda ma'lum bo'lgan barcha kimyoviy moddalarning katta qismi (95%) bir yoki bir nechta vodorod atomlarini o'z ichiga oladi.

Metall bo'lmagan birikmalarda (HCl, H 2 O, CH 4 ...) vodorod o'zining yagona elektronini ko'proq elektron manfiy elementlarga beradi, oksidlanish darajasini +1 (ko'proq) ko'rsatadi va faqat kovalent bog'larni hosil qiladi (qarang Kovalent rishta).

Metalllar bilan birikmalarda (NaH, CaH 2 ...), vodorod, aksincha, o'zining yagona s-orbitaliga boshqa elektronni qabul qiladi va shu bilan elektron qatlamini to'ldirishga harakat qiladi, oksidlanish holatini -1 (kamroq) ko'rsatadi. koʻpincha ionli bogʻ hosil qiladi (Ion bogʻlanishga qarang), chunki vodorod atomi va metall atomining elektr manfiyligidagi farq ancha katta boʻlishi mumkin.

H 2

Gaz holatida vodorod ikki atomli molekulalar shaklida mavjud bo'lib, qutbsiz kovalent bog'lanish hosil qiladi.

Vodorod molekulalari quyidagilarga ega:

• katta harakatchanlik;
• katta kuch;
• past polarizatsiya;
• kichik o'lcham va vazn.

Vodorod gazining xossalari:

• tabiatdagi eng yengil gaz, rangsiz va hidsiz;
• suvda va organik erituvchilarda yomon eriydi;
• suyuq va qattiq metallarda (ayniqsa, platina va palladiyda) oz miqdorda eriydi;
• suyultirish qiyin (past qutblanish qobiliyati tufayli);
• barcha ma'lum gazlar orasida eng yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega;
• qizdirilganda u ko'plab metall bo'lmaganlar bilan reaksiyaga kirishib, qaytaruvchi vositaning xususiyatlarini namoyon qiladi;
• xona haroratida ftor bilan reaksiyaga kirishadi (portlash sodir bo'ladi): H 2 + F 2 = 2HF;
• metallar bilan reaksiyaga kirishib, gidridlar hosil qiladi, oksidlovchi xossalarini namoyon qiladi: H 2 + Ca = CaH 2;

Aralashmalarda vodorod oksidlovchi xossalariga qaraganda qaytaruvchi xossalarini ancha kuchliroq namoyon qiladi. Vodorod ko'mir, alyuminiy va kaltsiydan keyin eng kuchli qaytaruvchi vositadir. Vodorodning qaytaruvchi xossalari sanoatda oksidlar va gallidlardan metallar va nometalllarni (oddiy moddalar) olishda keng qo'llaniladi.

Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O

Vodorodning oddiy moddalar bilan reaksiyalari

Vodorod elektronni qabul qilib, rol o'ynaydi kamaytiruvchi vosita, reaktsiyalarda:

• Bilan kislorod(yondirilganda yoki katalizator ishtirokida) 2:1 nisbatda (vodorod:kislorod) portlovchi portlovchi gaz hosil bo'ladi: 2H 2 0 +O 2 = 2H 2 +1 O+572 kJ.
• Bilan kulrang(150°C-300°C gacha qizdirilganda): H 2 0 +S ↔ H 2 +1 S
• Bilan xlor(UV nurlari bilan yondirilganda yoki nurlanganda): H 2 0 +Cl 2 = 2H +1 Cl
• Bilan ftor: H 2 0 +F 2 = 2H +1 F
• Bilan azot(katalizatorlar ishtirokida yoki yuqori bosimda qizdirilganda): 3H 2 0 +N 2 ↔ 2NH 3 +1

Vodorod elektronni beradi, rol o'ynaydi oksidlovchi vosita, bilan reaksiyalarda ishqoriy Va gidroksidi tuproq metall gidridlari hosil bo'lgan metallar - gidrid ionlari H bo'lgan tuzga o'xshash ionli birikmalar - bu beqaror oq kristalli moddalardir.

