В каком веществе содержится больше водорода
Элемент водород начинает Периодическую систему – он имеет порядковый номер 1. Это самый легкий из химических элементов. Обладая уникальными свойствами, частично напоминающими свойства галогенов, частично – щелочных металлов, он оказывается расположенным и в первой, и в VII группах Периодической системы.
Строение водорода
Атом водорода имеет очень простое строение – в нем содержится всего один протон и один электрон. Отдавая электрон, атом приобретает степень окисления +1, а принимая его – степень окисления –1. Относительная атомная масса атома водорода равна 1. Однако в природе существуют и более тяжелые атомы водорода – дейтерий (содержит один нейтрон, поэтому его масса равна 2) и тритий (содержит два нейтрона, атомная масса равна 3).
Водород – самый распространенный элемент во Вселенной. На Земле он уступает по распространенности кислороду, кремнию и некоторым другим элементам. Главное соединение водорода – вода. Также он содержится в природном газе, нефти, в некоторых минералах, в белках, жирах и углеводах.
Физические свойства
При обычных условиях водород – газ, состоящий из двухатомных молекул. Он не имеет ни цвета, ни запаха, мало растворим в воде (1,82 мл в 100 г воды при 20 $^circ C$). При сильном сжатии и охлаждении переходит в жидкое состояние. Жидкий водород кипит при –253°C, при этой температуре азот и кислород находятся в кристаллическом состоянии. Твердый водород образуется при охлаждении до –259°C.
Газообразный водород обладает рядом уникальных свойств. Благодаря маленькому радиусу атомы и молекулы водорода могут проникать через резину, стекло и даже через металлы. Некоторые металлы, например, платина и палладий, способны растворять значительные количества газообразного водорода. Водород в 14,5 раз легче воздуха, 100 л водорода при 0$^circ C$ весят всего 9 г. Это самый легкий из газов и самое легкое вещество.
Химические свойства
При комнатной температуре реагирует лишь с фтором, а на свету – с хлором, при нагревании – с кислородом, серой, азотом, углеродом:
H$_2$ + X$_2$ = 2HX (X = F, Cl)
2H$_2$ + O$_2$ = 2H$_2$O,
H$_2$ + S = H$_2$S,
3H$_2$ + N$_2$ = 2NH$_3$.
С кислородом и воздухом водород образует взрывчатые смеси. Особенно опасна смесь одного объема кислорода и двух объемов водорода. Ее называют гремучим газом.
При взаимодействии с щелочными и щелочноземельными металлами образует гидриды. Восстанавливает некоторые металлы из оксидов:
CuO + H$_2$ = Cu + H$_2$O
HgO + H$_2$ = Hg + H$_2$O
Получение водорода
В лаборатории получают действием цинка на разбавленные кислоты – серную или соляную:
Zn + H$_2$SO$_4$ = ZnSO$_4$ + H$_2$
Реакцию обычно проводят в аппарате Киппа.
Также образуется при действии растворов щелочей на цинк, кремний и алюминий, при реакции щелочных и щелочноземельных металлов и их гидридов с водой.
В промышленности водород получают электролизом воды, термическим разложением (пиролизом) углеводородов, в смеси с угарным газом взаимодействием угля и природного газа с перегретым водяным паром (водяной газ, синтез-газ).
Применяется водород в синтезе аммиака, хлороводорода и соляной кислоты, метилового спирта, получении некоторых металлов из оксидов, при гидрировании растительных жиров. В смеси с угарным газом (синтез-газ) используется для получения разнообразным органических веществ. Является перспективным топливом.
Источник
В уроке 21 «Водород — самый лёгкий газ» из курса «Химия для чайников» рассмотрим водород как простое вещество и химический элемент; узнаем об истории открытия водорода и о его физических свойствах.
Название водорода происходит от латинского слова Hydrohenium, что означает «воду родящий». Химический символ (знак) Н — это первая буква латинского названия. И действительно, атомы водорода входят в состав молекулы воды Н2О.
