Co wchodzi w skład wodoru? Wodór

WODÓR
N (łac. wodorotlenek),
najlżejszy gazowy pierwiastek chemiczny należy do podgrupy IA układu okresowego pierwiastków, czasem zalicza się go do podgrupy VIIA. W atmosferze ziemskiej wodór występuje w stanie niezwiązanym zaledwie przez ułamek minuty, a jego ilość wynosi 1-2 części na 1 500 000 części powietrza. Zwykle jest uwalniany wraz z innymi gazami podczas erupcji wulkanów, ze studni naftowych oraz w miejscach, w których rozkładają się duże ilości materii organicznej. Wodór łączy się z węglem i/lub tlenem w materii organicznej, takiej jak węglowodany, węglowodory, tłuszcze i białka zwierzęce. W hydrosferze wodór jest częścią wody, najpowszechniejszego związku na Ziemi. W skałach, glebie i innych częściach skorupy ziemskiej wodór łączy się z tlenem, tworząc wodę i jon wodorotlenkowy OH-. Wodór stanowi 16% wszystkich atomów skorupy ziemskiej, ale tylko około 1% masowych, ponieważ jest 16 razy lżejszy od tlenu. Masa Słońca i gwiazd to w 70% plazma wodorowa: jest to najpowszechniejszy pierwiastek w kosmosie. Stężenie wodoru w atmosferze ziemskiej wzrasta wraz z wysokością ze względu na jego małą gęstość i zdolność do wznoszenia się na duże wysokości. Meteoryty znalezione na powierzchni Ziemi zawierają 6-10 atomów wodoru na 100 atomów krzemu.
Odniesienie historyczne. Kolejny niemiecki lekarz i przyrodnik Paracelsus w XVI wieku. ustalił palność wodoru. W 1700 r. N. Lemery odkrył, że gaz uwolniony w wyniku działania kwasu siarkowego na żelazo eksploduje w powietrzu. Wodór jako pierwiastek zidentyfikował G. Cavendish w 1766 r. i nazwał go „powietrzem palnym”, a w 1781 r. udowodnił, że woda powstaje w wyniku jej oddziaływania z tlenem. Łacińskie wodorium, które pochodzi od greckiego połączenia „rodzić wodę”, zostało przypisane temu pierwiastkowi przez A. Lavoisiera.
Ogólna charakterystyka wodoru. Wodór jest pierwszym pierwiastkiem w układzie okresowym pierwiastków; jego atom składa się z jednego protonu i jednego elektronu krążącego wokół niego
(patrz także OKRESOWY UKŁAD ELEMENTÓW).
Jeden z 5000 atomów wodoru wyróżnia się obecnością w jądrze jednego neutronu, zwiększając masę jądra z 1 do 2. Ten izotop wodoru nazywany jest deuterem 21H lub 21D. Inny, rzadszy izotop wodoru zawiera dwa neutrony w jądrze i nazywany jest trytem 31H lub 31T. Tryt jest radioaktywny i rozpada się, uwalniając hel i elektrony. Jądra różnych izotopów wodoru różnią się spinami protonów. Wodór można otrzymać a) przez działanie aktywnego metalu na wodę, b) przez działanie kwasów na niektóre metale, c) przez działanie zasad na krzem i niektóre metale amfoteryczne, d) przez działanie przegrzanej pary na węglu i metanie oraz na żelazie, e) poprzez rozkład elektrolityczny wody i rozkład termiczny węglowodorów. Aktywność chemiczna wodoru zależy od jego zdolności do przekazywania elektronu innemu atomowi lub dzielenia go prawie równo z innymi pierwiastkami podczas tworzenia wiązania chemicznego lub do przyłączania elektronu innego pierwiastka w związku chemicznym zwanym wodorkiem. Wodór wytwarzany przez przemysł jest wykorzystywany w ogromnych ilościach do syntezy amoniaku, kwasu azotowego i wodorków metali. Przemysł spożywczy wykorzystuje wodór do uwodornienia (uwodornienia) ciekłych olejów roślinnych do tłuszczów stałych (takich jak margaryna). Podczas uwodornienia nasycone oleje organiczne zawierające podwójne wiązania między atomami węgla przekształcają się w nasycone oleje posiadające pojedyncze wiązania węgiel-węgiel. Ciekły wodór o wysokiej czystości (99,9998%) jest stosowany w rakietach kosmicznych jako wysoce wydajne paliwo.
Właściwości fizyczne. Wodór wymaga bardzo niskich temperatur i wysokiego ciśnienia, aby upłynnić i zestalić się (patrz tabela właściwości). W normalnych warunkach wodór jest gazem bezbarwnym, bez zapachu i smaku, bardzo lekkim: 1 litr wodoru w temperaturze 0°C i pod ciśnieniem atmosferycznym ma masę 0,08987 g (por. gęstość powietrza i helu 1,2929 i 0,1785 g/l, odpowiednio; zatem balon napełniony helem i mający taką samą siłę nośną jak balon napełniony wodorem powinien mieć o 8% większą objętość). Tabela pokazuje niektóre właściwości fizyczne i termodynamiczne wodoru. WŁAŚCIWOŚCI ZWYKŁEGO WODORU
(przy 273,16 K, czyli 0°C)
Liczba atomowa 1 Masa atomowa 11H 1,00797 Gęstość, g/l

przy normalnym ciśnieniu 0,08987 przy 2,5*10 5 atm 0,66 przy 2,7*10 18 atm 1,12*10 7

Promień kowalencyjny, 0,74 Temperatura topnienia, ° C -259,14 Temperatura wrzenia, ° C -252,5 Temperatura krytyczna, ° C -239,92 (33,24 K) Ciśnienie krytyczne, atm 12,8 (12,80 K) Pojemność cieplna, J/(molK) 28,8 (H2) Rozpuszczalność

w wodzie, objętość/100 objętości H2O (w warunkach normalnych) 2,148 w benzenie, ml/g (35,2° C, 150,2 atm) 11,77 w amoniaku, ml/g (25° C) przy 50 atm. 4,47 przy 1000 atm. 79,25

