Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Вакансии для химиков
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий



Алф. указатель: 1-9 A-Z А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Щ Э Я


водород

Внешний вид:

бесцветн. газ

Кристаллические модификации, цвет растворов и паров:

При комнатной температуре представляет собой равновесную смесь орто- (75%) и пара-формы (25%). В молекулах ортоводорода (т.пл. -259,20 С, т.кип. -252,76 С) ядерные спины направлены одинаково, а у параводорода (т.пл. -259,32 С, т.кип. -252,89 С) - противоположно друг другу. Разделить две формы возможно путем адсорбции на активном угле при температуре жидкого азота. При этом активный уголь катализирует превращение ортоводорода в параводород. При низких температурах равновесие между ортоводородом и параводородом сдвинуто в сторону последнего. Десорбированный с угля параводород при комнатной температуре превращается в ортоводород до образования равновесной смеси (75:25), однако это превращение без катализатора происходит медленное, что дает возможность изучить свойства отдельных аллотропных форм.

Брутто-формула (система Хилла): H2

Формула в виде текста: H2

Молекулярная масса (в а.е.м.): 2,02

Температура плавления (в °C): -259,19

Температура кипения (в °C): -252,77

Растворимость (в г/100 г или характеристика):

вода: 0,000194 (0°C)
вода: 0,000175 (10°C)
вода: 0,000164 (20°C)
вода: 0,000157 (25°C)
вода: 0,000153 (30°C)
вода: 0,000147 (40°C)
вода: 0,000145 (50°C)
вода: 0,000144 (60°C)
вода: 0,000144 (100°C)
этанол: 0,000624 (0°C)

Вкус, запах, гигроскопичность:

вкус: без вкуса
запах: без запаха

Способы получения:

1. Реакцией щелочных и щелочноземельных металлов с водой.
2. Реакцией магния, цинка, железа с водяным паром при нагревании.
3. Реакцией металлов с минеральными кислотами.
4. Реакцией угля или углеводородов с парами воды при нагревании.
5. Электролизом воды в присутствии электролитов.
6. Действием кипящего разбавленного раствора перманганата калия на алюминий.
7. Реакция цинка или алюминия со щелочами.

Природные и антропогенные источники:

Содержание в земной коре 1% по массе (в виде соединений). Свободный водород содержится в вулканических газах и частично образуется при разложении органических веществ. Небольшие количества выделяются зелеными растениями. Содержание в атмосферном воздухе около 0,00005 об%. Некоторую часть водорода атмосфера теряет за счет его улетучивания в космическое пространство.
В космическом пространстве значительно более растпространен, чем на Земле - Солнце на 81,75 ат% состоит из водорода, Юпитер - 80%, Сатурн - 60%. В межзвездном пространстве существует в основном в виде атомов.

Плотность:

0,00008988 (20°C, г/см3)
0,07 (-252°C, г/см3)
0,08 (-260°C, г/см3)

Давление паров (в мм.рт.ст.):

1 (-263,6°C)
10 (-261,4°C)
100 (-258,1°C)

Стандартный электродный потенциал:

H2 + 2e- → 2H-, E = -2,251 В (вода, 25 C)
2H+ + 2e- → H2, E = 0 В (вода, 25 C)

Диэлектрическая проницаемость:

1,000252 (25°C)

Динамическая вязкость жидкостей и газов (в мПа·с):

0,0085 (0°C)
0,0103 (100°C)
0,0121 (200°C)
0,0154 (400°C)
0,0183 (600°C)

Удельная теплоемкость при постоянном давлении (в Дж/г·K):

14,17 (15°C)
14,3 (100°C)
14,49 (200°C)
14,78 (400°C)
15,07 (600°C)

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

0 (г)

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль):

0 (г)

Стандартная энтропия образования S (298 К, Дж/моль·K):

130,52 (г)

Стандартная мольная теплоемкость Cp (298 К, Дж/моль·K):

28,83 (г)

Энтальпия плавления ΔHпл (кДж/моль):

0,117

Энтальпия кипения ΔHкип (кДж/моль):

0,916

Критическая температура (в °C):

-239,91

Критическое давление (в МПа):

1,297

Критическая плотность (в г/см3):

0,031

Применение:

Сырье для химической промышленности (напр. производства аммиака, жиров). Для заполнения шаров-зондов. Ракетное топливо (удельный импульс с кислородом 390 секунд).

