Die Basis ist Wasserstoff. Wasserstoff in der Natur (0,9% in der Erdkruste)

Chemische Eigenschaften von Wasserstoff

Unter normalen Bedingungen ist molekularer Wasserstoff relativ aktiv, direkt nur mit den aktivsten Nichtmetallen (mit Fluor und in Licht und mit Chlor) verbunden. Wenn jedoch erhitzt wird, tritt er jedoch in die Reaktion mit vielen Elementen ein.

Wasserstoff tritt in Reaktionen mit einfachen und komplexen Substanzen ein:

- Wasserstoffwechselwirkung mit Metallen es führt zur Bildung komplexer Substanzen - Hydride in den chemischen Formeln, von denen das Metallatom immer in erster Linie steht:

Bei hohen Temperaturen reagiert Wasserstoff direkt mit einigen Metallen (alkalische, alkalische Erde und andere), bilden weiße kristalline Substanzen - Metallhydride (Li H, Na N, KN, SAN 2 usw.):

H 2 + 2LI \u003d 2LIH

Metallhydide lassen sich leicht mit Wasser mit der Bildung geeigneter Alkali und Wasserstoff zersetzen:

Sa H 2 + 2N 2 O \u003d ca (oh) 2 + 2n 2

- wenn die Wechselwirkung von Wasserstoff mit Nichtmetallen Es werden fallende Wasserstoffverbindungen gebildet. In der chemischen Formel einer fliegenden Wasserstoffverbindung kann ein Wasserstoffatom sowohl am ersten als auch an zweiter Stelle stehen, abhängig von dem Ort in der PSHE (siehe die Platte in der Folie):

1). Mit SauerstoffWasserstoff bildet Wasser:

Video "Goren von Wasserstoff"

2n 2 + O 2 \u003d 2n 2 o + q

Bei normalen Temperaturen verläuft die Reaktion extrem langsam, über 550 ° C - mit einer Explosion (Gemisch 2 Volumina H 2 und 1 Volume O 2 wird genannt razchim-Gas) .

Video "Explosion von Funkgas"

Video "Vorbereitung und Explosion der Rattling-Mischung"

2). Mit Halogen Wasserstoff bildet Halogenrassen, zum Beispiel:

H 2 + CL 2 \u003d 2NSL

Gleichzeitig explodiert sich mit Fluorstoff (auch in dunkel und bei 252 ° C) mit Chlor und Brom nur, wenn er beleuchtet oder erhitzt wird, und mit Jod nur beim Erhitzen.

3). Mit Stickstoff. Wasserstoff interagiert mit der Bildung von Ammoniak:

Zn 2 + N 2 \u003d 2NN 3

nur am Katalysator und bei erhöhten Temperaturen und Drücken.

vier). Wenn erhitzt, reagiert Wasserstoff kräftig reagiert mit grau:

H 2 + S \u003d H 2 S (Schwefelwasserstoff),

es ist viel schwieriger bei Selen und Tellur.

5). Mit reinem Kohlenstoff. Wasserstoff kann ohne Katalysator nur bei hohen Temperaturen reagieren:

2n 2 + C (amorph) \u003d CH 4 (Methan)

- Wasserstoff tritt die Substitution mit Metallenoxiden auf Gleichzeitig wird Wasser in Produkten gebildet und das Metall wird wiederhergestellt. Wasserstoff - zeigt die Eigenschaften des Reduktionsmittels:

Wasserstoff wird verwendet viele Metalle wiederherstellenDa braucht es Sauerstoff von ihren Oxiden:

FE 3 O 4 + 4H 2 \u003d 3FE + 4N 2 O usw.

Die Verwendung von Wasserstoff

Video "Anwendung von Wasserstoff"

Derzeit wird Wasserstoff in großen Mengen erhalten. Es ist in der Synthese von Ammoniak, Hydrierung von Fetten und Hydrieren von Kohle, Ölen und Kohlenwasserstoffen sehr groß. Zusätzlich wird Wasserstoff zur Synthese von Salzsäure, Methylalkohol, blauen Säure, mit Schweiß- und Schmieden von Metallen sowie bei der Herstellung von Glühlampen und Edelsteinen verwendet. Zum Verkauf tritt Wasserstoff in die Zylinder unter Druck über 150 atm ein. Sie sind in einer dunkelgrüner Farbe lackiert und werden mit einer roten Inschrift "Wasserstoff" geliefert.

Wasserstoff wird verwendet, um flüssige Fette in Feststoff (Hydrierung), Herstellung von flüssigem Brennstoff durch Hydrierung von Kohle und Kraftstofföl umzuwandeln. In Metallurgie wird Wasserstoff als Reduktionsmittel von Oxiden oder Chloriden verwendet, um Metalle und Nichtmetalle (Deutschland, Silizium, Gallium, Zirkonium, Hafnium, Molybdän, Wolfram usw.) zu erhalten.

Die praktische Verwendung von Wasserstoff ist vielfältig: Sie füllen normalerweise Kugeln-Sonden in der chemischen Industrie, es dient als Rohstoff, um viele sehr wichtige Produkte (Ammoniak usw.), in Lebensmitteln - für die Herstellung von festen Fetten, und So weiter. Hohe Temperaturen (bis zu 2600 ° C), die durch Brennen von Wasserstoff in Sauerstoff erhalten werden, dient zum Schmelzen von feuerfesten Metallen, Quarz usw. Flüssigwasserstoff ist eines der effizientesten Jet-Brennstoffe. Der jährliche globale Wasserstoffverbrauch übersteigt 1 Million Tonnen.

Simulatoren

№2 Wasserstoff

Aufgaben zur Fixierung.

Task Nummer 1.
Machen Sie die Gleichung von Wasserstoffreaktionsreaktionen mit den folgenden Substanzen: F 2, CA, Al 2 O 3, Quecksilberoxid (II), Wolframoxid (VI). Nennen Sie die Reaktionsprodukte, geben Sie die Arten von Reaktionen an.

Task Nummer 2.
Verwandeln Sie das Schema:
H 2 O -\u003e H 2 -\u003e H 2 S -\u003e SO 2

Task Nummer 3.
Berechnen Sie die Masse von Wasser, die beim Brennen von 8 g Wasserstoff erhalten werden kann?

Geschichte der Entdeckung von Wasserstoff

Wenn es sich um das häufigste chemische Element auf der Erde handelt, ist der Wasserstoff das häufigste Element im gesamten Universum. Unsere (und andere Sterne) um die Hälfte besteht aus Wasserstoff, und wie für das interstellare Gas besteht es aus 90% der Wasserstoffatome. Erheblicher Ort Dieses chemische Element befindet sich auf der Erde, denn mit Sauerstoff ist es Teil des Wassers, und ihr Name "Wasserstoff" kommt aus zwei alten griechischen Wörtern: "Wasser" und "Gatify". Neben dem Wasser ist Wasserstoff in den meisten organischen Substanzen und Zellen vorhanden, ohne dass das Leben selbst ohne Sauerstoff undenkbar wäre.