Stany utlenienia -1, +1
Struktura atomu. Zwykły atom wodoru (protium) składa się z dwóch podstawowych cząstek (protonu i elektronu) i ma masę atomową 1. Ze względu na ogromną prędkość elektronu (2,25 km/s lub 7*1015 obr/min) i jego dualistyczną falę korpuskularną natury nie da się dokładnie określić współrzędnej (położenia) elektronu w dowolnym momencie, ale istnieją pewne obszary o dużym prawdopodobieństwie znalezienia elektronu, które określają wielkość atomu. Większość właściwości chemicznych i fizycznych wodoru, szczególnie tych związanych ze wzbudzeniem (absorpcją energii), można dokładnie przewidzieć matematycznie (patrz SPEKTROSKOPIA). Wodór jest podobny do metali alkalicznych pod tym względem, że wszystkie te pierwiastki są w stanie oddać elektron atomowi akceptora, tworząc wiązanie chemiczne, które może wahać się od częściowo jonowego (wspólny elektron) do kowalencyjnego (wspólna para elektronów). Przy silnym akceptorze elektronów wodór tworzy dodatni jon H+, tj. proton. Na orbicie elektronowej atomu wodoru mogą znajdować się 2 elektrony, więc wodór jest również w stanie przyjąć elektron, tworząc jon ujemny H-, jon wodorkowy, a to upodabnia wodór do halogenów, które charakteryzują się przyjęciem elektronu tworząc ujemny jon halogenkowy, taki jak Cl-. Dualizm wodoru przejawia się w tym, że w układzie okresowym pierwiastków jest on umieszczony w podgrupie IA (metale alkaliczne), a czasami w podgrupie VIIA (halogeny) (patrz także CHEMIA).
Właściwości chemiczne. Właściwości chemiczne wodoru są określone przez jego pojedynczy elektron. Ilość energii potrzebnej do usunięcia tego elektronu jest większa niż może zapewnić jakikolwiek znany chemiczny środek utleniający. Dlatego wiązanie chemiczne wodoru z innymi atomami jest bliższe kowalencyjnemu niż jonowemu. Wiązanie czysto kowalencyjne powstaje, gdy powstaje cząsteczka wodoru: H + H H2
Kiedy powstaje jeden mol (tj. 2 g) H2, uwalniane jest 434 kJ. Już przy 3000 K stopień dysocjacji wodoru jest bardzo mały i wynosi 9,03%, przy 5000 K osiąga 94% i dopiero przy 10000 K dysocjacja staje się całkowita. Kiedy z atomowego wodoru i tlenu (4H + O2 -> 2H2O) powstają dwa mole (36 g) wody, uwalnia się ponad 1250 kJ i temperatura osiąga 3000-4000°C, natomiast podczas spalania wodoru cząsteczkowego (2H2) + O2 -> 2H2O) tylko 285,8 kJ, a temperatura płomienia sięga zaledwie 2500°C. W temperaturze pokojowej wodór jest mniej reaktywny. Aby zainicjować większość reakcji, silne wiązanie H-H musi zostać zerwane lub osłabione, co powoduje duże zużycie energii. Szybkość reakcji wodoru zwiększa się wraz ze stosowaniem katalizatora (metale z grupy platynowców, tlenki metali przejściowych lub ciężkich) oraz metod wzbudzania cząsteczki (światło, wyładowanie elektryczne, łuk elektryczny, wysokie temperatury). W takich warunkach wodór reaguje z niemal każdym pierwiastkiem z wyjątkiem gazów szlachetnych. Reaktywne pierwiastki alkaliczne i pierwiastki ziem alkalicznych (takie jak lit i wapń) reagują z wodorem, oddając elektrony i tworząc związki zwane wodorkami soli (2Li + H2 -> 2LiH; Ca + H2 -> CaH2).
Ogólnie wodorki są związkami zawierającymi wodór. Różnorodność właściwości takich związków (w zależności od atomu związanego z wodorem) tłumaczy się zdolnością wodoru do wykazywania ładunku od -1 do prawie +1. Wyraźnie objawia się to podobieństwem pomiędzy LiH i CaH2 oraz solami takimi jak NaCl i CaCl2. W wodorkach wodór uważa się za naładowany ujemnie (H-); taki jon jest środkiem redukującym w kwaśnym środowisku wodnym: 2H-H2 + 2e- + 2,25B. Jon H- jest zdolny do redukcji protonu wody H+ do gazowego wodoru: H- + H2O (r) H2 + OH-.
Związki wodoru z borem – borowodorki (borowodorki) – reprezentują niezwykłą klasę substancji zwaną boranami. Ich najprostszym przedstawicielem jest BH3, który występuje wyłącznie w stabilnej formie diboranu B2H6. Związki o dużej liczbie atomów boru wytwarza się na różne sposoby. Znane są na przykład tetraboran B4H10, stabilny pentaboran B5H9 i niestabilny pentaboran B5H11, heksaboran B6H10, dekaboran B10H14. Diboran można otrzymać z H2 i BCl3 poprzez związek pośredni B2H5Cl, który w temperaturze 0°C dysproporcjonuje do B2H6, jak również w reakcji LiH lub wodorku litowo-glinowego LiAlH4 z BCl3. W wodorku litowo-glinowym (związku złożonym - wodorku soli) cztery atomy wodoru tworzą wiązania kowalencyjne z Al, ale pomiędzy Li+ i []- występuje wiązanie jonowe. Innym przykładem jonu zawierającego wodór jest jon borowodorkowy BH4-. Poniżej znajduje się przybliżona klasyfikacja wodorków według ich właściwości w zależności od pozycji pierwiastków w układzie okresowym pierwiastków. Wodorki metali przejściowych nazywane są metalicznymi lub pośrednimi i często nie tworzą związków stechiometrycznych, tj. stosunek atomów wodoru do metalu nie jest wyrażony liczbą całkowitą, na przykład wodorek wanadu VH0.6 i wodorek toru ThH3.1. Metale z grupy platynowców (Ru, Rh, Pd, Os, Ir i Pt) aktywnie absorbują wodór i służą jako skuteczne katalizatory reakcji uwodornienia (np. uwodornienia ciekłych olejów do tłuszczów, konwersja azotu do amoniaku, synteza metanolu CH3OH z WSPÓŁ). Wodorki Be, Mg, Al i podgrup Cu, Zn, Ga są polarne i niestabilne termicznie.

