Hydrogen oksyd: fremstilling og egenskaper

Det viktigste og vanligste stoffet på planeten vår, selvfølgelig, vann. Hva kan måle seg med det i betydning? Det er kjent at livet på jorden er gjort mulig bare med bruk av væske. Da vann er en (hydrogen-oksid), fra et kjemisk synspunkt? Hva er det i og hvilke egenskaper? Prøv å forstå denne artikkelen.

Hydrogen og dets forbindelser

Den enkleste atomet i hele det periodiske system - hydrogen. Han har en dobbel stilling, liggende i undergruppen av halogener, så vel som den første gruppe og alkalimetallene. Hva forklarer slike funksjoner? Sitt skall elektroniske struktur av et atom. Han har bare ett elektron, som kan være enkelt som den forlater, og fester seg et nytt og danner et par, og fullfører det ytre laget.

Det er derfor hoved og bare graden av oksydasjon av elementene 1 og -1. Det reagerer lett med metaller som danner hydrider - ikke-flyktige faste salt-lignende forbindelse med hvit farge.

Imidlertid lett genererer også hydrogenmolekylene og flyktige stoffer som samvirker med ikke-metaller. For eksempel:

• hydrogensulfid _H2S;
• metan _CH4;
• silan SiH ₄ og andre.

Generelt, genererer forbindelsene hydrogen nok. Men det viktigste stoffet, som det er inkludert, er hydrogen oksid som formel er H ₂ O. Dette er en kjent forbindelse som anerkjenner formelen selv barneskole student, men ikke er kjent med kjemi. Etter vann (og dette er den høyeste oksid av hydrogen) - ikke bare vanlige ting, men også kilden til liv på planeten vår.

Selve navnet på elementet gjenspeiler dens viktigste essensen - hydrogen, dvs. "å føde vann." Som alle andre oksyd, aktiv er også en binær forbindelse som har en rekke fysiske og kjemiske egenskaper. Videre er det spesielle egenskaper som skiller vannet fra alle de andre forbindelser.

En annen viktig klasse av forbindelser som danner hydrogen er syrer, både organiske og mineral.

Kjemiske egenskaper for hydrogen

Med hensyn på reaktivitet, hydrogen - tilstrekkelig sterkt reduksjonsmiddel. I mange reaksjoner viser det nettopp slike egenskaper. Men samspillet med en annen sterkere metaller, blir det oksidasjonsmiddel.

Meget viktig i industrien er reaksjonen av hydrogen med metalloksyder. Det er en måte å få den siste i en ren form. Vodorodotermiya - en metallurgisk metode for syntese av rene metalloksyder ved reduksjon med hydrogen.

Reaksjonen med hydrogen oksyd har den følgende generelle skjema: Me _x O _y + _H2 = H ₂ O + Me.

Selvfølgelig er dette ikke den eneste metode for syntese av rene metaller. Det finnes andre. Imidlertid er hydrogen reduksjon av oksyder - tilstrekkelig energimessig gunstig og enkel fremstillingsprosess som har funnet bred anvendelse.

Også interessant er det trekk at når det blandes med luft, kan hydrogengass danne en eksplosiv blanding sterkt. Navnet er knallgass. For dette formål bør blandingen utføres ved en hastighet på to volumer av hydrogen til en oksygen.

Vann - hydrogen oksid

Det faktum at oksid er svært viktig, har vi allerede nevnt flere ganger. Nå, la oss prege det i form av kjemi. Er denne forbindelsen tilhører denne klassen av uorganiske stoffer?

For å gjøre dette, kan du prøve å skrive litt annen formel: H ₂ O = HOH. Poenget er det samme som antallet atomer av det tidligere, men det er nå klart at vi står overfor et hydroksyd. Hvilke egenskaper bør den ha? Betrakt dissosiasjon av forbindelser:

HOH = H ⁺ + OH ^-.

Følgelig er egenskapene til den sure, fordi hydrogenet til stede i løsningen kationene. I tillegg til hoved de kan ikke bare dannet etter alkalimetallene.

Derfor er et annet navn som har hydrogen oxide - oksysyre meget enkel sammensetning. Når en slik sammensatt veve karakteristisk for et gitt molekyl, og følgelig vil dets egenskaper være spesiell. Og egenskapene blir frastøtt fra strukturen av molekylet, slik at den og analysere.

Strukturen av vannmolekylet

For første gang på denne modellen trodde Niels Bohr, og tilhører mesterskapet og forfatterskapet av denne saken. De ble satt følgende funksjoner.

1. Vannmolekylet - en dipol, ettersom elementene i sin struktur i stor grad avviker meningsfylt elektronegativitet.
2. Formen er trekantet, ved basen - hydrogen, og på toppen - av oksygen.
3. På grunn av denne struktur, den substans som kan danne hydrogenbindinger som mellom de samme molekyler, og andre forbindelser som har en sammensetning sterkt elektronegative element.

