Hidróxeno - o que é o material? Propiedades químicas e físicas de hidróxeno

Cada elemento ten a súa propia posición lugar no sistema periódico, que reflicte as características mostradas por eles e fala sobre a súa estrutura electrónica. Con todo, existe unha particular de todos os átomos, o que leva só dúas células. Sitúase en dúas totalmente oposto nas propiedades exhibidas polos grupos de elementos. É hidróxeno. Estas características fan único.

Hidróxeno - non é só un elemento, pero unha substancia simple, así como unha parte integrante de moitos compostos complexos, Biogênicas e elemento organogênica. Por iso, consideramos as súas características e propiedades en detalle.

O hidróxeno é o elemento químico

Hidróxeno - un elemento do primeiro grupo do grupo principal, así como o sétimo grupo do grupo principal no primeiro período pequeno. Este período está formado por só dous átomos: helio eo elemento de contacto. Describimos as características principais dunha posición de hidróxeno no sistema periódico.

1. número ordinal de hidróxeno - 1, o número de electróns é o mesmo, respectivamente, protóns tanto. masa atómica - 1,00795. Existen tres isótopos do elemento con masa números 1, 2, 3. Con todo, as propiedades de cada difiren grandemente, xa que o aumento de masa por unidade mesmo só unha vez por hidróxeno é dobre.
2. O feito do exterior nivel de enerxía que contén só un de electróns, que poden con éxito ser ambos oxidante e propiedades redutoras. Ademais, tras o descenso de electróns que permanece libre orbital, que toma parte na formación de enlaces químicos do mecanismo de doador-aceitador.
3. Hidróxeno - é un axente de redución forte. Polo tanto, considérase a ser o principal lugar do primeiro grupo do grupo principal, onde liderou os metais máis activos - alcalino.
4. Con todo, por reacción con axentes redutores fortes, como, por exemplo, metais, e pode ser un oxidante, aceitador de electróns. Estes compostos son chamados hidruros. Nesta base, el leva un subgrupo de halóxenos, que é similar.
5. Debido á moi pequena masa atómica de hidróxeno é considerado a ser o elemento máis lixeiro. Ademais, a densidade tamén é moi pequena, polo que tamén é un punto de referencia para a facilidade.

Así, é evidente que un átomo de hidróxeno - é unha completamente orixinal, a diferenza de todos os outros elementos. En consecuencia, as propiedades tamén é especial, e substancias simples e complexos formados son moi importantes. Imos considera-los aínda máis.

substancia simple

Se falamos sobre este elemento como unha molécula, hai que dicir que é diatómica. É dicir, hidróxeno (sustancia simple), - un gas. A súa fórmula empírica é escrito como H _2, e ilustracións - a través dunha única conexión sigma-H-H. O mecanismo de formación dunha conexión entre átomos de - un covalente non polar.

Mesmo Henry Cavendish en 1766 foi capaz de abrir a substancia. Isto demostrou que hidróxeno - un gas, o que é capaz de explotar no aire. Máis tarde, as propiedades foron ben estudados, quedou claro que a sustancia - o máis lixeiro entre os famosos.

Aínda máis tarde Lavoisier deu o nome (como un elemento, e unha substancia con base nel) en latín - "dar a luz a auga" Hydrogenium, o que significa O inventor 1781 GODU este elemento Henry Cavendish demostrou que a auga - unha combinación de hidróxeno e osíxeno, é dicir, é un produto de reacción do mesmo. E que o gas luz tamén é moi inflamable, xa era coñecido no século XVI, este foi reflectido nos rexistros de Paracelsus.

Así, o hidróxeno molecular - é moi común na natureza e que ocorre naturalmente composto gasoso que consiste en dous átomos que é capaz de golpe o aire. Ademais, a molécula pode ser descomposto en átomos, que participan en reaccións nucleares, transformándose en un núcleo de helio. Estes procesos teñen lugar continuamente no Sun e no espazo, que son os principais provedores do composto.

De hidróxeno - unha substancia que é capaz de se expresar, e como un axente oxidante, e como un axente redutor. Ademais, é moi amplamente utilizado en actividades humanas.

propiedades físicas

Parámetros físicos de hidróxeno ten a seguinte:

1. punto de ebulición - (-252,76 ⁰ C).
2. Punto de fusión - ⁽⁰ -259,2 C).
3. Na gama de temperatura indicada é un líquido incoloro, tendo ningún olor.
4. A presións moi altas existen snowlike cristais de hidróxeno sólido.
5. En certas condicións (de alta presión e baixa temperatura) se pode converter a un estado metálico.
6. Practicamente insoluble en auga, de xeito que a carga é posible por desprazamento de auga na preparación no laboratorio.
7. En condicións ordinarias de hidróxeno - un gas, un gas inodoro, insípido e incoloro.
8. substancias inflamables e explosivas.
9. Disólvese ben en metais, como é capaz de difundir a través da súa superficie.
10. Preto de 14,5 veces o gas é máis lixeiro que o aire.