Niemetale tworzą lotne wodorki o wzorze ogólnym MHx (x jest liczbą całkowitą) o stosunkowo niskiej temperaturze wrzenia i wysokiej prężności par. Wodorki te różnią się znacznie od wodorków soli, w których wodór ma bardziej ładunek ujemny. W lotnych wodorkach (np. węglowodorach) dominuje wiązanie kowalencyjne między niemetalami i wodorem. Wraz ze wzrostem charakteru niemetalicznego powstają związki z częściowo jonowymi wiązaniami, na przykład H+Cl-, (H2)2+O2-, N3-(H3)3+. Poniżej podano kilka przykładów powstawania różnych wodorków (w nawiasach podano ciepło tworzenia wodorków):

Izomeria i izotopy wodoru. Atomy izotopów wodoru nie są podobne. Zwykły wodór, protium, to zawsze proton, wokół którego obraca się jeden elektron, znajdujący się w ogromnej odległości od protonu (w stosunku do wielkości protonu). Obie cząstki mają spin, więc atomy wodoru mogą różnić się spinem elektronu, spinem protonu lub obydwoma. Atomy wodoru różniące się spinem protonu lub elektronu nazywane są izomerami. Połączenie dwóch atomów o spinach równoległych skutkuje powstaniem cząsteczki „ortowodoru”, a atomów o przeciwnych spinach protonów – cząsteczki „parawodoru”. Pod względem chemicznym obie cząsteczki są identyczne. Ortowodór ma bardzo słaby moment magnetyczny. W temperaturze pokojowej lub podwyższonej oba izomery, ortowodór i parawodór, zwykle znajdują się w równowadze w stosunku 3:1. Po ochłodzeniu do 20 K (-253° C) zawartość parawodoru wzrasta do 99%, ponieważ jest bardziej stabilny. Po upłynnieniu przemysłowymi metodami oczyszczania ortoform przekształca się w paraformę z wydzieleniem ciepła, co powoduje utratę wodoru w wyniku parowania. Szybkość konwersji ortoformu do paraformu wzrasta w obecności katalizatora, takiego jak węgiel drzewny, tlenek niklu, tlenek chromu osadzony na tlenku glinu. Protium jest pierwiastkiem niezwykłym, ponieważ w swoim jądrze nie ma neutronów. Jeśli w jądrze pojawi się neutron, wówczas taki wodór nazywa się deuterem 21D. Pierwiastki o tej samej liczbie protonów i elektronów oraz różnej liczbie neutronów nazywane są izotopami. Naturalny wodór zawiera niewielką ilość HD i D2. Podobnie woda naturalna zawiera niskie stężenia (poniżej 0,1%) DOH i D2O. Ciężka woda D2O, która ma masę większą niż H2O, różni się właściwościami fizycznymi i chemicznymi, np. gęstość zwykłej wody wynosi 0,9982 g/ml (20°C), a ciężkiej wody 1,105 g/ml temperatura topnienia zwykłej wody wynosi 0,0 ° C, a ciężkiej - 3,82 ° C, temperatura wrzenia - odpowiednio 100 ° C i 101,42 ° C. Reakcje z udziałem D2O przebiegają z mniejszą szybkością (np. elektroliza wody naturalnej zawierający domieszkę D2O z dodatkiem alkalicznego NaOH). Szybkość rozkładu elektrolitycznego tlenku protu H2O jest większa niż D2O (biorąc pod uwagę stały wzrost udziału D2O ulegającego elektrolizie). Ze względu na podobne właściwości protu i deuteru możliwe jest zastąpienie protu deuterem. Takie połączenia nazywane są tak zwanymi tagami. Mieszając związki deuteru ze zwykłymi substancjami zawierającymi wodór, można badać ścieżki, naturę i mechanizm wielu reakcji. Metodę tę stosuje się do badania reakcji biologicznych i biochemicznych, takich jak procesy trawienia. Trzeci izotop wodoru, tryt (31T), występuje naturalnie w śladowych ilościach. W przeciwieństwie do stabilnego deuteru, tryt jest radioaktywny, a jego okres półtrwania wynosi 12,26 lat. Tryt rozpada się na hel (32He), uwalniając cząstkę b (elektron). Tryt i trytyty metali są wykorzystywane do produkcji energii jądrowej; na przykład w bombie wodorowej zachodzi następująca reakcja syntezy termojądrowej: 21H + 31H -> 42He + 10n + 17,6 MeV
Produkcja wodoru. Często o dalszym wykorzystaniu wodoru decyduje charakter samej produkcji. W niektórych przypadkach, np. przy syntezie amoniaku, niewielkie ilości azotu w wyjściowym wodorze nie są oczywiście szkodliwym zanieczyszczeniem. Domieszka tlenku węgla(II) również nie będzie problemem, jeśli jako środek redukujący zastosuje się wodór. 1. Największa produkcja wodoru opiera się na katalitycznej konwersji węglowodorów parą wodną według schematu CnH2n + 2 + nH2O (r) nCO + (2n + 1)H2 i CnH2n + 2 + 2nH2O (r) nCO2 + (3n + 1)H2. Temperatura procesu zależy od składu katalizatora. Wiadomo, że temperaturę reakcji z propanem można obniżyć do 370°C stosując boksyt jako katalizator. Aż 95% powstałego w tym przypadku CO jest zużywane w dalszej reakcji z parą wodną: H2O + CO -> CO2 + H2
2. Metoda wodno-gazowa stanowi znaczną część całkowitej produkcji wodoru. Istotą metody jest reakcja pary wodnej z koksem, w wyniku której powstaje mieszanina CO i H2. Reakcja jest endotermiczna (DH° = 121,8 kJ/mol) i prowadzona jest w temperaturze 1000°C. Ogrzany koks traktuje się parą; Uwolniona oczyszczona mieszanina gazów zawiera pewną ilość wodoru, duży procent CO i niewielką domieszkę CO2. Aby zwiększyć wydajność H2, tlenek CO jest usuwany poprzez dalszą obróbkę parą wodną w temperaturze 370°C, co powoduje wytworzenie większej ilości CO2. Dwutlenek węgla można dość łatwo usunąć, przepuszczając mieszaninę gazów przez płuczkę spryskaną przeciwprądem wody. 3. Elektroliza. W procesie elektrolitycznym wodór jest w rzeczywistości produktem ubocznym wytwarzania głównych produktów, chloru alkalicznego (NaOH). Elektrolizę prowadzi się w lekko zasadowym środowisku wodnym w temperaturze 80°C i napięciu około 2V, stosując katodę żelazną i anodę niklową:

