Водород 2


Чтобы посмотреть презентацию с оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов:

ВодородПодготовил ученик 9 «Б» классаШколы №106Федоров Алексей Содержание История открытия. Распространенность. Получение. Физические свойства. Химические свойства. Применение. Водоро́д — первый элемент периодической системы элементов; обозначается символом H. Название представляет собой кальку с латинского: лат. Hydrogenium — «порождающий воду». Широко распространён в природе.ИсторияВыделение горючего газа при взаимодействии кислот и металлов наблюдали в XVI и XVII веках на заре становления химии как науки. Прямо указывал на выделение его и Михаил Васильевич Ломоносов, но уже определённо сознавая, что это не флогистон. Английский физик и химик Генри Кавендиш в 1766 году исследовал этот газ и назвал его «горючим воздухом». При сжигании «горючий воздух» давал воду, но приверженность Кавендиша теории флогистона помешала ему сделать правильные выводы. Французский химик Антуан Лавуазье совместно с инженером Ж. Менье, используя специальные газометры, в 1783 г. осуществил синтез воды, а затем и её анализ, разложив водяной пар раскалённым железом. Таким образом он установил, что «горючий воздух» входит в состав воды и может быть из неё получен. Антуан ЛавуазьеГенри Кавендиш РаспространенностьВодород — самый распространённый элемент во Вселенной. На его долю приходится около 88,6 % всех атомов (около 11,3 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов — порядка 0,1 %). Таким образом, водород — основная составная часть звёзд и межзвёздного газа. В условиях звёздных температур водород существует в виде плазмы, в межзвёздном пространстве этот элемент существует в виде отдельных молекул, атомов и ионов и может образовывать молекулярные облака, значительно различающиеся по размерам, плотности и температуре.Водород в состоянии плазмы Массовая доля водорода в земной коре составляет 1 % — это десятый по распространённости элемент. Однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых среди остальных элементов составляет 17 % (второе место после кислорода, доля атомов которого равна ~ 52 %). Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле, почти так же велико, как и кислорода. В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества содержится в атмосфере (0,00005 % по объёму для сухого воздуха).Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках. В живых клетках по числу атомов на водород приходится почти 63 %. Получение.В промышленности1.Конверсия с водяным паром при 1000 °C:CH4 + H2O=CO + 3H22.Пропускание паров воды над раскалённым коксом при температуре около 1000 °C:H2O + C=CO + H23.Электролиз водных растворов солей:2NaCl + 2H2O=2NaOH + Cl2 + H24.Каталитическое окисление кислородом:2CH4 + O2= 2CO2 + 4H2 В лаборатории.1. Действие разбавленных кислот на металлы. Для проведения такой реакции чаще всего используют цинк и разбавленную серную кислоту:Zn + H2SO4=ZnSO4 + H22. Взаимодействие кальция с водой:Ca + 2H2O= Ca(OH)2 + H23. Гидролиз гидридов:NaH + H2O= NaOH + H24. Действие щелочей на цинк или алюминий:2Al + 2NaOH + 6H2O=2Na[Al(OH)4] + 3H2Zn + KOH + 2H2O=K2[Zn(OH)4] + H2 Физические свойстваВодород — самый лёгкий газ, он легче воздуха в 14,5 раз. Водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ. Его теплопроводность примерно в семь раз выше теплопроводности воздуха.Молекула водорода двухатомна — Н2. При нормальных условиях — это газ без цвета, запаха и вкуса. Плотность 0,08987 г/л (н. у.), температура кипения −252,76 °C, удельная теплота сгорания 120,9·106 Дж/кг, малорастворим в воде — 18,8 мл/л. Водород хорошо растворим во многих металлах (Ni, Pt, Pd и др.).Жидкий водород существует в очень узком интервале температур от −252,76 до −259,2 °C. Это бесцветная жидкость, очень лёгкая (плотность при −253 °C 0,0708 г/см³) и текучая (вязкость при −253 °C 13,8 сП). Критические параметры водорода очень низкие: температура −240,2 °C и давление 12,8 атм.Твёрдый водород, температура плавления −259,2 °C, плотность 0,0807 г/см³ (при −262 °C) — снегоподобная масса, кристаллы гексагональной сингонии (Сингони́я (от греч. σύν, «согласно, вместе, рядом», и γωνία, «угол» — дословно «сходноугольность») — классификация кристаллографических групп симметрии, кристаллов и кристаллических решёток в зависимости от системы координат). Химические свойства.При обычных температурах водород реагирует только с очень активными металлами, например с кальцием, образуя гидрид кальция:Сa + H2= CaH2и с единственным неметаллом — фтором, образуя фтороводород:F2 + H2 = 2HFС большинством же металлов и неметаллов водород реагирует при повышенной температуре или при другом воздействии, например при освещении:O2 + 2H2 = 2H2OОн может «отнимать» кислород от некоторых оксидов, например:CuO + H2= Cu + H2OВзаимодействие со щелочными и щёлочноземельными металлами.При взаимодействии с активными металлами водород образует гидриды:2Na + H2 = 2NaHСa + H2= CaH2Mg + H2= MgH2 Применение.Атомарный водород используется для атомно-водородной сварки.Химическая промышленность.При производстве аммиака, метанола, мыла и пластмасс.Пищевая промышленность.При производстве маргарина из жидких растительных масел.Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E949 (упаковочный газ, класс «Прочие»). Входит в список пищевых добавок, допустимых к применению в пищевой промышленности Российской Федерации в качестве вспомогательного средства для производства пищевой продукции. Авиационная промышленность.Водород очень лёгок и в воздухе всегда поднимается вверх. Когда-то дирижабли и воздушные шары наполняли водородом. Но в 30-х гг. XX в. произошло несколько катастроф, в ходе которых дирижабли взрывались и сгорали. В наше время дирижабли наполняют гелием, несмотря на его существенно более высокую стоимость.Метеорология.Используется в метеорологии для заполнения шаро-пилотных оболочек.Топливо.Водород используют в качестве ракетного топлива.Ведутся исследования по применению водорода как топлива для легковых и грузовых автомобилей. Водород в ДВС меньше загрязняет окружающую среду локально, но также как и бензиновые/дизельные аналоги, потребляет и деградирует моторное масло и все остальные не экологичные материалы, присущие двигателям внутреннего сгорания. В смысле экологии электромобили значительно лучше.В водородно-кислородных топливных элементах используется водород для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую.Как только появились дирижабли, первым газом, который их заполнил был водород, но так как этот газ очень горюч, его перестали использовать в таких летательных аппаратах и заменили его на гелий. Спасибо за внимание!!!

Приложенные файлы

  • pptx vodorod_0_2_
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий