Физические свойства

Газ без цвета, вкуса и запаха, самый лёгкий, t°_пл = - 252,6°, t°_кип = -259,1°С (ниже только у Не).

Уникальные свойства:

1. Очень теплопроводен; нагретое тело остывает в атмосфере водорода в 6 раз быстрее, чем в воздухе; это свойство роднит водород с металлами.

2. В воде растворим очень плохо (в 1 объёме воды растворяется 0,02 объёма водорода); но очень хорошо растворим в металлах (в 1 объёме палладия растворяется 900 объёмов водорода).

Получение водорода

1.В лаборатории: Zn + 2HCI = ZnCI₂+ H₂

2.В промышленности:

а)конверсия водяного газа (при повышенной t^o):

С + Н₂О = СО + H₂, СО + Н₂О = СО₂ + H₂

б)конверсия метана (при повышенной t^o): СН₄+ 2Н₂О = СО₂ + 4H₂

3)В экспедиции (для радиозондов): LiH + Н₂О = LiОH + H₂

Химические свойства

1. В большинстве реакций водород – сильный восстановитель, но Н₂ – не очень активен, а атомарный Н более реакционоспособен (Н₂ - 2 ® 2Н⁺)

а) с галогенами реакции идут по-разному

Н₂ + F₂ Þ 2HF (со взрывом, при низкой температуре и в темноте);

(реакция замещения, механизм свободно-радикальный);

(идёт неполно);

Н₂ + J₂ Û 2HJ.

б) ;

г) ;

д) .

в) 3Н₂ + N₂ Û 2NH₃;

2. Очень редко водород является окислителем (Н₂ + 2 ® 2Н^-)

2Li + H₂ = 2LiH (гидрид).

Гидриды

Н^-; ионные связи

Н^- и Н⁺; связи близки к ковалентным неполярным

Н⁺; ковалентные полярные связи

1) В зависимости от природы гидриды по-разному гидролизуются:

а) основной гидрид: ;

б) кислотный гидрид: .

2) Это сказывается и на реакциях комплексообразования

КН – основной гидрид;

AlH₃ – амфотерный;

ВН₃ – кислотный.

а) КН + ВН₃ ® К[ВН₄]

б) КН + AlН₃ ® К[AlН₄]

в) AlН₃ + 3ВН₃ ® Al[ВН₄]₃.

ВОДА (Н₂О)

- составляет 50 – 90% любого живого существа; самое распространённое вещество планеты.

Многие физические константы воды приняты за эталон:

t°_пл. = 0°С;

t°_кип. = 100°С;

плотность = 1 г/см³;

теплоёмкость = 1 = 4,19 .

Валентные орбитали кислорода находятся в состоянии sр³-гибридизации, образуют искажённый тетраэдр, а молекула воды имеет угловую структуру:

угол НОН = 104°28¢ .

Поэтому молекулы Н₂О очень полярны, что существенно сказывается на различных свойствах жидкой и твёрдой воды. Свойства обусловлены прежде всего структурой, образованием водородных связей (см. темы: химическая связь, электролитическая диссоциация, комплексные соединения). Жидкая и твердая вода существует в виде ассоциатов (Н₂О)_х.