4. Metoda żelazo-parowa, w której nad żelazem przepuszcza się parę o temperaturze 500-1000°C: 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 + 160,67 kJ. Wodór wytwarzany tą metodą jest zwykle używany do uwodornienia tłuszczów i olejów. Skład tlenku żelaza zależy od temperatury procesu; w nC + (n + 1)H2
6. Kolejnym co do wielkości wolumenem produkcji jest metoda metanolowo-parowa: CH3OH + H2O -> 3H2 + CO2. Reakcja jest endotermiczna i prowadzona jest w temperaturze WODORU 260°C w konwencjonalnych reaktorach stalowych pod ciśnieniem do 20 atm. 7. Katalityczny rozkład amoniaku: 2NH3 -> Reakcja jest odwracalna. Gdy zapotrzebowanie na wodór jest małe, proces ten jest nieekonomiczny. Istnieją również różne metody wytwarzania wodoru, które choć nie mają dużego znaczenia przemysłowego, w niektórych przypadkach mogą okazać się najbardziej korzystne ekonomicznie. Bardzo czysty wodór otrzymuje się przez hydrolizę oczyszczonych wodorków metali alkalicznych; w tym przypadku z małej ilości wodorku powstaje dużo wodoru: LiH + H2O -> LiOH + H2
(Ta metoda jest wygodna, gdy bezpośrednio wykorzystuje się powstały wodór.) Kiedy kwasy oddziałują z aktywnymi metalami, uwalnia się również wodór, ale zwykle jest on zanieczyszczony oparami kwasu lub innym produktem gazowym, na przykład fosfiną PH3, siarkowodorem H2S, arsyną AsH3 . Najbardziej aktywne metale reagując z wodą wypierają wodór i tworzą roztwór zasadowy: 2H2O + 2Na -> H2 + 2NaOH Powszechną laboratoryjną metodą otrzymywania H2 w aparacie Kippa jest reakcja cynku z kwasem solnym lub siarkowym:
Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2. Wodorki metali ziem alkalicznych (na przykład CaH2), złożone wodorki soli (na przykład LiAlH4 lub NaBH4) i niektóre borowodorki (na przykład B2H6) uwalniają wodór podczas reakcji z wodą lub podczas dysocjacji termicznej. Węgiel brunatny i para wodna w wysokich temperaturach również reagują, uwalniając wodór.
Oczyszczanie wodoru. Stopień wymaganej czystości wodoru zależy od zakresu jego zastosowania. Zanieczyszczenia w postaci dwutlenku węgla usuwa się poprzez zamrożenie lub upłynnienie (na przykład przepuszczając mieszaninę gazową przez ciekły azot). To samo zanieczyszczenie można całkowicie usunąć poprzez barbotowanie wody. CO można usunąć poprzez katalityczną konwersję do CH4 lub CO2 lub przez upłynnienie poprzez obróbkę ciekłym azotem. Zanieczyszczenia tlenowe powstałe w procesie elektrolizy są usuwane w postaci wody po wyładowaniu iskrowym.
Zastosowanie wodoru. Wodór wykorzystywany jest głównie w przemyśle chemicznym do produkcji chlorowodoru, amoniaku, metanolu i innych związków organicznych. Stosowany jest do uwodornienia olejów, węgla i ropy naftowej (w celu przekształcenia paliw niskiej jakości w wysokiej jakości). W metalurgii niektóre metale nieżelazne są redukowane z tlenków za pomocą wodoru. Wodór służy do chłodzenia potężnych generatorów elektrycznych. Izotopy wodoru wykorzystuje się w energetyce jądrowej. Płomień wodorowo-tlenowy służy do cięcia i spawania metali.
LITERATURA
Niekrasow B.V. Podstawy chemii ogólnej. M., 1973 Ciekły wodór. M., 1980 Wodór w metalach. M., 1981

Encyklopedia Colliera. - Społeczeństwo otwarte. 2000 .

Synonimy:

Zobacz, co oznacza „WODÓR” w innych słownikach:

Tabela nuklidów Informacje ogólne Nazwa, symbol Wodór 4, 4H Neutrony 3 Protony 1 Właściwości nuklidów Masa atomowa 4.027810(110) ... Wikipedia

Tabela nuklidów Informacje ogólne Nazwa, symbol Wodór 5, 5H Neutrony 4 Protony 1 Właściwości nuklidów Masa atomowa 5.035310(110) ... Wikipedia

Tabela nuklidów Informacje ogólne Nazwa, symbol Wodór 6, 6H Neutrony 5 Protony 1 Właściwości nuklidów Masa atomowa 6.044940(280) ... Wikipedia

Tabela nuklidów Informacje ogólne Nazwa, symbol Wodór 7, 7H Neutrony 6 Protony 1 Właściwości nuklidu Masa atomowa 7,052750 (1080) ... Wikipedia

Wodór (wodór) został odkryty w pierwszej połowie XVI wieku przez niemieckiego lekarza i przyrodnika Paracelsusa. W 1776 r. G. Cavendish (Anglia) ustalił jego właściwości i wskazał różnice w stosunku do innych gazów. Lavoisier jako pierwszy uzyskał wodór z wody i udowodnił, że woda jest związkiem chemicznym wodoru i tlenu (1783).

Wodór ma trzy izotopy: prot, deuter lub D i tryt lub T. Ich liczby masowe wynoszą 1, 2 i 3. Prot i deuter są stabilne, tryt jest radioaktywny (okres półtrwania 12,5 lat). W związkach naturalnych deuter i prot występują średnio w stosunku 1:6800 (w przeliczeniu na liczbę atomów). Tryt występuje w przyrodzie w znikomych ilościach.

Jądro atomu wodoru zawiera jeden proton. Jądra deuteru i trytu zawierają oprócz protonu odpowiednio jeden i dwa neutrony.

