Waterstofoksied: voorbereiding en eienskappe

Die belangrikste en algemeenste stof op ons planeet, natuurlik, water. Wat kan vergelyk met dit in belang? Dit is bekend dat die lewe op aarde moontlik gemaak slegs met die koms van vloeistof. As water is 'n (waterstofoksied), van 'n chemiese oogpunt? Wat is dit in en watter eienskappe? Probeer om hierdie artikel te verstaan.

Waterstof en sy verbindings

Die maklikste atoom in die geheel van die periodieke stelsel - waterstof. Hy het 'n dubbele posisie, lê in die subgroep van halogene, sowel as die eerste groep en die alkalimetale. Wat verduidelik sulke eienskappe? Sy dop elektroniese struktuur van 'n atoom. Hy het net een elektron, wat maklik as die verlof kan wees, en heg homself 'n ander, die vorming van 'n paar, en die voltooiing van die buitenste laag.

Dit is waarom die hoof en net die graad van oksidasie van die elemente 1 en -1. Dit reageer maklik met metale vorm hidriede - involatile soliede sout-agtige mengsel van wit kleur.

Maar ook genereer maklik waterstof molekules en vlugtige stowwe interaksie met metale. Byvoorbeeld:

• waterstofsulfied H ₂ S;
• metaan CH _4;
• silane SiH ₄ en ander.

In die algemeen is die verbindings van waterstof genereer genoeg. Maar die belangrikste stof, wat dit is ingesluit, is waterstofoksied wie se formule is H ₂ O. Dit is 'n bekende verbinding wat die formule selfs laerskool student, nog nie vertroud is met die chemie erken. Na water (en dit is die hoogste oksied van waterstof) - nie net die gewone dinge, maar ook die bron van lewe op ons planeet.

Die naam van die element weerspieël sy belangrikste wese - waterstof, dit wil sê "geboorte te skenk aan water." Soos enige ander oksied, aktief is ook 'n binêre verbinding met 'n aantal van fisiese en chemiese eienskappe. Verder is daar spesiale eienskappe wat water onderskei van al die ander verbindings.

Nog 'n belangrike klas van verbindings wat waterstof te vorm is sure, beide organiese en minerale.

Chemiese eienskappe van waterstof

Uit die oogpunt van reaktiwiteit, waterstof - sterk genoeg reduseermiddel. In baie reaksies dit wys net sulke eiendomme. Maar die interaksie met ander sterker metale, word dit oksidant.

Baie belangrik in die bedryf is die reaksie van waterstof met metaaloksiede. Dit is een manier om die jongste in 'n suiwer vorm. Vodorodotermiya - 'n metallurgiese metode vir die sintese van suiwer metaaloksiede deur vermindering met waterstof.

Die reaksie met waterstofoksied het die volgende algemene vorm: My _x O _y + H ₂ = H ₂ O + Me.

Natuurlik, dit is nie die enigste metode vir die sintese van suiwer metale. Daar is ander. Maar die waterstof vermindering van oksiede - voldoende energiek gunstige en eenvoudige vervaardigingsproses wat wye toepassing gevind het.

Ook interessant is die funksie dat wanneer gemeng met lug, waterstof gas kan 'n plofbare mengsel sterk vorm. Sy naam is detonerend gas. Vir hierdie doel, moet vermenging gedoen teen 'n koers van twee volumes van waterstof tot een suurstof.

Water - waterstofoksied

Die feit dat die oksied is baie belangrik, ons het reeds 'n paar keer genoem. Nou, laat ons kenmerk dit in terme van chemie. Is hierdie verbinding behoort aan hierdie klas van anorganiese stowwe?

Om dit te doen, probeer om 'n bietjie anders formule skryf: H ₂ O = HOH. Die bottom line is dieselfde as die aantal atome van die voormalige, maar dit is nou duidelik dat ons in die gesig staar 'n hidroksied. Watter eienskappe moet dit hê? Oorweeg die dissosiasie van verbindings:

HOH = H ⁺ + OH ^-.

Gevolglik is die eienskappe van die suur, want die waterstof teenwoordig in die oplossing van die katione. Behalwe die hoof hulle nie net kan gevorm word na die alkalimetale.

Daarom, 'n ander naam wat waterstofoksied het - oxyacid baie eenvoudige samestelling. Sodra so 'n komplekse weef eienskap van 'n gegewe molekuul gevolglik sy eienskappe sal spesiaal wees. En eiendomme afgestoot van die struktuur van die molekule, sodat dit en analiseer.

Die struktuur van die watermolekuul

Vir die eerste keer op hierdie model gedink Niels Bohr, en hy behoort aan die kampioenskap en die outeurskap van hierdie kwessie. Hulle is ingestel op die volgende funksies.

1. Die watermolekuul - 'n dipool, aangesien die elemente binne die struktuur grootliks verskil betekenisvol elektronegatiwiteit.
2. Sy vorm is driehoekige, aan die onderkant - waterstof, en aan die bokant - die suurstof.
3. As gevolg van hierdie struktuur, die stof in staat van die vorming van waterstofbindings tussen dieselfde molekules, en ander verbindings met 'n samestelling sterk elektronegatiewe element.