A estrutura de cristal dunha substancia molecular simple, a comunicación débil, tan facilmente destruída.

propiedades químicas

Como mencionado arriba, o hidróxeno pode amosar tanto propiedades oxidantes e redución. poder de oxidación posible do elemento 1; -1. Por conseguinte, é moitas veces utilizado na industria para diversas sínteses e reaccións.

propiedades de oxidación de hidróxeno

1. A interacción cos activos metais (alcalinos e alcalino-terrosos), en condicións convencionais, conduce á formación de compostos de sal do tipo chamado hidruros. Por exemplo: LiH, CAH _2, KH, MGH _2, e outros.
2. Os compostos con metais menos activos a temperaturas elevadas ou iluminación forte (a reacción de iniciación fotoquímica) tamén forman hidruros.

Propiedades de hidróxeno reducindo

1. Interacción en condicións normais só con flúor (tal como un axente oxidante forte). Como resultado, un fluoruro de hidróxeno ou ácido fluorhídrico HF.
2. Interacción con case todos os non-metais, pero baixo certas condicións moi estritas. Exemplos de compostos: _{H2S, NH3, H2O,} pH _{3, SiH4} e outros.
3. Recupera metais a partir dos seus óxidos de substancias simples. Este é un dos industriais métodos para a produción de metal vodorodotermiey -chamado.

Vale destacar tamén as reaccións que se usan en sínteses orgánicas. Son chamados de hidroxenación - desidrogenação e saturación de hidróxeno, é dicir, a súa escote dende a molécula. Con base nestes métodos, dunha pluralidade de transformacións de hidrocarburos e outros compostos orgánicos.

Estar na natureza

Hidróxeno - é a substancia máis común no noso planeta e alén. Ao final, case todo o espazo interestelar e as estrelas son feitas a partir deste composto particular. No espazo, pode existir en forma de:

• de plasma;
• gas;
• ións;
• átomos;
• moléculas.

Existen varios tipos de nubes diferentes densidade, que consisten precisamente desta sustancia.

Falando concretamente de propagación na codia terrestre, o hidróxeno é, en segundo lugar para o número de átomos de osíxeno tras a súa aproximadamente 17%. A forma libre é raro, só en cantidades menores como parte do aire seco. O composto máis común deste elemento - auga. É na súa estrutura e se atopa no planeta.

Ademais, o hidróxeno é unha parte integrante de calquera organismo vivo. Ademais, o 63% do corpo humano a unha fracción dos átomos. Hidróxeno - o elemento é organogênica tanto xera moléculas de proteínas, graxas, hidratos de carbono e ácidos nucleicos, así como moitos outros compostos vitais.

Recepción

Existen diferentes formas de obter o gas baixo nós. Estas inclúen varias variantes de síntese industriais e de laboratorio.

Procesos comerciais para a produción de hidróxeno :

1. conversión do metano vapor.
2. A gaseificação do carbón - proceso implica o quentamento do carbono ata 1000 ⁰ C, formando así hidróxeno e carbono-intensivo.
3. Electrólise. Este método pode ser usado só para solucións acuosas de varios sales como o ferro non conduce a auga vertida no cátodo.

Métodos de laboratorio para producir hidróxeno:

1. A hidrólise de hidruros metálicos.
2. A acción de ácidos diluídos en metais activos e actividade secundaria.
3. Interacción de metais alcalinos e alcalino-terrosos con auga.

Para recoller hidróxeno producido, que é necesario para manter o tubo de cabeza para baixo. Despois de todo, o gas non pode ser recollido como, por exemplo, dióxido de carbono. É hidróxeno, é moito máis lixeiro que o aire. desaparece rapidamente, e en grandes cantidades cando mesturado con aire estoura. Polo tanto, se o tubo de virar. Tras a súa conclusión que debe ser pechado cunha rolla de goma.

Para comprobar a pureza do hidróxeno recollido debe traer para o pescozo dun fósforo aceso. Se algodón aburrido e tranquilo - de xeito que o gas é limpo, con impurezas do aire mínimas. Un asubío alto - sucio, cunha gran parte dos compoñentes estranxeiros.

Áreas de uso

Durante a combustión do hidróxeno liberado é tan grande cantidade de enerxía (calor) que o gas combustible é o máis vantaxoso. Ademais, non contaminante. Hoxe, con todo, o seu uso é limitado nesta área. Isto é debido ao mal aconsellado non completamente resolto os problemas da síntese de hidróxeno puro, o que sería axeitado para uso como combustible en motores de reactores e dispositivos portátiles, así como casas de caldeiras de calefacción.

Efectivamente, os métodos para a preparación de gas son moi caras, de xeito que, antes de que sexa necesario desenvolver un método de síntese especiais. Unha que permitirá obter un produto en grande escala e co mínimo esforzo.