Cząsteczka wodoru składa się z dwóch atomów. Oto niektóre właściwości charakteryzujące atom i cząsteczkę wodoru:

Energia jonizacji atomu, eV 13,60

Powinowactwo elektronowe atomu, eV 0,75

Względna elektroujemność 2.1

Promień atomowy, nm 0,046

Odległość międzyjądrowa w cząsteczce, nm 0,0741

Standardowa eitalpia dysocjacji molekularnej przy 436,1

115. Wodór w przyrodzie. Produkcja wodoru.

Wodór w stanie wolnym występuje na Ziemi jedynie w niewielkich ilościach. Czasami jest uwalniany wraz z innymi gazami podczas erupcji wulkanów, a także podczas wiercenia studni podczas wydobycia ropy. Ale w postaci związków wodór jest bardzo powszechny. Można to zobaczyć na podstawie faktu, że stanowi jedną dziewiątą masy wody. Wodór występuje we wszystkich organizmach roślinnych i zwierzęcych, ropie naftowej, węglu i węglu brunatnym, gazach ziemnych i wielu minerałach. Wodór stanowi około 1% całej masy skorupy ziemskiej, łącznie z wodą i powietrzem. Jednak po przeliczeniu na procent całkowitej liczby atomów zawartość wodoru w skorupie ziemskiej wynosi 17%.

Wodór jest najobficiej występującym pierwiastkiem w kosmosie. Stanowi około połowy masy Słońca i większości innych gwiazd. Występuje w mgławicach gazowych, w gazie międzygwiazdowym i jest częścią gwiazd. We wnętrzach gwiazd jądra atomów wodoru przekształcają się w jądra atomów helu. Proces ten zachodzi wraz z wyzwoleniem energii, która dla wielu gwiazd, w tym Słońca, stanowi główne źródło energii. Szybkość tego procesu, czyli liczba jąder wodoru zamieniających się w jądra helu w ciągu jednego metra sześciennego w ciągu jednej sekundy, jest niewielka. Dlatego ilość energii uwalnianej w jednostce czasu na jednostkę objętości jest niewielka. Jednak ze względu na ogromną masę Słońca całkowita ilość energii wytwarzanej i emitowanej przez Słońce jest bardzo duża. Odpowiada to zmniejszeniu masy Słońca mniej więcej na sekundę.

W przemyśle wodór produkowany jest głównie z gazu ziemnego. Gaz ten, składający się głównie z metanu, miesza się z parą wodną i tlenem. Kiedy mieszanina gazów jest podgrzewana w obecności katalizatora, zachodzi reakcja, którą można schematycznie przedstawić za pomocą równania:

Powstałą mieszaninę gazów oddziela się. Wodór jest oczyszczany i wykorzystywany w miejscu produkcji lub transportowany w stalowych butlach pod wysokim ciśnieniem.

Ważną przemysłową metodą wytwarzania wodoru jest także jego oddzielanie od gazu koksowniczego czy gazów rafinacyjnych. Odbywa się to poprzez głębokie chłodzenie, w którym skrapla się wszystkie gazy z wyjątkiem wodoru.

W laboratoriach wodór wytwarza się głównie w procesie elektrolizy roztworów wodnych. Stężenie tych roztworów dobiera się tak, aby odpowiadało ich maksymalnej przewodności elektrycznej. Elektrody są zwykle wykonane z arkuszy niklu. Metal ten nie koroduje w roztworach alkalicznych, nawet jako anoda. W razie potrzeby powstały wodór oczyszcza się z pary wodnej i śladów tlenu. Spośród innych metod laboratoryjnych najpowszechniejszą metodą jest oddzielanie wodoru od roztworów kwasu siarkowego lub solnego poprzez działanie na nie cynkiem. Reakcję zwykle prowadzi się w aparacie Kippa (ryc. 105).

Historia odkryć:

Od XV wieku wielu badaczy odnotowuje uwalnianie łatwopalnego gazu podczas interakcji kwasów z metalami. Pierwszy szczegółowy opis wodoru pod nazwami „powietrze palne” i „powietrze zdeflogistyczne” podał angielski chemik Henry Cavendish w 1766 roku. W 1783 roku Antoine Lavoisier udowodnił, że wodór jest częścią wody i umieścił go w swojej tabeli pierwiastków chemicznych zwanych wodorem (rodzącym wodę). Rosyjska nazwa „wodór” została zaproponowana przez chemika M. F. Sołowiewa w 1824 r. - przez analogię do „tlenu” M.V. Łomonosow.

Znalezienie w przyrodzie i uzyskanie:

Wodór stanowi około 92% wszystkich atomów we Wszechświecie. Jest głównym składnikiem materii gwiazd i gazu międzygwiazdowego, w postaci związków tworzy atmosferę wielu planet. Na Ziemi udział atomów wodoru wynosi 17%, jest on częścią najpowszechniejszej substancji - wody i wchodzi w skład związków tworzących organizmy żywe, gdzie udział jej atomów wynosi około 50%. Jednocześnie udział masowy wodoru na Ziemi (skorupa ziemska + hydrosfera) wynosi około 1,5%
Główną metodą wytwarzania wodoru w laboratorium jest oddziaływanie metali (Zn, Fe) z rozcieńczonymi kwasami, a także elektroliza roztworów zasad. W przemyśle wodór wytwarza się poprzez elektrolizę roztworów soli (NaCl), konwersję lub katalityczne utlenianie metanu, kraking lub reforming węglowodorów (rafinacja ropy naftowej).
Konwersja metanu: CH 4 + H 2 O CO + 3H 2

Właściwości fizyczne:

Wodór występuje w postaci trzech izotopów, które mają indywidualne nazwy i symbole: 1 H – prot (H), 2 H – deuter (D), 3 H – tryt (T). Naturalny wodór zawiera 99,99% protu i 0,01% deuteru. Tryt występuje naturalnie w bardzo małych ilościach i jest radioaktywny, a jego okres półtrwania wynosi 12,32 lat.
Prosta substancja H2, najlżejszy gaz, bezbarwny, bezwonny i pozbawiony smaku, temperatura topnienia -259,1, temperatura wrzenia -252,8°C, słabo rozpuszczalny w wodzie - 18,8 ml/l. Wodór jest dobrze rozpuszczalny w wielu metalach (850 objętości na 1 objętość Pd) i może łatwo dyfundować przez membrany metalowe.
Ciężki wodór D 2 ma dwukrotnie większą gęstość i nieco wyższą temperaturę topnienia i wrzenia (-254,5°C i -249,5°C)

Właściwości chemiczne:

W normalnych temperaturach wodór reaguje tylko z bardzo aktywnymi metalami (np. wapniem) i niemetalami: fluorem (bez światła, z eksplozją), chlorem (w świetle, z eksplozją). Reaguje z większością niemetali po podgrzaniu (z tlenem reakcja zachodzi natychmiast po zapaleniu). Mieszaninę tlenu i wodoru w stosunku 1:2 nazywa się „gazem wybuchowym”. Ma wyraźne właściwości redukujące, redukujące tlenki metali: żelaza, miedzi, ołowiu, wolframu itp. W obecności katalizatorów (Pt, Ni) dodaje się do wiązań wielokrotnych związków organicznych (reakcja uwodornienia).