Vis som sett hydrogen ser skjematisk oksid, kan bildet under.

Fysikalske egenskaper for hydrogen oksid

noen grunnleggende karakteristiske trekk kan beskrives.

1. Form: gassformige - damp, væske, fast stoff - snø, is.
2. Kokepunkt - 100 ⁰ C (99,974).
3. Smeltepunkt - 0 ⁰ C.
4. Vann kan krympe når det oppvarmes i temperaturområdet fra 0 til 4 ⁰ C. Dette forklarer dannelsen av is på overflaten, som har en lavere tetthet og bevaring av liv under et lag av hydrogen oksyd.
5. Den høye verdi av varmekapasitet, men meget lav varmeledningsevne.
6. I flytende tilstand hydrogen oksid utstillinger viskositet.
7. En spesiell egenskap som kan kalles den overflatespenningen og dannelsen av det negative elektriske potensial på overflaten.

Som vi har nevnt ovenfor, spesielt egenskapene avhenger av strukturen. Så det er her. Evnen til å danne hydrogenbindinger førte til lignende egenskaper av forbindelsen.

Hydrogen oxide: kjemiske egenskaper

Fra synspunkt av kjemi, er vannaktivitet høy nok. Spesielt når det gjelder reaksjoner ledsaget av oppvarming. Hva er istand til å reagere oksyd hydrogen?

1. Med metaller som er i raden spenninger til hydrogen. Dermed den mest aktive (Al) ikke behøver spesielle betingelser, og har et lavere reduksjonskraft til å reagere med damp bare. De som er, etter hydrogen, er ikke i stand til å delta i slike interaksjoner.
2. Med ikke-metaller. Ikke alle, men de fleste. For eksempel, i en atmosfære av en fluorvann fiolett flammen brenner. Dessuten kan reaksjonen være klor, karbon, silisium og andre atomer.
3. Med metalloksyder (basis) og syre (ikke-metaller). Dannes, henholdsvis, alkalier og syrer. Blant de metaller for slike reaksjoner er istand representanter for de første to hovedgrupper av undergrupper, bortsett fra beryllium og magnesium. Ikke-metaller som danner sure oksyder reagerer med vann. Et unntak er elva sand - SiO _2.

Likning reaksjoner hydrogen oksid som et eksempel, som følger: _SO3 + _H2O = _{H2 SO4.}

Distribusjon i naturen

Vi har allerede funnet ut at stoffet - den vanligste i verden. Angir den prosentvise innhold av objektene.

1. Omtrent 70% av vekten av menneskekroppen og pattedyr. Noen fauna oksyd bestående av hydrogen ca. 98% (maneter).
2. 71% av jordens dekket av vann.
3. Maksimal vekt på vannet i havene.
4. 2% finnes i isbreer.
5. 0,63% er konsentrert i bakken.
6. 0,001% fra atmosfæren (tåke).
7. plantekroppen består av 50% vann, noen arter enda mer.
8. Mange av de forbindelser som finnes i krystallinsk form inneholdende bundet vann.

Fortsett listen kan være lang, fordi vanskelig å huske noe, en del som ikke inkluderer vann eller når noe ikke er inkludert. Eller dannes uten involvering av oksid.

Fremgangsmåter for fremstillingen

Fremstilling industriell verdi ikke har noen hydrogen oksyd. Tross alt, enklere å bruke ferdiglagde kilder - elver, innsjøer og andre vannområder enn å tilbringe en enorm mengde energi og kjemikalier. Derfor, i laboratoriet er det aktuelt bare å skaffe destillert, ultrarent vann.

For disse formål bruke spesifikke apparater som stillbilder. Slikt vann er nødvendig for mange kjemiske reaksjoner, ettersom rå inneholder store mengder urenheter, salter, ioner.

Den biologiske rolle

Å si at vann brukes overalt, for ikke å si noe. Det er utenkelig å forestille seg livet uten denne forbindelse. Fra tidlig morgen til sent på kvelden folk stadig bruker det både i nasjonale og industrielle formål.

Egenskaper av hydrogen oksyd innebære bruk av den som en universell løsningsmiddel. Og ikke bare i laboratoriet. Men også i levende vesener, der hver andre plass tusenvis av biokjemiske reaksjoner.

Dessuten er vann i seg selv deltar i mange synteser, at den også tjener som et bi-produkt som resulterer fra dem. Hver person i verden i 60 år, går gjennom selv om 50 tonn av dette fantastiske materialet!

Oksid hydrogen anvendes:

• i alle industrier;
• medisin;
• kjemisk syntese;
• i alle typer bransjer;
• husholdningsartikler;
• jordbruk.

Det er vanskelig å bestemme område av livet der man kan leve uten vann. Eneste levende vesener har ingen hydrogen oksid i komposisjonen og leve uten det, er virus. Det er derfor en mann vanskelig å forholde seg til disse organismene.