Атомы водорода образуют двухатомные молекулы простого вещества водорода, формула которого Н2. Рассмотрим, что имеют в виду, когда говорят о химическом элементе водороде.
Водород как химический элемент
Атом водорода самый легкий, самый простой по строению и один из самых маленьких по размерам. Относительная атомная масса водорода равна:
Сравните ее с относительной атомной массой кислорода и убедитесь, что атомы водорода во много раз легче.
Атомы водорода соединяются с атомами других химических элементов, образуя сложные вещества. Как химический элемент водород входит в состав воды, кислот, природного газа, нефти, глюкозы и многих других веществ. В растительных и животных организмах, включая и человеческий, химический элемент водород содержится главным образом в составе воды и самых разнообразных органических веществ.
Водород как простое вещество
Молекулы водорода образованы двумя атомами химического элемента водорода. Формула его Н2. Относительная молекулярная масса простого вещества водорода равна:
Следовательно, молярная масса водорода равна:
Молярный объем водорода, как кислорода и других газов при нормальных условиях, равен:
В виде простого вещества водород встречается на Земле лишь в небольшом количестве в вулканических и некоторых других природных газах. Молекулы водорода Н2 обнаружены в верхних слоях земной атмосферы. В Солнечной системе простое вещество водород входит в состав атмосферы планет — Юпитера, Сатурна, Урана.
На заметку: Недавние исследования Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы, позволили ученым высказать предположение, что под водородной атмосферой этой планеты находится океан жидкого водорода. Глубина этого океана — десятки тысяч километров. Ядро планеты составляет оболочка, состоящая из твердого водорода.
История открытия водорода
Еще в XVI в. Парацельсом было замечено, что при действии кислот на железо и другие металлы выделяется газ. Первоначально его назвали «горючим воздухом». Спустя примерно 100 лет горение водорода на воздухе описал Р. Бойль и этот газ научились собирать. Во второй половине XVIII в. английский ученый Г. Кавендиш подробно исследовал свойства «горючего воздуха». Он установил, что этот газ при сгорании на воздухе образует воду. Г. Кавендиша считают первооткрывателем водорода (1766).
Вывод о том, что «горючий воздух» представляет собой простое вещество, был сделан в 1784 г. французским химиком А. Лавуазье. Он и дал этому веществу латинское название, которое происходило от греческих слов «хюдор» — вода и «геннао» — рождаю. В те годы под элементами подразумевали простые вещества, которые нельзя далее разложить на составные части. Поэтому у химического элемента водорода такое же название, как и у простого вещества Н2.
Физические свойства водорода
Водород при нормальных условиях находится в газообразном состоянии. Это бесцветный газ, у которого нет запаха и вкуса.
Молекула водорода самая легкая из молекул всех веществ. Поэтому газообразный водород по плотности значительно уступает воздуху и кислороду — он в 14,5 раза легче воздуха и в 16 раз легче кислорода. В этом легко убедиться на опыте.
Если наполнить три одинаковых резиновых шарика водородом, углекислым газом и кислородом, крепко завязать их ниткой и выпустить из рук одновременно, то они поведут себя по-разному (рис. 94). Шарик с водородом быстро поднимется к потолку, а шарики с углекислым газом и кислородом опустятся на пол. Быстрее окажется на полу шарик с
углекислым газом.
На заметку: Поскольку водород, как мы знаем, в 14,5 раза легче воздуха, им заполняли воздушные шары и дирижабли. Первыми поднялись на воздушном шаре французские физики Ф. Робер и Ж. Шарль (1783). В августе 1887 г. полет на воздушном шаре, наполненном водородом, с научной целью совершил Д. И. Менделеев.
Из-за своей малой массы и размеров молекулы водорода способны проникать через стенки сосуда, в котором содержится этот газ. Убедимся в этом на примере того же шарика с водородом. Даже если тщательно завязать его ниткой, спустя некоторое время шарик «сдуется». При повышенной температуре и давлении водород способен проникать и через стенки металлических сосудов.
