Опыт, едва не стоивший жизни

С кислородом воздуха водород образует взрывчатую смесь –— гремучий газ. Поэтому при работе с ним необходимо соблюдать особую осторожность. Чистый водород сгорает почти бесшумно, а в смеси с воздухом издает характерный громкий хлопок. Взрыв гремучего газа в пробирке не представляет опасности для экспериментатора, однако при использовании плоскодонной колбы или посуды из толстого стекла можно серьезно пострадать.

Вот какая история произошла с французским химиком, директором Парижского музея науки Пилатром де Розье(1756–1785). Как-то он решил проверить, что будет, если вдохнуть водород; до него никто такого эксперимента не проводил. Не заметив никакого эффекта, ученый решил убедиться, проник ли водород в легкие. Он еще раз глубоко вдохнул этот газ, а затем выдохнул его на огонь свечи, ожидая увидеть вспышку пламени. Однако водород в легких экспериментатора смешался с воздухом, и произошел сильный взрыв. «Я думал, что у меня вылетели все зубы вместе с корнями», — так Розье характеризовал испытанные ощущения. Впрочем, он остался очень доволен опытом, который чуть не стоил ему жизни.

Водород имеет двойственную химическую природу, проявляя как окислительную, так и восстановительную способность. В большинстве реакций он выступает в качестве восстановителя, образуя соединения, в которых его степень окисления равна +1. Но в реакциях с активными металлами он выступает в качестве окислителя: его степень окисления в соединениях с металлами равна -1.

Таким образом, отдавая один электрон, водород проявляет сходство с металлами первой группы периодической системы, а присоединяя электрон, — с неметаллами седьмой группы. Поэтому его в периодической системе обычно помещают либо в первой группе и в то же время в скобках в седьмой, либо в седьмой группе и в скобках в первой.

Физические и химические свойства водорода H₂

Молекула Н₂ содержит неполярную σ-связь. Бесцветный газ, без запаха и вкуса, устойчив к нагреванию до 2000 °С. Практически не растворяется в воде.

Физические константы:

M_r = 2,016,

ρ = 0,09 г/л (н.у.),
t_пл = −259,19 °C,
t_кип = −252,87 °C

Водород Н₂ может проявлять в одних условиях восстановительные свойства (чаще), в других условиях - окислительные свойства (реже):

восстановитель H₂⁰ - 2e⁻ = 2H^I
окислитель H₂⁰ + 2e⁻ = 2H^−I

Реагирует с неметаллами, металлами, оксидами (обычно при нагревании):

2H₂ + O₂ = 2H₂O
H₂ + S = H₂S
H₂ + CuO = Cu + H₂O
H₂ + Ca = CaH₂

Качественная реакция на водород - сгорание с "хлопком" собранного в пробирку газа.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 181; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!