Geschichte der Entdeckung von Wasserstoff

Der erste von Wissenschaftlern, Wasserstoff, der Große Alchemist und das Mittelalter, die Theophrast-Parazels, wurden bemerkt. In ihren alchemischen Experimenten erhielt in der Hoffnung, dass der Mischen des "Philosoph-Steins" mit den Säuren von Parazels ein bestimmtes Unbekanntes, der brennbares Gas war, ein gewisses Unbekanntes erhielt. Es war nicht möglich, dieses Gas nicht aus der Luft zu trennen.

Erst nach einem Jahrhundert nach Paracella konnte der französische Chemiker Lemerie Wasserstoff aus der Luft trennen und beweisen ihre Flammen. Echte Lecheri verstand nicht, dass das von ihnen erhaltene Gas reiner Wasserstoff ist. Parallel dazu war der russische Wissenschaftler von Lomonosov auch in solchen chemischen Erlebnissen tätig, aber der echte Durchbruch in der Wasserstoffstudie wurde von der britischen Chemiker Henry Cavendish gemacht, der zu Recht als Wasserstofferfassungsmittel betrachtet wird.

Im Jahr 1766 gelang es Cavendish, reinen Wasserstoff zu erhalten, den er "brennbare Luft" nannte. Nach 20 Jahren konnte der talentierte französische Chemiker Antoine Lavoisier das Wasser synthetisieren und diese am meisten "brennbare Luft" von ihm - Wasserstoff zuordnen. Und übrigens schlug der Lavoisierer seinen Namen Wasserstoff - "Hydrogenium", er ist "Wasserstoff".

Antoine Lavauzier mit seiner Frau, der ihm geholfen hat, chemische Experimente auszuführen, einschließlich der Synthese von Wasserstoff.

Die Grundlage der Position der chemischen Elemente in dem periodischen System von MendeleeV ist ihr Atomgewicht, berechnet relativ zum Atomgewicht des Wasserstoffs. Das heißt, mit anderen Worten, Wasserstoff und sein Atomgewicht sind der Eckpfeiler der Mendeleev-Tabelle, den Punkt der Unterstützung, auf deren Grundlage der große Chemiker sein System erzeugt. Daher ist es nicht überraschend, dass in der Tabelle von Mendeleev, Wasserstoff einen ehrenvollen Ort einnimmt.

Zusätzlich hat Wasserstoff solche Eigenschaften:

• Die Atommasse von Wasserstoff beträgt 1,00795.
• In Wasserstoff gibt es drei Isotope, von denen jedes einzelne Eigenschaften aufweist.
• Wasserstoff ist ein leichtes Element mit einer kleinen Dichte.
• Wasserstoff hat restaurative und oxidative Eigenschaften.
• Beim Eintreten mit Metallen nimmt Wasserstoff ihr Elektron und wird zum Oxidationsmittel. Solche Verbindungen werden Hydrate genannt.

Wasserstoff ist Gas, sein Molekül besteht aus zwei Atomen.

So schaut so schematisch Wasserstoffmolekül aus.

Molekularer Wasserstoff, der aus solchen duktomischen Molekülen gebildet wird, explodiert mit einem brennenden Kampf. Das Wasserstoffmolekül während der Explosion zerfällt Atome, die in den Heliumkern umgewandelt werden. Auf diese Weise ist das in der Sonne und in anderen Sternen passiert - aufgrund des ständigen Zusammenbruchs von Wasserstoffmolekülen verbrennt unsere Leuchte uns mit seiner Wärme.

Physikalische Eigenschaften von Wasserstoff

Bei Wasserstoff in Gegenwart der folgenden physikalischen Eigenschaften:

• Der Siedepunkt von Wasserstoff beträgt 252,76 ° C;
• Und bei einer Temperatur von 259,14 ° C beginnt es bereits zu schmelzen.
• In Wasser löst sich Wasserstoff schwach auf.
• Reiner Wasserstoff ist ein sehr gefährlicher Sprengstoff und Kraftstoff.
• Wasserstoff ist leichter als der Luft 14,5-mal.

Chemische Eigenschaften von Wasserstoff

Da Wasserstoff in verschiedenen Situationen und dem Oxidationsmittel und dem Reduktionsmittel für Reaktionen und Synthese verwendet werden kann.

Die oxidativen Eigenschaften von Wasserstoff wirken mit aktiven Metallen (üblicher Alkali- und Erdalkalimindustrie), das Ergebnis dieser Wechselwirkungen ist die Bildung von Hydriden - seideartige Verbindungen. Hydriden sind jedoch in Wasserstoffreaktionen mit niedrigaktiven Metallen ausgebildet.

Die reduzierenden Eigenschaften von Wasserstoff haben die Fähigkeit, Metalle auf einfache Substanzen von ihren Oxiden wiederherzustellen, dies heißt, dies heißt Wasserstoffhelden in der Industrie.

Wie bekomme ich Wasserstoff?

Zu den industriellen Mittel, um Wasserstoff zu erhalten, kann zugewiesen werden:

• kohlevergasung.
• dampfumwandlung von Methan,
• elektrolyse.

Im Labor kann Wasserstoff erhalten werden:

• mit Hydrolyse von Metallhydriden,
• wenn Reaktionen mit Wasser-Alkali- und Erdalkalimetallen,
• in der Wechselwirkung von verdünnten Säuren mit aktiven Metallen.

Die Verwendung von Wasserstoff

Da Wasserstoff 14-mal leichter ist als Luft, dann begannen sie in den alten Tagen die Ballons und Luftschiffe. Nach der Reihe von Katastrophen, die mit den Luftschiffen aufgetreten sind, mussten Designer nach Wasserstoff suchen, um zu ersetzen (erinnern, reiner Wasserstoff - eine explosive Substanz, und der geringste Funken war genug, um eine Explosion zu haben).

Die Explosion des Luftschiffs von Hindenburg im Jahr 1937 wurde die Ursache der Explosion gerade zur Zündung von Wasserstoff (aufgrund von Kurzschluss), der dieses riesige Luftschiff flog.

Daher begann es, Helium anstelle von Wasserstoff für solche Flugzeuge anstelle von Wasserstoff zu verwenden, der auch leichter als Luft ist, der Empfang von Helium ist mühsamer, aber es ist nicht so explosiv als Wasserstoff.

Mit Wasserstoff werden auch verschiedene Brennstofftypen gereinigt, insbesondere auf der Grundlage von Öl- und Erdölprodukten.

Wasserstoff, Video.

Und am Ende des Bildungsvideos in unserem Artikel.

Gebäude und physikalische Eigenschaften von WasserstoffWasserstoff - Dihomanny Gaz H2. Es hat keine Farbe, kein Geruch. Dies ist das einfachste Gas. Aufgrund dieser Eigenschaft wurde es in Aerostaten, Luftschiffen und ähnlichen Geräten verwendet, aber seine Explosionsgefahr in der Mischung mit Luft stört die weit verbreitete Verwendung von Wasserstoff.

Wasserstoffmoleküle sind nicht polar und sehr klein, also gibt es wenig Interaktion zwischen ihnen. In diesem Zusammenhang hat es sehr niedrige Schmelzpunkte (-259 ° C) und Kochen (-253 ° C). Wasserstoff ist in Wasser praktisch unlösbar.

Wasserstoff hat 3 Isotop: Normal 1H, Deuterium 2H oder D, und radioaktive Tritium 3n oder T. schwere Isotope von Wasserstoff sind dabei eindeutig als der übliche Wasserstoff in 2 oder sogar dreimal! Deshalb wird der Austausch gewöhnlicher Wasserstoff auf Deuterium oder Tritium durch die Eigenschaften der Substanz merklich beeinflusst (so unterscheiden sich der Siedepunkt des herkömmlichen Wasserstoffs H2 und des Deuterium d2 um 3,2 Grad). Die Wechselwirkung von Wasserstoff mit einfachen Substanzen Wasserstoff - Nicht-Metall der mittleren elektrischen Negativität. Daher ist es auch in Oxidations- und Rehabilitationseigenschaften inhärent.

Die oxidativen Eigenschaften von Wasserstoff manifestieren sich in Reaktionen mit typischen Metallen - Elemente der Hauptuntergruppen der I-II-Gruppe der MendeleeV-Tabelle. Die aktivsten Metalle (alkalisch und alkalische Erde) beim Erhitzen mit Wasserstoff ergeben Hydriden - feste Salzsalz-Substanzen, die Hydridr-Ionen-Ionen in das Kristallgitter enthalten. 2NA + H2 \u003d 2NA ; Ca + h2 \u003d san2 Die reduzierenden Eigenschaften von Wasserstoff manifestieren sich in Reaktionen mit typischen Nichtmetallen als Wasserstoff: 1) Interaktion mit Halogenen H2 + F2 \u003d 2HF

In ähnlicher Weise wird die Wechselwirkung mit Analoga von Fluorchlor, Brom, Jod. Da die Halogenaktivität abnimmt, wird die Intensität der Reaktion verringert. Die Reaktion mit Fluor tritt unter normalen Bedingungen mit einer Explosion auf, die Reaktion mit Chlor erfordert Beleuchtung oder Erwärmung, und die Reaktion mit Jod geht nur mit starker Erwärmung und umkehrbarer. 2) Wechselwirkung mit Sauerstoff2N2 + O2 \u003d 2N2O Die Reaktion verläuft mit hoher Wärmefreisetzung, manchmal mit einer Explosion. 3) Interaktion mit Grau H2 + S \u003d H2S Schwefel - viel weniger aktiv Nichtmetall als Sauerstoff, und die Wechselwirkung mit Wasserstoff läuft ruhig aus. 4) Wechselwirkung mit Stickstoff 3H2 + N2. Die 2NH3-Reaktion ist umkehrbar, erfolgt in Anwesenheit eines Katalysators, wenn er erhitzt und unter Druck ist. Das Produkt heißt Ammoniak. 5) Zusammenarbeit mit Kohlenstoff C + 2N2 ↔ CH4-Reaktionserlös in einem elektrischen Lichtbogen oder bei sehr hohen Temperaturen. Andere Kohlenwasserstoffe werden als Nebenprodukte ausgebildet. 3. Die Wechselwirkung von Wasserstoff mit komplexen Substanzen Wasserstoff zeigt die Reduzierung von Eigenschaften und in Reaktionen mit komplexen Substanzen: 1) Wiederherstellung von Metalloxiden, die der elektrochemischen Stresszeile nach rechts von Aluminium sowie nichtmetallische Oxide zugewandt sind, sowie nichtmetallische Oxide: FE2O3 + 2H2 2FE + 3H2O ; Cuo + H2 Cu + H2Ocarrow wird als Reduktionsmittel zum Extraktion von Metallen aus Oxiderzungen verwendet. Reaktionen gehen beim Erhitzen 2) an organischen unvorhergesehenen Substanzen anbringen; C2H4 + H2 (T; P) → C2H6-Reaktionen werden in Gegenwart eines Katalysators und unter Druck verarbeitet. Wir werden noch nicht andere Wasserstoffreaktionen betreffen. 4. Wasserstoff erhalten.In der Industrie wird Wasserstoff durch Verarbeiten von Kohlenwasserstoffrohstoffen erhalten - natürliches und assoziiertes Gas, Koks usw. Labormethoden zur Herstellung von Wasserstoff:

1) Die Wechselwirkung von Metallen in der elektrochemischen Reihe von Metallspannungen nach links von Wasserstoff mit Säuren. Li K BA SR CA NA MG AL MN ZN CR FE CD CO NI SN PB (H2) CU HG AG PT MG + 2HCl \u003d MgCl2 + H22) Die Wechselwirkung von Metallen in der elektrochemischen Reihe von Metallspannungen links von Magnesium mit kaltes Wasser. Es bildet auch Alkali.

2NA + 2H2O \u003d 2NAOH + H2-Metall, das sich in der elektrochemischen Reihe von Metallspannungen links von Mangan befindet, kann unter bestimmten Bedingungen Wasserstoff aus Wasser aufweisen (Magnesium - aus heißem Wasser, Aluminium - unter der Bedingung, dass der Oxidfilm wird aus der Oberfläche entfernt).

Mg + 2h2o mg (oh) 2 + h2

Metall, das sich in der elektrochemischen Reihe von Metallen an den linken Kobalt befindet, kann Wasserstoff aus Wasserdampf aufweisen. Dies bildet auch Oxid.

3FE + 4H2OPAR FE3O4 + 4H23) Metallreaktion, Hydroxide von Amphotoren mit Alkalis-Lösungen.

Metalle, Hydroxide, deren Amphotoren sind, drücken Sie Wasserstoff aus Alkalis-Lösungen. Sie müssen 2 solcher Metall-Aluminium und Zink kennen:

2Al + 2NAOH + 6H2O \u003d 2NA + + 3H2

Zn + 2KOH + 2H2O \u003d K2 + H2

Gleichzeitig werden komplexe Salze gebildet - Hydroxyuminieren und Hydroxotozyten.