На заметку: Некоторые металлы при повышенной температуре поглощают водород, впитывая его, как губка воду. Например, в образце металла палладия объемом 1 дм3 растворяется водород объемом свыше 800 дм3. При нагревании насыщенного водородом палладия этот газ легко выделяется обратно. Палладий и некоторые другие металлы могут служить как бы аккумуляторами водорода.
При нормальных условиях растворимость водорода в воде меньше, чем кислорода, — 0,0016 г водорода на 1 дм3 воды. Поскольку водород малорастворим, в лаборатории его собирают методом вытеснения воды или воздуха.
У водорода самые низкие после благородного газа гелия температуры кипения (−252,8 °С) и плавления (−259,2 °С).
Краткие выводы урока:
- Водород — наиболее распространенный элемент во Вселенной.
- Простое вещество водород Н2 — самый легкий газ, у которого нет запаха, цвета, вкуса.
- Водород мало растворяется в воде, его можно собирать методом вытеснения воды и воздуха.
Надеюсь урок 21 «Водород — самый лёгкий газ» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к следующему уроку.
Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке
Источник
Водоро́д (калька с латинского: лат. Hydrogenium — hydro = «вода», gen = «порождающий»; hydrogenium — «порождающий воду»; обозначается символом H) — первый элемент периодической системы элементов. Широко распространён в природе. Катион (и ядро) самого распространённого изотопа водорода 1H — протон. Свойства ядра 1H позволяют широко использовать ЯМР-спектроскопию в анализе органических веществ.
Три изотопа водорода имеют собственные названия: 1H — протий (Н), 2H — дейтерий (D) и 3H — тритий (радиоактивен) (T).
Простое вещество водород — H2 — лёгкий бесцветный газ. В смеси с воздухом или кислородом горюч и взрывоопасен. Нетоксичен. Растворим в этаноле и ряде металлов: железе, никеле, палладии, платине.
История
Выделение 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.
Происхождение названия
Лавуазье дал водороду название hydrogène (от др.-греч. ὕδωρ — вода и γεννάω — рождаю) — «рождающий воду». Русское наименование «водород» предложил химик М. Ф. Соловьев в 1824 году — по аналогии с «кислородом» М. В. Ломоносова .
Распространённость
Во Вселенной
Водород — самый распространённый элемент во Вселенной. На его долю приходится около 92 % всех атомов (8 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов — менее 0,1 %). Таким образом, водород — основная составная часть звёзд и межзвёздного газа. В условиях звёздных температур (например, температура поверхности Солнца ~ 6000 °C) 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.
Земная кора и живые организмы
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).
Водород входит в состав практически всех органических веществ и присутствует во всех живых клетках. В живых клетках по числу атомов на водород приходится почти 50 %.
Получение
Промышленные способы получения простых веществ зависят от того, в каком виде соответствующий элемент находится в природе, то есть что может быть сырьём для его получения. Так, кислород, имеющийся в свободном состоянии, получают физическим способом — выделением из жидкого воздуха. Водород же практически весь находится в виде соединений, поэтому для его получения применяют химические методы. В частности, могут быть использованы реакции разложения. Одним из способов получения водорода служит реакция разложения воды электрическим током.
Основной промышленный способ получения водорода — реакция с водой метана, который входит в состав природного газа. Она проводится при высокой температуре:
СН4 + 2Н2O = CO2↑ + 4Н2 −165 кДж
Один из лабораторных способов получения водорода, который иногда применяется и в промышленности, — разложение воды электротоком.
Обычно в лаборатории водород получают взаимодействием цинка с соляной кислотой.
Источник: Википедия
Другие заметки по химии
Источник
ПЕРЕПИСКА С ЧИТАТЕЛЕМ
Творчество юных
Образовательные задачи.
1) Познакомить учащихся с элементом водородом.
2) Дать характеристику физических свойств
водорода.
3) Рассмотреть химические свойства водорода и
способы его получения.
4) Раскрыть важнейшие области практического
применения водорода.
5) Рассказать об истории открытия водорода.
Планируемые результаты обучения.