Kyk soos gesien waterstof lyk skematies oksied, kan hieronder uitgebeeld.

Fisiese eienskappe van waterstofoksied

'n paar basiese eienskappe beskryf kan word.

1. Vorm: gasagtige - damp, vloeistof, vaste - sneeu, ys.
2. Kookpunt - 100 ⁰ C (99,974).
3. Smeltpunt - 0 ⁰ C.
4. Water kan krimp wanneer verhit in die temperatuur reeks 0-4 ⁰ C. Dit verklaar die vorming van ys op die oppervlak, wat 'n laer digtheid en bewaring van lewe onder 'n laag van waterstofoksied het.
5. Die hoë waarde van die hitte kapasiteit, maar 'n baie lae termiese geleidingsvermoë.
6. In die vloeibare toestand waterstofoksied uitstallings viskositeit.
7. 'N Besondere eiendom genoem kan word die oppervlakspanning en die vorming van die negatiewe elektriese potensiaal op die oppervlak.

Soos ons hierbo genoem, veral die eienskappe is afhanklik van die struktuur. So dit is hier. Die vermoë om waterstofbindings vorm gelei tot soortgelyke eienskappe van die mengsel.

Waterstofoksied: chemiese eienskappe

Uit die oogpunt van chemie, die water aktiwiteit is hoog genoeg is. Veral wanneer dit kom by die reaksies vergesel deur verhitting. Wat is in staat om te reageer oksied waterstof?

1. Met metale wat in die ry spanning om waterstof. So het die mees aktiewe (Al) hoef nie spesiale voorwaardes, en het 'n laer vermindering krag om te reageer met net stoom. Diegene wat, nadat waterstof, nie in staat is om betrokke te raak in sulke interaksies.
2. Met nie-metale. Nie almal nie, maar die meeste. Byvoorbeeld, in 'n atmosfeer van 'n fluoor water violet vlam brand. Ook, kan die reaksie wees chloor, koolstof, silikon en ander atome.
3. Met metaaloksiede (basies) en suur (metale). Is gevorm, onderskeidelik, alkalieë en sure. Onder die metale vir sulke reaksies in staat verteenwoordigers van die eerste twee hoofgroepe subgroepe, behalwe berillium en magnesium. Nie-metale wat suuroksiede vorm reageer met water nie. 'N uitsondering is riviersand - SiO _2.

Vergelyking reaksies waterstofoksied as 'n voorbeeld, soos volg: SO ₃ + H ₂ O = H ₂ SO _4.

Verspreiding in die natuur

Ons het reeds uitgevind dat die stof - die mees algemene in die wêreld. Dui die persentasie inhoud van die voorwerpe.

1. Sowat 70% van die gewig van die menslike liggaam en soogdiere. Sommige fauna oksied saamgestel uit waterstof ongeveer 98% (jellievis).
2. 71% van die aarde bedek deur water.
3. Maksimum gewig van die water van die oseane.
4. Sowat 2% is vervat in gletsers.
5. 0.63% is gekonsentreer in die grond.
6. 0.001% van die atmosfeer (mis).
7. plant liggaam bestaan uit 50% water, 'n paar spesies selfs meer.
8. Baie van die verbindings gevind in kristallyne vorm wat gebonde water.

Gaan voort in die lys kan lank wees, want moeilik om enige iets, 'n deel wat nie water insluit nie of wanneer iets nie ingesluit onthou. Of gevorm sonder die betrokkenheid van die oksied.

Metodes vir die voorbereiding

Voorbereiding industriële waarde het geen waterstofoksied. Na alles, makliker om gereed gemaak bronne gebruik - riviere, mere en ander liggame van water as 'n groot hoeveelheid energie en chemikalieë te spandeer. Daarom, in die laboratorium is dit slegs relevant te verkry gedistilleerde, ultra-suiwer water.

Vir hierdie doeleindes, gebruik spesifieke apparaat soos foto's. Soos water nodig is vir baie chemiese reaksies, sedert ru bevat groot hoeveelhede onsuiwerhede, soute, ione.

Die biologiese rol

Om te sê dat water is oral gebruik, nie om iets te sê. Dit is ondenkbaar om die lewe indink sonder hierdie verband. Van soggens vroeg tot laat in die nag mense voortdurend gebruik dit beide in huishoudelike en industriële doeleindes.

Eienskappe van waterstofoksied behels die gebruik daarvan as 'n universele oplosmiddel. En nie net in die laboratorium. Maar ook in lewende wesens, waar elke tweede plek duisende biochemiese reaksies.

Ook, water is self 'n deelnemer in baie sinteses, dien dit ook as 'n deur-produk as gevolg van hulle. Elke persoon in die wêreld vir 60 jaar, gaan deur self sowat 50 ton van hierdie wonderlike materiaal!

Oksied waterstof word gebruik:

• in alle nywerhede;
• medisyne;
• chemiese sintese;
• in alle vorme van nywerhede;
• huishoudelike benodigdhede;
• landbou.

Dit is moeilik om die area van die lewe waarin 'n mens kan leef sonder water te bepaal. Enigste lewende wesens wat geen waterstofoksied in die samestelling daarvan en leef sonder dit, is virusse. Dit is waarom 'n man moeilik om te gaan met hierdie organismes.