Alle bisher aufgeführten Methoden basieren auf demselben Prozess - Metalloxidation am Wasserstoffatom im Oxidationsgrad +1:

M0 + NN + \u003d MN + + N / 2 H2

4) Die Wechselwirkung von Hydriden von aktiven Metallmetallen:

SAN2 + 2N2O \u003d SA (IT) 2 + 2N2

Dieser Prozess basiert auf der Wechselwirkung von Wasserstoff in den Oxidationsgrad -1 mit Wasserstoff in den Grad der Oxidation +1:

5) Elektrolyse wässriger Alkali-Lösungen, Säuren, einige Salze:

2N2O 2N2 + O2

5. WasserstoffverbindungenIn dieser Tabelle sind die Zellen der mit Wasserstoffhydriden bildenden Elemente auf dem linken Schatten isoliert. Diese Substanzen befinden sich in ihrer Zusammensetzung Hydrid Ion N-. Sie sind feste farblose salzige Substanzen und reagieren mit Wasser mit Wasserstofffreizug.

Elemente der Hauptuntergruppen von IV-VII-Gruppen bilden mit Wasserstoffverbindungen der molekularen Struktur. Manchmal werden sie auch Hydride genannt, aber es ist falsch. In ihrer Zusammensetzung befindet sich kein Hydridion, sie bestehen aus Molekülen. In der Regel sind die einfachsten Wasserstoffverbindungen dieser Elemente farblose Gase. Ausnahmen - Wasser, das flüssiges und Fluoridfluorid ist, das bei Raumtemperatur gasförmig ist, jedoch unter normalen Bedingungen - Flüssigkeit.

Dunkle Zellen markierten Elemente, die mit Wasserstoffverbindungen bilden, die Säureeigenschaften zeigen.

Dunkle Zellen mit einem Kreuz sind Elemente, die mit Wasserstoffverbindungen bilden, die die grundlegenden Eigenschaften zeigen.

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29). Die Gesamteigenschaften der Eigenschaften der Elemente der Hauptsubgruppe von 7G. Chlor. Eigenschaften von Laura. Salzsäure.In der Untergruppe von Halogenen, Fluor, Chlor, Brom, Jod und Astat (Astat ist ein radioaktives Element, wird wenig studiert). Dies sind P-Elemente der VII-Gruppe des periodischen Systems D.I. iMendeev. Auf dem externen Energieniveau haben ihre Atome 7 NS2NP5-Elektronen. Dies erklärt die Gemeinsamkeit ihrer Eigenschaften.

Sie beitreten leicht ein Elektron und zeigen den Grad der Oxidation -1. Ein solcher Oxidationsgrad von Halogenen hat in Verbindungen mit Wasserstoff und Metallen.

Halogenatome, außer Fluorid, können jedoch auch positive Oxidationsgrade zeigen: +1, +3, +5, +7. Mögliche Oxidationswerte werden durch die Elektronenstruktur erläutert, die an den Fluoratomen dargestellt werden kann

Das Fluor mit dem elektronegativsten Element ist nur ein Elektron auf einer 2R-Sublayer. Es ist ein ungepaartes Elektron, so dass Fluorid nur einwertig ist, und der Grad der Oxidation ist immer -1.

Die elektronische Struktur des Chloratoms wird durch das Chloratomschema, das ein ungepaartes Elektron auf einem 3P-Pionier und einem herkömmlichen (unaufgerichteten) Zustand des Chlormonomalmens ausgedrückt wird. Da jedoch Chlor in der dritten Periode ist, hat er fünf weitere Orbitale 3D-SUBLEVELS, in denen 10 Elektronen aufnehmen können.

Fluor hat kein freies Orbital, und daher trennen sich das gepaarte Elektron im Atom mit chemischen Reaktionen nicht. Daher ist es während der Untersuchung von Halogen immer notwendig, die Merkmale von Fluor und Verbindungen zu berücksichtigen.

Die wässrigen Lösungen von Halogenwasserstoffverbindungen sind Säuren: HF-Fluorid-Wasserstoff (Sanitär), HCl-Chlorid (Wasserstoff), HBR-Brominery, Ni-Iodium.

Chlor (lat.chlorum), Cl, chemisches Element VII-Gruppe von periodisches MendeleeV-System, Atomzahl 17, Atomgewicht 35,453; bezieht sich auf die Familie von Halogenen. Unter normalen Bedingungen (0 ° C, 0,1 Mn / m2 oder 1 kgf / cm²), gelbgrünes Gas mit einem scharfen ärgerlichen Geruch. Natürliches Chlor besteht aus zwei stabilen Isotopen: 35SL (75,77%) und 37Cl (24,23%).

Chemische Eigenschaften Chlor. Externe elektronische Konfiguration des Cl 3S2ZP5-Atoms. In Übereinstimmung mit diesem zeigt Chlor in den Verbindungen den Oxidationsgrad -1, + 1, +3, +4, +5, +6 und +7. Der kovalente Radius des Atoms von 0,99 Å, des Ionenradius von Cl-1,82 Å, der Affinität des Chloratoms an dem Elektron beträgt 3,65 eV, die Ionisationsenergie ist 12,97 eV.

Chlor ist sehr aktiv, verbindet direkt mit fast allen Metallen (mit einigen nur in Gegenwart von Feuchtigkeit oder beim Erhitzen) und mit Nichtmetallen (außer Carbon, Stickstoff, Sauerstoff, Inertgase), die geeignete Chloride bilden, mit vielen Verbindungen reagieren ersetzt Wasserstoff in Grenzgrengkohlenwasserstoffen und verbindet ungesättigte Verbindungen. Chlor verdrängt Brom und Jod aus ihren Verbindungen mit Wasserstoff und Metallen; Von Chlorverbindungen mit diesen Elementen wird es mit Fluor ergänzt. Alkalische Metalle in Gegenwart von Feuchtigkeitsspuren interagieren mit Chlor mit Zündung, wobei die meisten Metalle nur mit trockenem Chlor reagieren, wenn der Phosphor erhitzt wird, der Phosphor in der Chloratmosphäre brennbar ist, bildet sich in der Chloratmosphäre, die PCL3 bildet, und mit weiterem Chlorierung - RSL5; Der Chlorschwefel, wenn erhitzt wird, ergibt S2Cl2, SCL2 und andere Snclm. Arsen, Antimon, Wismut, Strontium, Tellur interaktion energisch mit Chlor interaktieren. Eine Mischung aus Chlor mit Wasserstoff ist mit einer farblosen oder gelbgrüner Flamme mit der Bildung von Chlorwasserstoff (dies ist eine Kettenreaktion) beleuchtet. Mit Sauerstoffchlor bildet Oxide: CL2O, CLO2, CL2O6, CL2O7, CL2O8 sowie Hypochloriten (Chlorothinsäuresalze), Chlorit, Chlorate und Perchlorate. Alle Chlor-Sauerstoffverbindungen bilden explosive Mischungen mit leicht oxidierenden Substanzen. Chlor in Wasser wird hydrolysiert, wodurch eine chlorförmige und Salzsäure bildet: CL2 + H2O \u003d NCLO + HCl. Wenn chlorierende wässrige Lösungen, Hypochloriten und Chloride durch Alkali gebildet werden: 2NAOH + CL2 \u003d NaCLO + NaCl + H2O, und wenn erhitzt wird Chlorate. Calciumhydroxidchlorierung wird durch Chlorkalken erhalten. Bei der Wechselwirkung von Ammoniak mit Chlor wird drei Chloridstickstoff gebildet. Bei der Chlorierung organischer Verbindungen ersetzt Chlor entweder Wasserstoff oder ist an mehreren Bindungen befestigt, wodurch verschiedene chlorhaltige organische Verbindungen bildet. Chlor bildet zwischenteilige Verbindungen mit anderen Halogenen. Fluoride CLF, CLF3, CLF3 sind sehr reaktiv; Zum Beispiel ist Glaswolle in der CLF3-Atmosphäre selbstvorschlag. Bekannte Chlorverbindungen mit Sauerstoff- und Fluor-Chlor-Oxyfluoriden: CLO3F, CLO2F3, Clof, Clof3 und Fluorperchlorat FCLO4. Salzsäure (Chlorwasserstoff, Chlorwasserstoff, Chlorwasserstoff, Chlorwasserstoff) - HCl, Lösung von Chlorwasserstoff in Wasser; Starke Monoisesäure. Farblos (technische Salzsäure ist aufgrund von Verunreinigungen FE, CL2 usw. gelblich usw.), "Rauchen" in der Luft, ätzenden Flüssigkeit. Die maximale Konzentration bei 20 ° C beträgt 38 Gew .-%. Salzhydrochlorsäure werden Chloride bezeichnet.