Najważniejsze połączenia:

Tlenek wodoru, H2O- woda jest cieczą bezbarwną, bezbarwną, bezwonną i pozbawioną smaku. Anomalne właściwości fizyczne wody (Tm = 0°C, Tbp = 100°C) wynikają z powstawania międzycząsteczkowych wiązań wodorowych. Jest amfolitem, który dysocjuje, tworząc jony hydroniowe i wodorotlenkowe, jednak stopień dysocjacji wynosi 1,8 * 10 -16, więc czysta woda prawie nie przewodzi prądu elektrycznego.
Woda jest substancją wysoce reaktywną. Główne reakcje:
- reakcje związków z tlenkami aktywnych metali i niemetali, z utworzeniem odpowiednich wodorotlenków o charakterze zasadowym lub kwasowym;
- reakcje hydrolizy (odwracalne i nieodwracalne) wielu substancji nieorganicznych i organicznych;
- reakcje hydratacji - dodanie wody przy wiązaniach wielokrotnych związków organicznych.

Nadtlenek wodoru - H 2 O 2- bezbarwna, syropowata ciecz, bezbarwna, bezwonna, o nieprzyjemnym metalicznym smaku. Przy maksymalnym stężeniu - ciecz (o gęstości ok. 1,5 g/cm3), temperatura topnienia -0,43°C, temperatura wrzenia 150°C. Rozpuszcza się w wodzie, alkoholu etylowym, eterze etylowym w dowolnych proporcjach.
W stężonych roztworach nadtlenek wodoru jest niestabilny i eksploduje na wodę i tlen. Powoduje poważne oparzenia.
Zwykle stosowany w postaci rozcieńczonych (3%-30%) roztworów. Utleniacz? jakie jest jego zastosowanie jako wybielacza, środka dezynfekującego itp. W naturze występuje w dolnych warstwach atmosfery, podczas opadów atmosferycznych.

Wodorki jonowe - MH x- związki wodoru z metalami alkalicznymi i ziem alkalicznych, w których wodór ma stopień utlenienia -1. Substancje stałe podobne do soli. Konserwatorzy. Rozkładają się z wodą i kwasami, wydzielając wodór: NaH + H 2 O → NaOH + H 2

Wodorki kowalencyjne - H x X- związki wodoru z niemetalami, w których wodór ma stopień utlenienia +1. Gazy, wiele z nich jest trujących. Reduktory niemetalowe. Właściwości różnią się od obojętnego (metan) do kwaśnego (halogenowodory). Amoniak NH 3 i słabsza fosfina PH 3 wykazują właściwości zasadowe. Z wyjątkiem halogenowodorów są one łatwopalne i tworzą odpowiednie tlenki.

Aplikacja:

Jedno z pierwszych zastosowań wodoru miało miejsce w samolotach lżejszych od powietrza: balonach i sterowcach. Ze względu na duże zagrożenie pożarowe wodoru zaprzestano tego stosowania, z wyjątkiem balonów pogodowych.

Wodór atomowy służy do spawania wodorem atomowym. Ciekły wodór jest jednym z rodzajów paliwa rakietowego. Ogniwa paliwowe wodorowo-tlenowe wykorzystują wodór do bezpośredniego przekształcania energii reakcji chemicznej w energię elektryczną.

Jako środek redukujący w produkcji niektórych metali, do produkcji tłuszczów stałych poprzez uwodornienie olejów roślinnych. W przemyśle chemicznym - produkcja amoniaku, chlorowodoru itp.

Nadtlenek wodoru: 3% roztwór stosuje się w medycynie, kosmetologii i przemyśle do wybielania słomy, piór, kleju, futer, skóry itp., 60% roztwór stosuje się do wybielania tłuszczów i olejów. Wysoko stężone roztwory (85-90%) zmieszane z niektórymi substancjami palnymi służą do wytwarzania mieszanin wybuchowych, jako utleniacz w silnikach rakietowych i torpedowych.

Deuterek litu-6: jako źródło deuteru i trytu w broni termojądrowej (bomba wodorowa).

Novikova O., Pasyuk E.
Uniwersytet Państwowy w Tiumeniu, grupa 502, 2013

Źródła:
Wodór // Wikipedia. Adres URL: http://ru.wikipedia.org/?oldid=55655584
Wodór // Encyklopedia internetowa na całym świecie. Adres URL: http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/VODOROD.html (data dostępu: 23.05.2013).
Pchyolkina G.V. Lekcja nr 24. Hydrogen// Himula.com URL: https://sites.google.com/site/himulacom/ (data dostępu: 23.05.2013).

WODÓR, H (łac. wodoru; a. wodór; n. Wasserstoff; f. wodoru; i. hidrogeno), to pierwiastek chemiczny układu okresowego pierwiastków Mendelejewa, zaliczany jednocześnie do grup I i ​​VII, liczba atomowa 1 , masa atomowa 1, 0079. Naturalny wodór ma stabilne izotopy - prot (1 H), deuter (2 H lub D) i radioaktywny - tryt (3 H lub T). Dla związków naturalnych średni stosunek D/H = (158±2).10 -6 Równowagowa zawartość 3 H na Ziemi wynosi ~5,10 27 atomów.

Właściwości fizyczne wodoru

Wodór został po raz pierwszy opisany w 1766 roku przez angielskiego naukowca G. Cavendisha. W normalnych warunkach wodór jest gazem bezbarwnym, bezwonnym i pozbawionym smaku. W naturze występuje w stanie wolnym w postaci cząsteczek H2. Energia dysocjacji cząsteczki H2 wynosi 4,776 eV; potencjał jonizacji atomu wodoru wynosi 13,595 eV. Wodór jest najlżejszą znaną substancją, w temperaturze 0°C i pod ciśnieniem 0,1 MPa 0,0899 kg/m 3 ; t wrzenia - 252,6°C, t topnienia - 259,1°C; parametry krytyczne: t - 240°C, ciśnienie 1,28 MPa, gęstość 31,2 kg/m 3. Najbardziej przewodzący ciepło ze wszystkich gazów wynosi 0,174 W/(m.K) w temperaturze 0°C i 1 MPa, ciepło właściwe 14.208.10 3 J(kg.K).

Właściwości chemiczne wodoru

Ciekły wodór jest bardzo lekki (gęstość w -253°C wynosi 70,8 kg/m 3) i płynny (w -253°C wynosi 13,8 cP). W większości związków wodór wykazuje stopień utlenienia +1 (podobnie jak metale alkaliczne), rzadziej -1 (podobnie jak wodorki metali). W normalnych warunkach wodór molekularny jest nieaktywny; rozpuszczalność w wodzie w temperaturze 20°C i 1 MPa 0,0182 ml/g; dobrze rozpuszczalny w metalach - Ni, Pt, Pd itp. Z tlenem tworzy wodę z wydzielaniem ciepła 143,3 MJ/kg (przy 25°C i 0,1 MPa); w temperaturze 550°C i wyższej reakcji towarzyszy eksplozja. Podczas interakcji z fluorem i chlorem reakcje zachodzą również wybuchowo. Główne związki wodoru: H 2 O, amoniak NH 3, siarkowodór H 2 S, CH 4, wodorki metali i halogenów CaH 2, HBr, Hl, a także związki organiczne C 2 H 4, HCHO, CH 3 OH itp. .

Wodór w przyrodzie

Wodór jest pierwiastkiem powszechnie występującym w przyrodzie, jego zawartość wynosi 1% (wagowo). Głównym zbiornikiem wodoru na Ziemi jest woda (11,19% masowych). Wodór jest jednym z głównych składników wszystkich naturalnych związków organicznych. W stanie wolnym występuje w gazach wulkanicznych i innych gazach ziemnych (0,0001% liczby atomów). Stanowi większość masy Słońca, gwiazd, gazu międzygwiazdowego i mgławic gazowych. W atmosferach planet występuje w postaci H 2, CH 4, NH 3, H 2 O, CH, NHOH itp. Wchodzi w skład promieniowania korpuskularnego Słońca (przepływ protonów) i promieni kosmicznych (elektronów przepływa).

Produkcja i wykorzystanie wodoru

Surowcami do przemysłowej produkcji wodoru są gazy rafineryjne, produkty zgazowania itp. Główne metody wytwarzania wodoru to: reakcja węglowodorów z parą wodną, ​​częściowe utlenianie węglowodorów, konwersja tlenków, elektroliza wody. Wodór wykorzystywany jest do produkcji amoniaku, alkoholi, benzyny syntetycznej, kwasu solnego, hydrorafinacji produktów naftowych oraz cięcia metali płomieniem wodorowo-tlenowym.

Wodór jest obiecującym paliwem gazowym. Deuter i tryt znalazły zastosowanie w energetyce jądrowej.

Ma swoją specyficzną pozycję w układzie okresowym, która odzwierciedla właściwości, jakie wykazuje i mówi o jego strukturze elektronowej. Jednak wśród nich wszystkich jest jeden specjalny atom, który zajmuje dwie komórki jednocześnie. Znajduje się w dwóch grupach pierwiastków, które są całkowicie przeciwne pod względem właściwości. To jest wodór. Takie cechy czynią go wyjątkowym.

Wodór to nie tylko pierwiastek, ale także prosta substancja, a także integralna część wielu złożonych związków, pierwiastek biogenny i organogenny. Dlatego rozważmy bardziej szczegółowo jego cechy i właściwości.

Wodór jako pierwiastek chemiczny

Wodór jest pierwiastkiem pierwszej grupy podgrupy głównej, a także siódmej grupy podgrupy głównej w pierwszym mniejszym okresie. Okres ten składa się tylko z dwóch atomów: helu i pierwiastka, który rozważamy. Opiszmy główne cechy pozycji wodoru w układzie okresowym.

1. Liczba atomowa wodoru wynosi 1, liczba elektronów jest taka sama, a zatem liczba protonów jest taka sama. Masa atomowa - 1,00795. Istnieją trzy izotopy tego pierwiastka o liczbach masowych 1, 2, 3. Jednak właściwości każdego z nich są bardzo różne, ponieważ wzrost masy wodoru nawet o jeden jest natychmiast dwukrotnie większy.
2. Fakt, że zawiera tylko jeden elektron na swojej zewnętrznej powierzchni, pozwala z powodzeniem wykazywać zarówno właściwości utleniające, jak i redukujące. Dodatkowo po oddaniu elektronu pozostaje on ze swobodnym orbitalem, który bierze udział w tworzeniu wiązań chemicznych zgodnie z mechanizmem donor-akceptor.
3. Wodór jest silnym środkiem redukującym. Dlatego za jego główne miejsce uważa się pierwszą grupę głównej podgrupy, w której kieruje najbardziej aktywnymi metalami - alkaliami.
4. Jednakże w przypadku interakcji z silnymi środkami redukującymi, takimi jak metale, może być również środkiem utleniającym, przyjmującym elektron. Związki te nazywane są wodorkami. Zgodnie z tą cechą stoi na czele podgrupy halogenów, z którymi jest podobny.
5. Ze względu na bardzo małą masę atomową wodór jest uważany za najlżejszy pierwiastek. Ponadto jego gęstość jest również bardzo niska, więc jest to również punkt odniesienia dla lekkości.

Zatem oczywiste jest, że atom wodoru jest pierwiastkiem całkowicie unikalnym, w przeciwieństwie do wszystkich innych pierwiastków. W związku z tym jego właściwości są również wyjątkowe, a powstające substancje proste i złożone są bardzo ważne. Rozważmy je dalej.

Prosta substancja

Jeśli mówimy o tym elemencie jako o cząsteczce, to musimy powiedzieć, że jest on dwuatomowy. Oznacza to, że wodór (prosta substancja) jest gazem. Jego wzór empiryczny zostanie zapisany jako H2, a jego wzór graficzny zostanie zapisany za pomocą pojedynczej zależności sigma H-H. Mechanizm tworzenia wiązań między atomami jest kowalencyjny niepolarny.