Ca+H 2 = CaH 2 -1 2Na+H 2 0 = 2NaH -1

Vodorod uchun -1 oksidlanish darajasini ko'rsatish odatiy emas. Suv bilan reaksiyaga kirishganda, gidridlar parchalanib, suvni vodorodga aylantiradi. Kaltsiy gidridning suv bilan reaksiyasi quyidagicha:

CaH 2 -1 +2H 2 +1 0 = 2H 2 0 +Ca(OH) 2

Vodorodning murakkab moddalar bilan reaksiyalari

• yuqori haroratda vodorod ko'plab metall oksidlarini kamaytiradi: ZnO+H 2 = Zn+H 2 O
• metil spirti vodorodning uglerod oksidi (II) bilan reaksiyasidan olinadi: 2H 2 +CO → CH 3 OH
• Gidrogenlash reaktsiyalarida vodorod ko'plab organik moddalar bilan reaksiyaga kirishadi.

Vodorod va uning birikmalarining kimyoviy reaktsiyalari tenglamalari "Vodorod va uning birikmalari - vodorod ishtirokidagi kimyoviy reaktsiyalar tenglamalari" sahifasida batafsilroq muhokama qilinadi.

Vodorodning qo'llanilishi

• yadro energiyasida vodorod izotoplari - deyteriy va tritiy ishlatiladi;
• kimyo sanoatida vodorod ko'plab organik moddalar, ammiak, vodorod xlorid sintezi uchun ishlatiladi;
• oziq-ovqat sanoatida vodorod o'simlik moylarini gidrogenlash orqali qattiq yog'larni ishlab chiqarishda ishlatiladi;
• metalllarni payvandlash va kesish uchun kisloroddagi vodorodning yuqori yonish harorati (2600 ° S) ishlatiladi;
• ba'zi metallarni ishlab chiqarishda vodorod qaytaruvchi vosita sifatida ishlatiladi (yuqoriga qarang);
• vodorod yengil gaz boʻlgani uchun u aeronavtikada havo sharlari, aerostatlar va havo kemalari uchun toʻldiruvchi sifatida ishlatiladi;
• Vodorod CO bilan aralashtirilgan yoqilg'i sifatida ishlatiladi.

So'nggi paytlarda olimlar qayta tiklanadigan energiyaning muqobil manbalarini izlashga katta e'tibor qaratmoqda. Istiqbolli yo'nalishlardan biri bu "vodorod" energiyasi bo'lib, unda vodorod yoqilg'i sifatida ishlatiladi, uning yonish mahsuloti oddiy suvdir.

Vodorod ishlab chiqarish usullari

Vodorod ishlab chiqarishning sanoat usullari:

• nikel katalizatorida yuqori haroratda (800 ° C) suv bug'lari bilan metan konversiyasi (suv bug'ining katalitik qisqarishi): CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 + CO 2;
• Fe 2 O 3 katalizatorida karbon monoksitni suv bug'i bilan (t=500°C) aylantirish: CO + H 2 O = CO 2 + H 2;
• metanning termal parchalanishi: CH 4 = C + 2H 2;
• qattiq yoqilg'ining gazlanishi (t=1000°C): C + H 2 O = CO + H 2;
• suvni elektroliz qilish (juda sof vodorod hosil qiluvchi juda qimmat usul): 2H 2 O → 2H 2 + O 2.

Vodorod olishning laboratoriya usullari:

• xlorid yoki suyultirilgan sulfat kislota bilan metallarga (odatda sink) ta'sir qilish: Zn + 2HCl = ZCl 2 + H 2; Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2;
• suv bug'ining issiq temir parchalari bilan o'zaro ta'siri: 4H 2 O + 3Fe = Fe 3 O 4 + 4H 2.