После изучения темы “Водород” учащиеся
должны обладать следующим комплексом ЗУН
(знания, умения и навыки):
1) определять степень окисления водорода в
неорганических веществах;
2) знать основные способы получения водорода: в
лаборатории, в промышленности;
3) уметь составлять уравнения химических
реакций, в которых: водород выступает в качестве
одного из реагентов; водород является одним из
продуктов реакции; уметь определять, в каких
реакциях водород выступает в качестве:
окислителя; восстановителя.
4) знать, для чего нужен водород человеку;
5) совершенствовать свои навыки в решении задач
разного типа и различного уровня сложности: для
слабых учеников – на расчет массовой доли
химического элемента в веществе; для
успевающих учеников – на вывод
молекулярной формулы вещества; для сильных
учеников – на вычисления по уравнениям
химических реакций.
План урока
1. Приветствие.
2. Много ли в природе водорода?
3. Самый простой… и самый загадочный.
4. Химические свойства водорода.
5. Получение водорода в лаборатории и в
промышленности.
6. Как его открыли…
7. Практическая часть занятия: “Водородные
мыльные пузыри”.
8. Для чего нужен водород?
9. Выводы по теме.
10. Домашнее задание.
ХОД УРОКА
Приветствие.
Учитель (вступительное слово).
Ребята! Добро пожаловать на урок химии – самой
удивительной науки в мире!
Мы с вами закончили изучение большой главы
“Кислород”, из которой узнали о том, что
кислород – самый распространенный элемент на
Земле, он является составной частью всех веществ,
из которых построена живая природа, рассмотрели
процессы горения и медленного окисления.
И сегодня мы приступаем к изучению не менее
важного элемента, чем кислород.
Но для того, чтобы узнать, какому элементу
посвящено сегодняшнее занятие, отгадайте-ка
метаграмму. Это загадка, в которой для получения
правильного ответа нужно заменить одну или
несколько букв.
“В нем вода течет спокойно,
Здесь насосы не нужны,
Если “Р” поставим в слово,
Вещество получишь ты.
Вещество то всем известно –
Газ легчайший на Земле.
А сказать я должен честно:
Мы сменили букву “В””.
(Водовод – водород.)
Учащиеся безошибочно называют водород.
Много ли в
природе водорода?
Учитель ставит перед учениками задачу:
проанализировать диаграмму, лежащую на столах, и
сообщить основные результаты.
Ученик. Анализ диаграммы показывает,
что водород – самый распространенный элемент
во Вселенной. Даже его товарищ по периоду, очень
легкий и широко распространенный элемент номер
два – гелий – содержится во Вселенной в
количестве в девять раз меньшем, чем водород. На
долю остальных элементов приходится менее 0,1 %.
Ученики могут спросить: “А где же в природе
содержится водород?” У учителя заранее должен
быть готов ответ на вопрос учащихся.
Учитель. В космосе водород –
главный элемент. Например, ближайшая к нам звезда
Галактики, именуемая Солнцем, на 70 % своей массы
состоит из водорода.
Содержание водорода на Земле составляет по
массовой доле всего 0,15 % (сравните с Солнцем)!
Водород входит в состав воды, каменного и бурого
углей, нефти, а также растительных и животных
организмов. Помимо этого, водород содержится во
всех органических веществах, а их известно уже
более 27 миллионов!
Попытайтесь сформулировать вывод 1.
Самый простой…
и самый загадочный
Учитель.Обратите внимание, какой
почет оказал Д.И.Менделеев водороду: он его
поселил аж сразу в две квартиры: одна находится в
подгруппе щелочных металлов, а другая – в
подгруппе галогенов. Попытайтесь “разоблачить”
двойственную натуру водорода и объяснить
все-таки: он – металл или галоген?
Давайте вместе составим таблицу, в которой
отразим сходство водорода с металлами и с
галогенами.
Таблица
Кто он – этот загадочный водород?
| Сходство водорода со щелочными металлами | Сходство водорода с галогенами |
Водород, подобно | Водороду для заполнения Более того, водород с галогенами |
Учитель. Сделаем вывод 2.