История:

Впервые описан в 1766 г Кэвендишем. Современное название элементу дал Лавуазье в 1783 г.

Дополнительная информация:

Ежегодное мировое потребление превосходит 1000 000 тонн.

Известны изотопы (в скобках период полураспада и тип распада): 1H (стабилен; синоним протий; содержание в природной смеси 99,98%), 2H (стабилен; синоним дейтерий; содержание в природной смеси 0,02%), 3H (12,33 года; β-, синоним тритий, содержание в природной смеси 0,000 000 000 000 000 001 ат%), 4H (0,00019 ас; n), 5H (0,00008 ас, n), 6H (0,0003 ас). Скорость электрона на орбите расчитывается по формуле 2*3,14*e2/hn и для первого энергетического уровня (n=1, радиус 0,053 нм) равна 2200 км/с. Потенциал ионизации атома водорода = 13,595 эВ (313,5 ккал/моль).

Растворяется в металлах: железе, никеле, палладии, платине, практически не растворим в серебре; растворимость в железе и меди мешает при выплавке этих металлов так как приводит к образованию пустот. Растворимость в железе (объемов водорода на объем железа): 500 С = 0,05, 700 С = 0,14, 900 С = 0,37, 1100 С = 0,55, 1200 С = 0,65, 1350 С = 0,80, 1450 С = 0,87, 1550 С = 2,05. Легкость водорода может быть показана в демонстрационном эксперименте наполнением им мыльных пузырей. Характеризуется наибольшей скоростью диффузии и высокой теплопроводностью. Термическая диссоциация на атомы протекает при высокой температуре: при 2000 С = 0,088%, при 2500 С = 1,31%, 3000 С = 8,34%, 3500 С = 29,6%, 4000 С = 63,9%, 5000 С = 95,8%. Переход в атомарное состояние вызывается также электрическим разрядом или под действием излучения с длиной волны менее 85 нм. Атомарный водород значительно химически активнее молекулярного. Под давлением 0,2 мм.рт.ст. атомарный водород может существовать около 1 секунды. При обычных условиях при расширении разогревается, а не охлаждается как большинство газов ("нормально" он начинает себя вести ниже -80 С). Распад на атомы требует затраты энергии 104,2 ккал/моль при 25 С.

При смешивании с кислородом или воздухом образует взрывчатую смесь газов, называемую "гремучий газ", которая при взрыве дает воду. На воздухе водород может быть подожжен подогретым платинированым асбестом (катализатор). Водород восстанавливает растворы нитрата серебра и хлорида палладия до металлов при обычной температуре. При нагревании восстанавливает многие окислы металлов до свободных металлов.

С натрием и кальцием при нагревании образует гидриды.

    Источники информации:

  1. "Handbook of Chemistry and Physics" CRC Press, Inc., 2002 стр. 11-51
  2. "Справочник химика" т.3, Л.-М.: Химия, 1965 стр. 742
  3. "Физические величины" под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З., М.:Энергоатомиздат 1991 стр. 994
  4. "Химический энциклопедический словарь" под ред. Кнунянц И.Л., М.: Советсткая энциклопедия, 1983 стр. 104
  5. Гурвич Я.А. "Справочник молодого аппаратчика-химика" М.:Химия, 1991 стр. 50
  6. Иванова М.А., Кононова М.А. "Химический демонстрационный эксперимент" М.: Высшая школа, 1969 стр. 12-21
  7. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. "Общая и неорганическая химия" М.:Химия 1981 стр. 465
  8. Некрасов Б.В. "Основы общей химии" т.1 М.:Химия, 1973 стр. 79-82, 115-122
  9. Рабинович В.А., Хавин З.Я. "Краткий химический справочник" Л.: Химия, 1977 стр. 59

Алф. указатель: 1-9 A-Z А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Щ Э Я


Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн