38. Водород. Химические свойства

Summary

В этом видео рассматриваются химические свойства водорода и его реакции с различными веществами. Объясняются реакции водорода с кислородом, галогенами, серой, азотом, а также с активными металлами и оксидами. Особое внимание уделяется условиям, при которых протекают эти реакции, и формированию соответствующих продуктов, таких как кислоты и гидриды. Также обсуждается, как правильно составлять химические формулы соединений с водородом, используя валентность элементов. Видео дает важные знания, которые помогут в дальнейших химических расчетах и понимании взаимодействий водорода.

Takeaways

• 😀 Водород реагирует с кислородом только при нагревании, образуя воду. Температура водородного пламени достигает 3000°C, что используется для резки и сварки металлов.
• 😀 Водород вступает в реакцию с галогенами (фтором, хлором, бромом, йодом), образуя соответствующие галогеноводороды, которые хорошо растворяются в воде и образуют кислоты.
• 😀 Реакция водорода с фтором протекает очень энергично и не требует дополнительных условий, тогда как реакция с хлором, бромом и йодом требует освещения и/или нагревания.
• 😀 Сероводород (H₂S) образуется при реакции водорода с серой, при этом газ имеет характерный запах тухлых яиц.
• 😀 Водород реагирует с азотом при высоких температурах, наличии катализатора и повышенном давлении, образуя аммиак (NH₃).
• 😀 Водород реагирует с активными металлами (щелочными и щелочноземельными), образуя гидриды металлов, такие как гидрид натрия (NaH).
• 😀 Оксиды более активных металлов, расположенных после магния в таблице Менделеева, не могут быть восстановлены водородом.
• 😀 Водород участвует в реакции восстановления меди из меди (II) оксида при нагревании, но с оксидом натрия такая реакция не происходит из-за активности натрия.
• 😀 Водород активно взаимодействует с угарным газом (CO), образуя синтез-газ, который используется для производства метанола (CH₃OH).
• 😀 При взаимодействии с некоторыми оксидами металлов водород восстанавливает металл до его свободного состояния, что является типичной реакцией замещения.
• 😀 При составлении формул бинарных соединений с водородом важно использовать правило расчета валентности элемента: 8 минус номер группы, если элемент проявляет переменную валентность.

Q & A

Какие химические реакции водорода были рассмотрены в уроке?

В уроке рассмотрены реакции водорода с кислородом, галогенами (фтор, хлор, бром, йод), серой, азотом, металлами, оксидами металлов и угарным газом, а также реакции гидрирования.

Что происходит при реакции водорода с кислородом?

При реакции водорода с кислородом (горение) образуется вода. Эта реакция протекает только при нагревании водорода.

Какое значение имеет температура водородного пламени?

Температура водородного пламени достигает около 3000 градусов Цельсия, что позволяет использовать его для резки и сварки металлов.

Какие продукты образуются при реакции водорода с галогенами?

При реакции водорода с фтором, хлором, бромом и йодом образуются соответствующие галогеноводороды (HF, HCl, HBr, HI), которые растворяются в воде, образуя кислоты (например, соляная кислота, плавиковая кислота).

Какие условия необходимы для реакции водорода с фтором, хлором, бромом и йодом?

Для реакции водорода с фтором не нужны дополнительные условия, она происходит очень энергично. Для хлора требуется освещение, для брома — нагревание, а для йода — ещё большее нагревание.

Что такое сероводород и как он образуется?

Сероводород (H₂S) образуется при реакции водорода с серой и имеет характерный запах тухлых яиц.

Какие условия необходимы для синтеза аммиака из водорода и азота?

Для синтеза аммиака из водорода и азота необходимы высокая температура, катализатор и повышенное давление.

С какими металлами водород может образовывать гидриды?

Водород образует гидриды с активными металлами, такими как щелочные и щелочноземельные металлы.

Почему водород не восстанавливает оксид натрия?

Водород не восстанавливает оксид натрия, потому что натрий, как активный металл, будет немедленно реагировать с образовавшейся водой, образуя гидроксид натрия и водород.

Что такое гидрирование и в каких случаях оно используется?

Гидрирование — это реакция присоединения водорода к молекулам с кратными связями (например, двойными или тройными), и используется в органической химии для синтеза различных соединений, например, метанола.