Existen varias áreas clave en que o gas se usa en consideración por nós.

1. A síntese química. Con base na hidroxenación obtido xabón, margarina, de plástico. Cando participación hidróxeno sintetizado metanol e amoníaco, e outros compostos.
2. Na industria de alimentos - como aditivo E949.
3. A industria da aviación (foguetes, avións).
4. A enerxía eléctrica.
5. Meteoroloxía.
6. Combustible aspecto máis limpa.

Obviamente, o hidróxeno é tan importante como a distribuída na natureza. Seguen a desempeñar un papel importante, eles formaron compostos diferentes.

compostos de hidróxeno

Esta sustancia complexo contén átomos de hidróxeno. varios tipos básicos de tales substancias poden ser identificados.

1. Haloxenuros. A fórmula xeral - HHal. De importancia particular entre os que se cloruro de hidróxeno. Este gas, que se disolve en auga para formar unha solución de ácido clorhídrico. Este ácido é amplamente utilizado en case todas as sínteses químicas. Ademais, tanto orgánico como inorgánico. de cloruro de hidróxeno - o composto que ten a fórmula empírica HCl e é un dos maiores en termos de produción por ano neste país. Hai tamén un haleto de hidróxeno inclúen iodeto de hidróxeno, fluoruro de hidróxeno e bromuro de hidróxeno. Todos eles formar o ácido correspondente.
2. compostos do metaloide de hidróxeno volátil. Case todos eles gases moi tóxicos. Por exemplo, sulfuro de hidróxeno, metano, o silano, fosfina, e outros. É moi inflamable.
3. Hidruros - compostos con metais. Consulte sales da clase.
4. Hidróxidos de bases, ácidos, e compostos anfotéricos. A súa composición é necesaria para incluír os átomos de hidróxeno, un ou máis. Exemplo: NaOH, K ₂ [Al (OH) _4], H ₂ SO ₄ e outros.
5. hidróxeno hidróxido. Este composto é mellor coñecido como auga. Outro óxido de nome de hidróxeno. A súa fórmula empírica é - H ₂ O.
6. O peróxido de hidróxeno. Este oxidante forte, que ten a fórmula a forma de H ₂ O _2.
7. Numerosos compostos orgánicos: hidrocarburos, proteínas, graxas, lípidos, vitaminas, hormonas, e outros aceites esenciais.

Claro que a diversidade de conexións que estamos considerando o elemento é moi grande. Isto máis unha vez confirma o alto valor da natureza e do home, así como a todos os seres vivos.

Óxido de hidróxeno - é o mellor disolvente

Como mencionado arriba, o nome vulgar da substancia - auga. É constituída por dous átomos de hidróxeno e un de osíxeno conexións covalentes polar conectados. A molécula de auga é un dipolo, que explica moitas das propiedades exhibidas por el. En particular, o feito de que é un disolvente universal.

Foi no medio acuático ocorren case todos os procesos químicos. reaccións de plástico interior eo metabolismo da enerxía en organismos vivos é tamén realizada con óxido de hidróxeno.

A auga é considerada a sustancia máis importante do planeta. Sábese que sen ela non pode vivir un único organismo vivo. Na Terra, pode existir en tres estados de agregación:

• líquido;
• Gas (vapor);
• sólido (xeo).

En función do isótopo de hidróxeno na molécula, hai tres tipos de auga.

1. Fácil ou protium. Isótopo cun número de masa 1. A fórmula - H ₂ O. Esta é unha forma familiar que utiliza todos os organismos.
2. Deuterio ou pesado, fórmula - D ₂ O. contén isótopo ² H.
3. Superheavy ou tritio. A fórmula é como T ₃ S isótopo - ³ N.

reservas moi importantes de auga doce do planeta. protium Xa que en moitos países hai unha falta dela. métodos desenvolvidos para o tratamento do auga salgada para a produción de auga potable.

O peróxido de hidróxeno - é un medio universal

Este composto, como mencionado arriba, unha excelente oxidante. Con todo, con representantes fortes poden actuar e como axente redutor tamén. Ademais, ten un forte efecto bactericida.

Outro nome para este composto - peróxido. Nesta forma é usado na medicina. solución ao 3% de compostos cristalinos baixo consideración - esta droga medicinal que se usa para o tratamento de pequenas feridas con vistas á súa descontaminación. Con todo, de ser probado que, á vez cura feridas aumenta.

Tamén peróxido de hidróxeno é usado en combustible de foguete na industria para a desinfección e branqueamento, como un axente de formación de escuma para os materiais correspondentes (de escuma, por exemplo). Ademais, o peróxido axuda a limpar acuarios, descoloridos o cabelo e branquear os dentes. Con todo, os tecidos danos, polo que os expertos para esta finalidade non se recomenda.