Wechselwirkung mit starken Oxidationsmitteln (Kaliumpermanganat, Mangandioxid) mit der Freisetzung von gasförmigem Chlor:

Wechselwirkung mit Ammoniak mit der Bildung dicker weißer Rauch, bestehend aus den kleinsten Kristallen von Ammoniumchlorid:

Die hochwertige Reaktion auf Salzsäure und sein Salz ist seine Wechselwirkung mit Silbernitrat, in der die Formen von Silberchlorid-Niederschlag in Salpetersäure unlöslich ist:

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Wasserstoff wurde in der zweiten Hälfte der englischen Wissenschaftler des 18. Jahrhunderts auf dem Gebiet der Physik und der Chemie von Cavendish eröffnet. Er konnte den Stoff in seinem reinen Zustand hervorheben, er studierte es und beschrieb die Eigenschaften.

Dies ist die Geschichte der Öffnung von Wasserstoff. Während der Experimente hat der Forscher festgestellt, dass dies ein brennbares Gas ist, dessen Verbrennung in der Luft Wasser ergibt. Dies führte zur Definition hochwertiger Wasserzusammensetzung.

Was ist Wasserstoff?

Über Wasserstoff, als einfache Substanz zum ersten Mal der französische Chemiker A. Lavoisier im Jahre 1784, da er feststellte, dass die Atome einer Art Teil ihres Moleküls waren.

Der Name des chemischen Elements von lateinischen Klängen wie Hydrogenium (Lese-Hydrogenium), was bedeutet "Wasserzuführung". Der Name bezieht sich auf die Verbrennungsreaktion, wodurch Wasser gebildet wird.

Wasserstoffcharakteristik

Die Bezeichnung von Wasserstoff N. Mendeleev hat dieses chemische Element die erste Sequenznummer zugewiesen, die ihn in der Haupt-Subgroup der ersten Gruppe und der ersten Periode setzte und in der Hauptsubgruppe der siebten Gruppe konditioniert.

Atomgewicht (Atomgewicht) Wasserstoff beträgt 1.00797. Das Molekulargewicht H 2 ist 2a. e. Molar Masse ist numerisch gleich ihr.

Präsentiert drei Isotope, die einen speziellen Namen haben: die häufigste Ernährung (H), schwere Deuterium (d), radioaktives Tritium (t).

Dies ist das erste Element, das auf einfache Weise vollständig in Isotope unterteilt werden kann. Es basiert auf einem hohen Unterschied von Meistern von Isotopen. Der Prozess wurde erstmals 1933 umgesetzt. Es wird durch die Tatsache erklärt, dass nur 1932 ein Isotop mit einer Masse 2 offenbart wurde.

Physikalische Eigenschaften

Unter normalen Bedingungen ist eine einfache Substanz von Wasserstoff in Form von Zwei-Beachtel-Molekülengas ohne Farbe, die keinen Geschmack und keinen Geschmack und Geruch hat. Wenig löslich in Wasser und anderen Lösungsmitteln.

Kristallisationstemperatur - 259,2 O C, Siedepunkt - 252,8 O C. Der Durchmesser von Wasserstoffmolekülen ist so klein, dass sie die Fähigkeit haben, die Diffusion durch eine Anzahl von Materialien (Gummi, Glas, Metalle) zu verlangsamen. Diese Eigenschaft findet die Verwendung, wenn es notwendig ist, Wasserstoff aus gasförmigen Verunreinigungen zu reinigen. Mit n. y. Wasserstoff hat eine Dichte in Höhe von 0,09 kg / m3.

Ist es möglich, Wasserstoff durch Analogie mit Elementen in der ersten Gruppe in Metall umzuwandeln? Wissenschaftler haben diesen Wasserstoff unter Bedingungen festgestellt, wenn der Druck 2 Millionen Atmosphären nähert, beginnt, Infrarotstrahlen zu absorbieren, was die Polarisation der Substanzmoleküle angibt. Vielleicht ist Wasserstoff mit noch höheren Drücken zu einem Metall.

Das ist interessant: Es besteht die Annahme, dass auf Planeten-Giganten, Jupiter und Saturn, Wasserstoff in Form eines Metalls ist. Es wird davon ausgegangen, dass auch metallische feste Wasserstoff in der Zusammensetzung des terrestrischen Kerns aufgrund des von dem Mantel der Erde erzeugten Ultrahochdrucks vorhanden ist.

Chemische Eigenschaften

In der chemischen Wechselwirkung mit Wasserstoff treten sowohl einfache als auch komplexe Substanzen ein. Die kleine Aktivität von Wasserstoff ist jedoch erforderlich, um die Erzeugung geeigneter Bedingungen zu erhöhen - eine Temperaturanstieg, die Verwendung von Katalysatoren usw.

Bei der Erhitzung auf die Reaktion mit Wasserstoff treten solche einfachen Substanzen ein, wie Sauerstoff (O 2), Chlor (CL 2), Stickstoff (N 2), Schwefel (S).

Wenn Sie Feuerstoff am Ende des Gasrohrs in der Luft säubern, brennt er reibungslos, aber kaum spürbar. Wenn Sie das Gaszufuhrschlauch in die Atmosphäre von reinem Sauerstoff legen, wird die Verbrennung mit der Bildung von Wassertröpfchen an den Wänden des Gefäßes als Ergebnis der Reaktion fortgesetzt:

Die Verbrennung von Wasser wird von der Freisetzung einer großen Wärmemenge begleitet. Dies ist eine exotherme Verbindungsreaktion, in der der Prozess, in dem Wasserstoff durch Sauerstoff oxidiert wird, um H 2 O-Oxid zu bilden. Es ist auch eine Redoxreaktion, in der Wasserstoff oxidiert ist, und Sauerstoff wird wiederhergestellt.

In ähnlicher Weise eine Reaktion mit Cl 2 mit der Bildung von Chloroodoroder.

Um die Wechselwirkung von Stickstoff mit Wasserstoff umzusetzen, ist hohe Temperatur erforderlich und erhöhtem Druck sowie das Vorhandensein eines Katalysators. Das Ergebnis ist Ammoniak.

Infolge der Reaktion mit Schwefel ist Schwefelwasserstoffsulfid gebildet, deren Erkenntnis, dessen der charakteristische Geruch von faulen Eier erleichtert.

Der Wasserstoffoxidationsgrad in diesen Reaktionen beträgt +1 und in den nachstehend beschriebenen Hydriden 1.

Wenn Reaktionen mit einigen Metallen, Hydriden bildet, sind beispielsweise Natriumhydrid - NaH. Einige dieser komplexen Verbindungen werden als Kraftstoff für Raketen sowie in thermonuklearen Energie verwendet.

Wasserstoff reagiert mit Substanzen aus der komplexen Kategorie. Zum Beispiel mit Kupferoxid (II), Cuo-Formel. Um die Reaktion durchzuführen, wird der Wasserstoff des Kupfers über dem erhitzten pulverförmigen Kupferoxid (II) geleitet. Während der Wechselwirkung ändert sich das Reagenz seine Farbe und wird rotbraun, und an den kalten Wänden der Reagenzglässe werden Wassertröpfchen abgesetzt.

Der Wasserstoff während der Reaktion ist oxidiertes, bildendes Wasser und Kupfer wird von Oxid zu einer einfachen Substanz (Cu) restauriert.

Nutzungsbereiche.

Wasserstoff ist für eine Person von großer Bedeutung und findet in einer Vielzahl von Kugeln den Einsatz:

1. In der chemischen Produktion sind Rohstoffe in anderen Branchen - Kraftstoff. Kosten nicht ohne Wasserstoff und Unternehmen der Petrochemie und Raffination.
2. In der elektrischen Energiewirtschaft führt diese einfache Substanz die Funktion des Kühlmittels durch.
3. In der schwarzen und nichteisenen Metallurgie soll Wasserstoff die Rolle des Reduktionsmittels erhalten.
4. Zum Erstellen eines inerten Mediums beim Verpacken von Produkten.
5. Die pharmazeutische Industrie - verwendet Wasserstoff als Reagenz bei der Herstellung von Wasserstoffperoxid.
6. Diese leichten Gasfüllung meteorologischer Sonden.
7. Bekannt dieses Element und als Kraftstoffreduktionsmittel für Raketenmotoren.

Wissenschaftler prophezieren einstimmig auf die Wasserstoffbrennstoff-Palmmeisterschaft im Energietechnik.

Erhalt in der Industrie

In der Industrie wird Wasserstoff durch Elektrolyse erhalten, der Chloride oder Alkalimetallhydroxide ausgesetzt ist, das in Wasser gelöst ist. Sie können auch Wasserstoff auf diese Weise direkt aus dem Wasser bekommen.

Wird für diese Zwecke zur Umwandlung von Koks oder Methan mit Wasserdampf verwendet. Die Zersetzung von Methan bei erhöhter Temperatur ergibt auch Wasserstoff. Die fraktionierte Gasverflüssigung mit einem fraktionalen Verfahren wird auch zur industriellen Wasserstoffproduktion verwendet.

Im Labor einsteigen

Das Labor für Wasserstoff wird von der CYPA-Apparatur verwendet.

Salz oder Schwefelsäure und Zink ragen als Reagenzien hervor. Infolge der Reaktion wird Wasserstoff gebildet.

Wasserstoff in der Natur finden

Wasserstoff tritt öfter im Universum auf. Die Hauptmasse der Sterne, einschließlich der Sonne und anderen kosmischen Körpern, ist Wasserstoff.

In der Erdkruste nur 0,15%. Es ist in vielen Mineralien anwesend, in allen organischen Substanzen sowie in der Wasserbedeckung von 3/4 Oberfläche unseres Planeten.

In den oberen Schichten der Atmosphäre ist es möglich, in seiner reinen Form Spuren von Wasserstoff zu erkennen. Finden Sie es in einer Reihe brennbarer Naturgase.

Gasförmiger Wasserstoff ist die lose, und die Flüssigkeit ist die dichteste Substanz auf unserem Planeten. Mit Wasserstoff können Sie die Stimme der Stimme ändern, wenn Sie es atmen und herauszurufen.

Die Grundlage der leistungsstärksten Wasserstoffbombe ist die Spaltung des einfachsten Atoms.

Industrielle Methoden zur Erlangung einfacher Substanzen hängen davon ab, welchen Formular das entsprechende Element in der Natur ist, dh das ist, dass Rohstoffe für seine Zubereitung sein können. Somit wird Sauerstoff, der im freien Zustand vorhanden ist, durch ein physikalisches Verfahren erhalten - Trennung von flüssiger Luft. Wasserstoff ist fast vollständig in Form von Verbindungen, daher werden chemische Verfahren verwendet, um es zu erhalten. Insbesondere können Zersetzungsreaktionen verwendet werden. Eine der Verfahren zum Erhalten von Wasserstoff ist die Reaktion der Wasserzersetzung durch elektrische Schlag.

Das Hauptindustrieverfahren zum Erhalten von Wasserstoff ist eine Reaktion mit Wasser von Methan, das Teil von Erdgas ist. Es wird bei hohen Temperaturen ausgeführt (es ist leicht, sicherzustellen, dass, wenn Methan, wenn Methan passiert, selbst durch kochendes Wasser, keine Reaktion auftritt):

CH 4 + 2N 2 0 \u003d CO 2 + 4N 2 - 165 kJ

Im Labor werden nicht notwendigerweise natürliche Rohstoffe verwendet, um einfache Substanzen zu erhalten, sondern die Quellsubstanzen auswählen, von denen es einfacher ist, die notwendige Substanz auszuwählen. Zum Beispiel wird im Laborsauerstoff nicht aus der Luft erhalten. Gleiches gilt für die Herstellung von Wasserstoff. Eines der Labormethoden zur Herstellung von Wasserstoff, der manchmal in der Industrie - Ausdehnung von Wasser mit elektrischem Schlaganfall verwendet wird.

