Jak Začít?

Máš v počítači zápisky z přednášek
nebo jiné materiály ze školy?

Nahraj je na studentino.cz a získej
4 Kč za každý materiál
a 50 Kč za registraci!




7. Vodík, kyslík

DOCX
Stáhnout kompletní materiál zdarma (141.1 kB)

Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOCX.

7. Vodík, kyslík

Vodík

Značka Z El. konfigurace Elektronegativita Oxidační č. H 1 1s1 2,2 I, -I

- s1 - prvky (I.A); nekov

- nejjednodušší struktura, nejmenší Ar hmotnost, nejmenší poloměr, nejmenší hustota

Výskyt: - známe 3 izotopy: 1)11H = lehký vodík (0 neutronů) protium (99% výskytu)

2)12H = těžký vodík (1 neutron) deuterium

3)13H = radioaktivní vodík (2 neutrony) tritium

- 9. nejrozšířenější prvek na Zemi; 1. ve vesmíru

- v přírodě: převážně lehký vodík (99%) - vázaný v organických sloučeninách = biogenní prvek

- vázaný v anorganických slouč. – H2O, kyseliny, hydroxidy…

- vzácně se vyskytuje volný – dvoumolekulové atomy H2 (molekulový vodík) – v zemním plynu a v sopečných plynech

Vlastnosti a reakce

Fyzikální vlastnosti

- za normálních podmínek bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, teplota varu: 252,8°C

- tvoří dvouatomové molekuly H2 (atomy vázány jednoduchou kovalentní vazbou)

- zkapalnitelný (ochlazením nebo stlačením)

- s kyslíkem (O2) tvoří prudce výbušnou směs → třaskavou

Reakce

- se všemi prvky vyjma vzácných plynů a některých přechodných prvků

- molekulový H2 není příliš reaktivní, reaguje s většinou prvků teprve za urč. podm.:

a) za vyšší teploty

2 K (l) + H2 (g) 250°→ 2KH (s)
- rce roztaveného alkal. kovu s vodíkem za vzniku iontové hybridu, jedná se o jedinou rci, ve které H působí jako oxidační činidlo, jindy vždy působí redukčně:

CuO (s) + H2 (g) 200°→ Cu (s) + H2O (g) (redukční činidlo)

b) při iniciaci rce:

jiskrou či plamenem: O2 + 2H2 (g) → 2H2O (g) (explozivní rce) !!

ozářením: Cl2 + H2 (g) → 2HCL (g) (explozivní rce)

⇒ obě rce silně výbušné (třaskavý plyn); na vzduchu hoří čistý vodík výborně, téměř bezbarvým horkým plamenem, produktem hoření je voda

c) v přítomnosti katalyzátorů

3H2 (g) + N2 (g) 400°C, 20MPa, Fe→ 2NH3 (g) (= syntéza amoniaku za půs. vysokého tlaku a katalyzátoru)

⇒ též výroba čpavku tzv. Haber-Boschovou metodou, jedna z nejv. chem. výrob

CO (g) + 2H2 (g) 400°, 30MPa,ZnO,Cr2O3→ CH3OH (g)

- při chem. rcích se molekuly H2 štěpí na atomy vodíku, které jsou mnohem reaktivnější

- vznik atomů vodíku je podstatnou redukční vlastností vodíku

Příprava vodíku

I. Elektrolýzou vody se na katodě vylučuje vodík

- voda je elektricky vodivá (rozštěpí každou 555 mil. molekulu vody)

- katoda – záporný náboj: H2 (katodická redukce) 2 díly H2

- anoda – kladný náboj: 02 (anodická oxidace) 1 díl O2

2H3O+ + 2e- el.proud → 2H2O + H2

II. Reakcí prvků s1 a s2 s vodou → Alkalické kovy (lithium, sodík) + voda

2Na + 2H2O → 2 NaOH + H2

Reakcí méně ušlechtilých kovů s vodní párou

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2

Reakcí kovů s vodnými roztoky kyselin a hydroxidů → obecný (neušlechtilý) kov + kyselina

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 Kippův přístroj (univerzální, na přípravu plynů)

Témata, do kterých materiál patří