Химические
свойства водорода
Учитель. Ошибается тот, кто думает:
раз водород имеет такое простое строение, то его
свойства описать не составит труда! Водород –
очень интересное с точки зрения химических
свойств вещество (схема 1).
Cхема 1
Химические свойства водорода
Учитель дает схему 1 не в готовом виде, а
добивается того, чтобы учащиеся самостоятельно
ее начертили, и задает вопросы, связывая
химические свойства водорода со строением его
атома.
Учитель. Давайте вспомним строение
атома водорода.
Ученик. Атом водорода состоит из
положительно заряженного ядра, вокруг которого
вращается один электрон.
Учитель. Предскажите возможные
степени окисления водорода.
Ученик. +1 и –1.
Учитель. Чем будет являться водород
в химических реакциях: окислителем (принимать
электроны) или восстановителем (отдавать
электроны)?
Ученик. С одной стороны, водород
может легко окисляться, отдавая свои электроны
атомам более электроотрицательных элементов.
А с другой стороны, водород и сам может
отнять у других атомов электроны.
Учитель. Вы со мной уже
встречались –
Я космический скиталец,
Элементов прародитель
И отважный предводитель.
Я – любитель кислорода,
Вместе с ним даю я воду.
Запишите уравнение этой реакции, в результате
которой получается самое чудесное и самое
необходимое всему человечеству вещество — вода.
Расставьте коэффициенты.
Ученик (записывает).
2H2 + O2 = 2H2O.
Учитель. Прошу вас расставить
степени окисления атомов всех элементов.
Ученик записывает на доске:
Учитель (пишет на доске). Водород,
встретившись с “грабителем” – кислородом,
теряет все свое достояние – два
электрона – и его степень окисления
становится равной +1:
А “бандит” кислород, отняв последние
электроны у несчастного водорода, очень доволен
своей новой степенью окисления –2:
Но вот чудо! Едва водород встречает на своем
пути натрий, как сам становится “бандитом” и
“охотником за электронами” и отнимает у натрия
его внешний электрон:
2Na + H2 = 2NaH,
Делаем из этого вывод 3.
Получение
водорода в лаборатории и в промышленности
Учитель обращает внимание учащихся на схему 2,
лежащую на их столах.
Cхема 2
Как получают водород?
Как его
открыли…
Учитель. А сейчас вы можете немного
отдохнуть и послушать, как открыли водород…
Генри Кавендиш (1731–1810) – |
Первооткрывателем водорода по праву
можно считать Генри Кавендиша, английского
естествоиспытателя, физика и химика, получившего
водород во второй половине XVIII в. Однако
водород до Кавендиша исследовали и другие
ученые, но принимали его за разновидность
воздуха (вероятно, вы помните, что в XVIII в.
господствовала теория флогистона). Немалую роль
в открытии водорода сыграл и наш
соотечественник, ученый, прославивший нашу
страну, Михаил Васильевич Ломоносов. В своей
диссертации “О металлическом блеске” (1745 г.) он
писал: “При растворении какого-либо
неблагородного металла, особенно железа, в
кислотных спиртах из отверстия склянки
вырывается горючий пар, который представляет
собой флогистон”.
Наконец, спустя 21 год, в 1766 г., Кавендиш
установил, что при взаимодействии металлов с
разбавленными кислотами выделяется газ, который
он назвал “горючий воздух”.
Антуан Лоран Лавуазье |
Чуть позже, в 1783 г., А.Л.Лавуазье
провел следующий эксперимент. С современной
точки зрения этот опыт выглядел довольно
странно, потому что Лавуазье продувал струю
водяного пара через нагретый до красного
каления… ружейный ствол!
Следует отметить, что водород стал первым
известным простым газообразным веществом. Его
открытие имело огромное значение для
становления современной научной химии.
Практическая
часть занятия: “Водородные мыльные пузыри”
Учитель. Попробуем проделать
простой, но очень эффектный опыт: получить
мыльные пузыри, наполненные водородом.