Normalerweise werden Wasserstofflabors durch die Wechselwirkung von Zink mit Salzsäure erhalten.

In der Industrie

1.Elektrolyse von wässrigen Salzen:

2NACL + 2H 2 O → H 2 + 2NAOH + CL 2

2.Übertragung von Wasserdampf über heißen Koks Bei einer Temperatur von etwa 1000 ° C:

H 2 O + C ⇄ H 2 + CO

3.Aus Erdgas.

Umwandlung durch Wasserdampf: CH 4 + H 2 O ⇄ CO + 3H 2 (1000 ° C) katalytische Oxidation mit Sauerstoff: 2CH 4 + O 2 ⇄ 2CO + 4H 2

4. Crequen und Reform der Kohlenwasserstoffe im Prozess der Ölraffinierung.

Im Labor

1.Die Wirkung verdünterer Säuren auf Metalle. Um eine solche Reaktion durchzuführen, werden Zink- und Salzsäure am häufigsten verwendet:

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

2.Kalziuminteraktion mit Wasser:

Ca + 2h 2 o → ca (oh) 2 + h 2

3.Hydrolysehydride:

NAH + H 2 O → NaOH + H 2

4.Action Alkalis auf Zink oder Aluminium:

2Al + 2NAOH + 6H 2 O → 2NA + 3H 2 Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2

5.Mit Hilfe der Elektrolyse. Mit der Elektrolyse der wässrigen Lösungen von Alkali oder Säuren an der Kathode wird beispielsweise Wasserstoff freigesetzt, zum Beispiel:

2h 3 o + + 2e - → h 2 + 2h 2 o

• Bioreaktor für die Wasserstoffproduktion

Physikalische Eigenschaften

Gasförmiger Wasserstoff kann in zwei Formen (Modifikationen) vorhanden sein - in Form von ortho und para-Wasserstoff.

Im orthodierenden Molekül (so pl. -259,10 ° C, t. Kip. -252,56 ° C) sind Kernspins gleichermaßen (parallel) und bei paravodorod (m. Pl. -259,32 ° C, t. Kip. -252,89 ° C) - gegenüberliegen (anti-parallel).

Es ist möglich, Alto-Wasserstoff-Altrothry-Formen in einem aktiven Winkel bei flüssiger Stickstofftemperatur aufzuteilen. Bei sehr niedrigen Temperaturen ist das Gleichgewicht zwischen dem Orthopomie und dem Wasserdichten fast auf letztere gerichtet. Bei 80 bis zum Formularverhältnis von ca. 1: 1. Das demorbierte Paralodin unter dem Erhitzen wird zu einem Orthodid bis zur Bildung von Gleichgewicht bei Raumtemperatur der Mischung (ortho-Dampf: 75:25). Ohne Katalysator erfolgt die Umwandlung langsam, was es ermöglicht, die Eigenschaften einzelner allotropischer Formen zu untersuchen. Wasserstoffmolekül DVKHATOMNA - H & sub2;. Unter normalen Bedingungen ist es Gas ohne Farbe, Geruch und Geschmack. Wasserstoff ist das einfachste Gas, seine Dichte ist oft weniger als die Luftdichte. Offensichtlich ist das weniger Gewicht der Moleküle, desto höher ist ihre Geschwindigkeit mit der gleichen Temperatur. Als einfachste, Wasserstoffmoleküle bewegen sich schneller als Moleküle eines anderen Gases, und somit kann schneller Wärme von einem Körper zu einem anderen übertragen. Daraus folgt, dass Wasserstoff die höchste Wärmeleitfähigkeit zwischen gasförmigen Substanzen aufweist. Seine Wärmeleitfähigkeit ist ungefähr siebenmal höher als die Wärmeleitfähigkeit von Luft.

Chemische Eigenschaften

Wasserstoffmoleküle H & sub2; sind ziemlich langlebig, und um Wasserstoff in die Reaktion zu treten, sollte eine große Energie ausgegeben werden: H 2 \u003d 2N - 432 kJ, also bei normalen Temperaturen reagiert Wasserstoff mit sehr aktiven Metallen, beispielsweise mit Calcium, Bilden von Calciumhydrid: CA + H 2 \u003d SAN 2 und mit einem einzigen Nicht-Metallol-Fluor, Bilden von Fluorwasserstoff: F 2 + H 2 \u003d 2HF mit den meisten Metallen und Nichtmetallen reagiert Wasserstoff bei erhöhten Temperaturen oder mit einem anderen Effekt, Zum Beispiel beim Beleuchten. Es kann "Sauerstoff" von einigen Oxiden wegnehmen, zum Beispiel: Cuo + H 2 \u003d Cu + H 2 0 Die aufgezeichnete Gleichung spiegelt die Rückgewinnungsreaktion wider. Rückgewinnungsreaktionen werden als Verfahren bezeichnet, wodurch Sauerstoff aus der Verbindung entnommen wird; Sauerstoffkonsistente Substanzen werden als Reduktionsmittel bezeichnet (gleichzeitig selbst werden sie oxidiert). Als nächstes wird eine weitere Definition der Konzepte von "Oxidation" und "Wiederherstellung" gegeben. Und diese Definition historisch zunächst hält die Bedeutung und jetzt, insbesondere in der organischen Chemie. Wiederherstellungsantwort ist das Gegenteil der Oxidationsreaktion. Beide Reaktionen gehen immer gleichzeitig mit einem Prozess fort: Bei der Oxidation (Erholung) einer einzelnen Substanz ist es gleichzeitig die Erholung (Oxidation) eines anderen definiert.

N 2 + 3h 2 → 2 nh 3

Mit Halogenen bildet sich halogenzucht.:

F 2 + H 2 → 2 HF, die Reaktion fährt mit einer Explosion im Dunkeln und bei jeder Temperatur, CL 2 + H 2 → 2 HCl, die Reaktion verläuft mit einer Explosion nur im Licht.

Mit Rußwirt mit starker Erwärmung:

C + 2h 2 → CH 4

Wechselwirkung mit alkalischen und Bummel-Metallen

Wasserstoffformen mit aktiven Metallen hydridide:

NA + H 2 → 2 NAH CA + H 2 → CAH 2 mg + H 2 → MGH 2

Hydridide - Salzlösung, Feststoffe, leicht hydrolysiert:

CAH 2 + 2H 2 O → CA (OH) 2 + 2H 2

Wechselwirkung mit Metallenoxiden (normalerweise d-Elemente)

Oxide werden auf Metalle restauriert:

Cuo + H 2 → Cu + H 2 O FE 2 O 3 + 3H 2 → 2 Fe + 3H 2 O WO 3 + 3H 2 → W + 3H 2 O

Hydrierung organischer Verbindungen

Unter der Wirkung von Wasserstoff auf ungesättigten Kohlenwasserstoffen in Gegenwart eines Nickelkatalysators und einer erhöhten Temperatur tritt eine Reaktion auf hydrierung:

CH 2 \u003d CH 2 + H 2 → CH 3 -CH 3

Wasserstoff stellt Aldehyde mit Alkoholen wieder her:

CH 3 CHO + H 2 → C 2 H 5 Oh.

