Хімічні властивості водню – коротко

Водень – неметал, має молекулярну будову. Молекула водню складається з двох атомів, пов’язаних між собою ковалентним неполярной зв’язком. Енергія зв’язку в молекулі водню становить 436 кДж / моль, що пояснює низьку хімічну активність молекулярного водню. Термічна дисоціація водню відбувається при температурі вище 2000 ° С.

У своїх з’єднаннях водень завжди одновалентен. Для нього характерні два ступені окислення: +1 і -1.

Взаємодія з галогенами. При звичайній температурі водень реагує лише з фтором:
H2 + F2 = 2HF.

З хлором реагує тільки на світлі, утворюючи хлороводород, з бромом реакція протікає менш енергійно, з йодом не йде до кінця навіть при високих температурах.

Взаємодія з киснем. За нормальних умов водень не реагує з киснем, при 400 ° С реагує з киснем, а при 600 ° С – з повітрям, при підпалюванні реакція протікає з вибухом:
2H2 + O2 = 2H2O.

Водень горить у кисні з виділенням великої кількості тепла. Температура воднево-кисневого полум’я 2800 ° С.

Взаємодія з сіркою. При пропущенні водню через розплавлену сірку утворюється сірководень:
H2 + S = H2S.

Взаємодія з азотом. При нагріванні водень оборотно реагує з азотом, причому при високому тиску і в присутності каталізатора:
3H2 + N2 = 2NH3.

Взаємодія з оксидом азоту (II). Важливе значення має взаємодія водню з оксидом азоту (II), що використовується в очисних системах при виробництві азотної кислоти:
2NO + 2H2 = N2 + 2H2O.

Взаємодія з оксидами металів. Водень – хороший відновник, він відновлює багато метали з їх оксидів:
CuO + H2 = Cu + H2O.

Сильним відновником є ​​атомарний водень. Він утворюється з молекулярного в електричному розряді в умовах низького тиску. Високої відновної активністю має водень в момент виділення, що утворюється при відновленні металу кислотою.
Взаємодія з активними металами. Водень є окислювачем, приєднує електрон і перетворюється на гідрид-іон, який заряджений негативно.
При високій температурі водень з’єднується з лужними і лужно-земельними металами і утворюючи білі кристалічні речовини – гідриди металів:

2Na + H2 = 2NaH;

Ca + H2 = CaH2.

Посилання на основну публікацію