На столах учащихся лежат карты-инструкции.
Перед проведением опыта учитель напоминает
правила техники безопасности в химической
лаборатории и обращает внимание учащихся, что
соляная кислота – это едкая жидкость, поэтому
с ней следует обращаться осторожно.
Инструкция
по проведению опыта
“Водородные мыльные пузыри”
Оборудование. Флакончик (в котором раньше
были, например, капли от насморка), пластмассовая
трубочка (от пакета с соком) и пластилин, плоская
чашка.
Реактивы. Кусочки цинка и соляная кислота,
мыло и вода.
Ход эксперимента. Цинк и предварительно
разбавленную соляную кислоту помещаем во
флакончик, а трубочку плотно “примазываем” к
его горлышку пластилином. Начинается химическая
реакция (напишите уравнение реакции
самостоятельно), в результате которой
выделяется водород.
Водород выходит через трубочку. Теперь самое
время делать мыльные пузыри. Опускаем конец
трубочки в мыльный раствор. Дальше, наверное, вы
справитесь сами.
Учитель. Обратите внимание,
наши мыльные пузыри неудержимо летят вверх,
потому что водород примерно в 15 раз легче
воздуха.
Для чего нужен
водород?
Перед уроком “Элемент номер 1!” учитель дает
отдельным ученикам индивидуальное задание:
подготовить сообщения о применении водорода,
а также предоставляет учащимся право
творческого выбора: сделать плакаты, нарисовать
рисунки, оформить сообщение в виде презентации,
сочинить стихи или подготовить интересный
рассказ.
Заслушиваются сообщения учащихся.
Учитель. Сделаем в ы в о д 4.
Практические
выводы
Учитель. Давайте сформулируем
сделанные нами практические выводы.
Учащиеся записывают к себе в тетрадь основные
выводы и запоминают их.
Выводы по
теме
• Роль водорода в природе так же велика,
как и роль кислорода.
• Водород – необычный элемент.
Несмотря на то, что строение атома водорода
довольно простое, его нельзя отнести ни к
щелочным металлам, ни к галогенам.
• Водород в
окислительно-восстановительных реакциях может
быть как “охотником за электронами”
(окислителем), так и “жертвой” (восстановителем).
• Благодаря своим свойствам водород
широко применяется человеком.
Домашнее
задание
Учитель. Наш урок подходит к концу. Я
надеюсь на то, что вы пополнили свой багаж знаний
и уходите в отличном настроении.
Прошу вас дома еще раз внимательно
просмотреть записи в тетради, выучить
практические выводы и прочитать соответствующие
главы учебника. Ну а закрепить знания вам помогут
карточки с дифференцированными заданиями. Перед
уходом прошу вас взять с моего стола ту карточку,
которая вам по силам.
Ученики сами выбирают себе домашнее задание (см.
приложение), а учитель может только
посоветовать, кому какой уровень выбрать.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Дифференцированное домашнее задание
1. Определите степень окисления
водорода в следующих соединениях:
СaH2, HI, H2Te, AlH3, H2S,
KH.
Назовите эти соединения.
(Ответ.
Гидрид кальция, йодоводород,
теллуроводород, гидрид алюминия,
сероводород, гидрид калия.)
2. Определите вещество, о котором идет речь:
А ну, скорей снимите шляпу!
Я дочь космического папы.
И вездесуща, и легка,
Я – лед, я – пот, я – облака.
Я – иней, чай, бульон, туман,
Река, ручей и океан.
Когда я злюсь, то закипаю;
Когда мороз – я застываю.
Рассчитайте массовую долю водорода в этом
веществе.
(Ответ. Вода. m(H) = •100(%) =
=•100(%) =
11,1 %.)
1. Напишите уравнения реакций
водорода с: а) бромом; б) серой; в) барием; г) азотом.
Дайте названия получающимся веществам.
(Ответ.
а) H2 + Br2 = 2HBr;
б) H2 + S= H2S;
в) H2 + Ba= BaH2;
г) 3H2 + N2 = 2NH3.