Geochemie von Wasserstoff

Wasserstoff ist das Hauptbaumaterial des Universums. Dies ist das häufigste Element, und alle Elemente werden als Folge von thermonuklearen und nuklearen Reaktionen ausgebildet.

Der freie Wasserstoff H 2 ist relativ selten in den Erdgasen gefunden, aber in Form von Wasser ergibt sich eine äußerst wichtige Beteiligung an geochemischen Prozessen.

Die Wasserstoffmineralien können in Form von Ammoniumion, Hydroxylionen und kristallinem Wasser enthalten sein.

In der Atmosphäre wird Wasserstoff kontinuierlich als Ergebnis der Wasserzersetzung durch Sonneneinstrahlung ausgebildet. Es wandert in die oberen Schichten der Atmosphäre und verschwindet in den Weltraum.

Anwendung

• Wasserstoffergie.

Atomwasserstoff wird zum atomaren Wasserstoffschweißen verwendet.

In der Lebensmittelindustrie ist Wasserstoff als Lebensmittelzusatz E949.wie Verpackungsgas.

Merkmale der Zirkulation.

Wasserstoff in einer Mischung mit Luft bildet ein explosives Gemisch - das sogenannte Ratgas. Dieses Gas hat die größte Explosion mit einem Volumen von Wasserstoff und Sauerstoff 2: 1 oder Wasserstoff und Luft ungefähr 2: 5, da in der Sauerstoffluft ungefähr 21% enthält. Auch Wasserstoff ist feuergefährdend. Flüssiger Wasserstoff, wenn auf der Haut auf die Haut gestoßen wird, kann er schwere Erfrierungen verursachen.

Explosive Konzentrationen von Wasserstoff mit Sauerstoff entstehen von 4% bis 96% des Volumens. Mit einer Mischung mit Luft von 4% bis 75 (74)% des Volumens.

Verwendung von Wasserstoff

In der chemischen Industrie wird Wasserstoff bei der Herstellung von Ammoniak, Seife und Kunststoffen eingesetzt. In der Lebensmittelindustrie machen mit Wasserstoff aus flüssigen Pflanzenölen Margarine. Wasserstoff ist sehr lungen und in der Luft steigt immer auf. Einmal waren Agenturen und Ballons mit Wasserstoff gefüllt. Aber in den 30er Jahren. XX Jahrhundert Es gab mehrere schreckliche Katastrophen, als die Luftschiffe explodierten und verbrannten. Heutzutage sind die Luftschiffe mit Gashelium gefüllt. Wasserstoff wird auch als Raketenbrennstoff verwendet. Eines Tages kann Wasserstoff für Beifahrer und LKW weit verbreitet sein. Wasserstoffmotoren belasten nicht die Umwelt und weisen nur Wasserdampf auf (obwohl der sehr erhaltene Wasserstoff zu einer beliebigen Umweltverschmutzung führt). Unsere Sonne besteht hauptsächlich aus Wasserstoff. Solarwärme und Licht ist das Ergebnis der Kernenergiefreisetzung während der Fusion von Hydrogenkern.

Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff (Wirtschaftlichkeit)

Das wichtigste Merkmal der als Brennstoff verwendeten Substanzen ist ihre Verbrennungswärme. Aus dem Verlauf der allgemeinen Chemie ist bekannt, dass die Umsetzung der Wechselwirkung von Wasserstoff mit Sauerstoff mit der Wärmefreisetzung auftritt. Wenn Sie 1 Mol H 2 (2 g) und 0,5 Mol 2 (16 g) unter Standardbedingungen unternehmen und die Reaktion anregen, dann entsprechend der Gleichung

H 2 + 0,5 O 2 \u003d H 2 O

nach Beendigung der Reaktion ist 1 Mol H 2 O (18 g) mit einer Energieeinlösung von 285,8 kJ / Mol (zum Vergleich: Die Wärme der Verbrennung von Acetylen ist 1300 kJ / Mol, Propan - 2200 kJ / Mol) ausgebildet . 1 m³ Wasserstoff wiegt 89,8 g (44,9 Mol). Daher werden 12832,4 kJ Energie, um 1 m³ Wasserstoff zu erhalten. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass 1 kW · h \u003d 3600 kJ 3,56 kWh Strom erhalten. Wenn Sie den Tarif für 1 kW Strom und die Kosten von 1 m³ Gas kennen, ist es möglich, über die Durchführbarkeit des Übergangs zum Wasserstofftreibstoff zu schließen.

Zum Beispiel das experimentelle Modell von Honda FCX 3 Generationen mit einem Wasserstofftank 156 l (enthält 3,12 kg Wasserstoff unter Druck von 25 MPa) 355 km Antriebe. Dementsprechend werden 123,8 kWh von 3,12 kg H2 erhalten. In 100 km beträgt der Energieverbrauch 36,97 kWh. Das Kenntnis der Stromkosten, der Kosten für Gas oder Benzin, deren Verbrauch für ein Auto pro 100 km ist einfach, um den negativen wirtschaftlichen Effekt des Fahrzeugübergangs in Wasserstoffbrennstoff zu berechnen. Sagen wir sagen (Russland 2008), 10 Cent pro kWh Strom führen dazu, dass 1 m³ Wasserstoff zum Preis von 35,6 Cent führt, und unter Berücksichtigung der Effizienz der Wasserzersetzung von 40-45 Cent, der gleichen Anzahl von kWh · H von Benzin Brennen 12832,4kg / 42000kj / 0.7kg / l * 80teunts / l \u003d 34 Cent zu den Verkaufspreisen, während wir bei Wasserstoff für Wasserstoff die perfekte Option berechnet haben, ohne den Transport, die Abschreibungen der Geräte usw. zu berücksichtigen Methan mit der Verbrennungsenergie von etwa 39 mj auf m³ Das Ergebnis liegt aufgrund der Preisunterschiede unter zwei bis vier Mal (1m³ für die Ukraine kostet 179 US-Dollar und für Europa 350 $). Das heißt, eine äquivalente Menge Methan kostet 10-20 Cent.

Wir sollten jedoch nicht vergessen, dass wir beim Brennen von Wasserstoff sauberes Wasser erhalten, aus dem es abgebaut wurde. Das heißt, wir haben erneuerbar pplash. Energie ohne Schaden der Umwelt, im Gegensatz zu Gas oder Benzin, die primäre Energiequellen sind.

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