а) Бромоводород; б) сероводород;
в) гидрид бария; г) аммиак.)
2. Запишите молекулярную формулу бинарного
соединения, если известно, что оно состоит
примерно из 94,11 % кислорода и водорода. Назовите
его. Можем ли мы отнести его к классу оксидов?
Почему? Где применяется это вещество?
(Ответ. (O2) = 94,11 %; (H2) = 5,89 %.
Формула вещества: HxOy,
тогда
= 0,062,
x = 0,062•16y,
x = y,
x = 1 (вещество не существует),
x = 2; y = 2: формула H2O2
(пероксид водорода).)
1. Вольфрам – металл,
используемый для изготовления нитей накаливания
в электрических лампочках, – получают
восстановлением водородом оксида вольфрама(IV).
Напишите уравнение реакции.
(Ответ. WO2 + 2H2 = W + 2H2O.)
2. В каком случае выделится больший объем
водорода: если подействовать раствором серной
кислоты на 10 г цинка или на 20 г железа? Приведите
расчеты, подтверждающие ваш ответ.
(Ответ.
На 1 моль металла выделяется 1 моль
водорода. Следовательно, больше
водорода выделяется при реакции (2).)
Олимпиадный уровень.
Задачи повышенной сложности
1. В 1803 г. крестьяне подмосковных
деревень приходили подивиться на “установку”
русского химика Якова Захарова, где он получал
некий газ. “Установка” представляла собой печь,
в которую были вмазаны 15 чугунных труб,
заполненных железными опилками. Через трубы,
раскаленные докрасна, Захаров пропускал водяной
пар из стоявшего тут же котла с кипящей водой.
Образовавшийся в трубах газ затем проходил через
сосуды с водой и с водной суспензией гашеной
извести – гидроксида кальция. Какой газ
получал Захаров, и зачем нужна была гашеная
известь? Напишите уравнения всех реакций,
упомянутых в задаче.
(Ответ. Водород. Гашеная известь
нужна для удаления примеси СО2.
4H2O + 3Fe 4H2 + Fe3O4;
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O.)
2. При восстановлении водородом 20 г оксида
некоего двухвалентного металла получен этот
металл массой 16 г. Определите, о каком металле
идет речь.
(Ответ.
откуда M(M) = 64 г/моль. Металл –
медь.)
* * *
На следующем уроке проводится тестовый
контроль знаний учащихся с целью выяснить,
достигнуты ли планируемые результаты обучения, и
выявить степень готовности учащихся к
контрольной работе. Обязательно собираются
тетради с домашним заданием.
Л и т е р а т у р а
Штремплер Г.И. Химия на досуге. М.:
Просвещение, 1993; Ахметов Н.С. Неорганическая
химия. Учебное пособие для учащихся 8–9-х классов
для школ с углубленным изучением химии. Ч.1. М.:
Просвещение, 1990; Горковенко М.Ю. Поурочные
разработки по химии. М.: ВАКО, 2004; Я иду на урок
химии: Летопись важнейших открытий в химии. XVII–XIX
вв. Книга для учителя. Сост. В.П.Мельников,
Д.Н.Трифонов. М.: ИД “Первое сентября”, 1999; Аликберова
Л.Ю. Занимательная химия. Степин Б.Д.,
Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и
эффектные опыты по химии. М.: Дрофа, 2002; Хомченко
И.Г. Сборник задач и упражнений по химии для
средней школы. М.: Новая волна, 2008; Книга для
чтения по неорганической химии. Сост. В.А.Крицман.
Ч.1. М.: Просвещение, 1993.
Фото из книги: Волков В.А., Вонский Е.В.,
Кузнецова Г.И. Химики. Биографический
справочник (Киев: Наукова думка, 1984) и с сайта: www.peoples.ru.
А.МАЛИН,
ученик средней школы № 8;
И.П.КОБЗЕВА,
учитель химии
(г. Рассказово, Тамбовская обл.)
Источник