1. Reforming metanu parowego.
2. Zgazowanie węgla - proces polega na podgrzaniu węgla do temperatury 1000 0 C, w wyniku czego powstaje wodór i węgiel wysokowęglowy.
3. Elektroliza. Metodę tę można stosować tylko w przypadku wodnych roztworów różnych soli, ponieważ stopy nie powodują wypływu wody na katodzie.

Laboratoryjne metody wytwarzania wodoru:

1. Hydroliza wodorków metali.
2. Wpływ rozcieńczonych kwasów na metale aktywne i średnią aktywność.
3. Oddziaływanie metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych z wodą.

Aby zebrać powstały wodór, należy trzymać probówkę do góry nogami. Przecież tego gazu nie da się zebrać w taki sam sposób jak np. dwutlenek węgla. To wodór, jest znacznie lżejszy od powietrza. Szybko odparowuje, a w dużych ilościach po zmieszaniu z powietrzem eksploduje. Dlatego probówkę należy odwrócić. Po napełnieniu należy go zamknąć gumowym korkiem.

Aby sprawdzić czystość zebranego wodoru, należy przyłożyć do szyi zapaloną zapałkę. Jeśli klaskanie jest tępe i ciche, oznacza to, że gaz jest czysty i zawiera minimalne zanieczyszczenia powietrza. Jeśli jest głośny i gwiżdże, oznacza to, że jest brudny i zawiera dużą ilość obcych składników.

Obszary zastosowań

Podczas spalania wodoru uwalniana jest tak duża ilość energii (ciepła), że gaz ten uznawany jest za najbardziej opłacalne paliwo. Co więcej, jest przyjazny dla środowiska. Jednakże, jak dotąd, jego zastosowanie w tym obszarze jest ograniczone. Wynika to z nieprzemyślanych i nierozwiązanych problemów syntezy czystego wodoru, który nadawałby się do wykorzystania jako paliwo w reaktorach, silnikach i urządzeniach przenośnych, a także w domowych kotłach grzewczych.

W końcu metody wytwarzania tego gazu są dość drogie, dlatego najpierw należy opracować specjalną metodę syntezy. Takiego, który pozwoli uzyskać produkt w dużych ilościach i przy minimalnych kosztach.

Istnieje kilka głównych obszarów, w których rozważany przez nas gaz jest wykorzystywany.

1. Syntezy chemiczne. Uwodornienie stosuje się do produkcji mydeł, margaryn i tworzyw sztucznych. Przy udziale wodoru syntetyzuje się metanol i amoniak oraz inne związki.
2. W przemyśle spożywczym - jako dodatek E949.
3. Przemysł lotniczy (nauka o rakietach, produkcja samolotów).
4. Przemysł elektroenergetyczny.
5. Meteorologia.
6. Paliwo przyjazne dla środowiska.

Oczywiście wodór jest równie ważny, jak występuje w przyrodzie w dużych ilościach. Różne związki, które tworzy, odgrywają jeszcze większą rolę.

Związki wodoru

Są to złożone substancje zawierające atomy wodoru. Istnieje kilka głównych rodzajów takich substancji.

1. Halogenowodory. Ogólny wzór to HHal. Wśród nich szczególne znaczenie ma chlorowodór. Jest to gaz, który rozpuszcza się w wodzie tworząc roztwór kwasu solnego. Kwas ten jest szeroko stosowany w prawie wszystkich syntezach chemicznych. Co więcej, zarówno organiczne, jak i nieorganiczne. Chlorowodór jest związkiem o wzorze empirycznym HCL i jest jednym z największych produkowanych w naszym kraju rocznie. Halogenowodory obejmują także jodowodór, fluorowodór i bromowodór. Wszystkie tworzą odpowiednie kwasy.
2. Lotne Prawie wszystkie z nich to dość trujące gazy. Na przykład siarkowodór, metan, silan, fosfina i inne. Jednocześnie są bardzo łatwopalne.
3. Wodorki to związki z metalami. Należą do klasy soli.
4. Wodorotlenki: zasady, kwasy i związki amfoteryczne. Koniecznie zawierają atomy wodoru, jeden lub więcej. Przykład: NaOH, K 2, H 2 SO 4 i inne.
5. Wodorotlenek. Związek ten jest lepiej znany jako woda. Inna nazwa to tlenek wodoru. Wzór empiryczny wygląda następująco - H 2 O.
6. Nadtlenek wodoru. Jest to silny utleniacz, którego wzór to H 2 O 2.
7. Liczne związki organiczne: węglowodory, białka, tłuszcze, lipidy, witaminy, hormony, olejki eteryczne i inne.

Jest oczywiste, że różnorodność związków rozważanego pierwiastka jest bardzo duża. To po raz kolejny potwierdza jego duże znaczenie dla przyrody i człowieka, a także wszystkich żywych istot.

- to najlepszy rozpuszczalnik

Jak wspomniano powyżej, potoczną nazwą tej substancji jest woda. Składa się z dwóch atomów wodoru i jednego tlenu, połączonych kowalencyjnymi wiązaniami polarnymi. Cząsteczka wody jest dipolem, co wyjaśnia wiele jej właściwości. W szczególności jest to uniwersalny rozpuszczalnik.

To właśnie w środowisku wodnym zachodzą niemal wszystkie procesy chemiczne. Wewnętrzne reakcje metabolizmu plastycznego i energetycznego w organizmach żywych przeprowadza się również za pomocą tlenku wodoru.

Woda jest słusznie uważana za najważniejszą substancję na planecie. Wiadomo, że żaden żywy organizm nie może bez niego żyć. Na Ziemi może istnieć w trzech stanach skupienia:

• płyn;
• gaz (para);
• ciało stałe (lód).

W zależności od izotopu wodoru zawartego w cząsteczce wyróżnia się trzy rodzaje wody.

1. Światło lub protium. Izotop o liczbie masowej 1. Wzór - H 2 O. Jest to zwykła forma używana przez wszystkie organizmy.
2. Deuter lub ciężki, jego wzór to D 2 O. Zawiera izotop 2 H.
3. Superciężki lub tryt. Wzór wygląda jak T 3 O, izotop - 3 H.

Zasoby świeżej wody protium na planecie są bardzo ważne. W wielu krajach już go brakuje. Opracowywane są metody uzdatniania słonej wody w celu uzyskania wody pitnej.

Nadtlenek wodoru jest uniwersalnym lekarstwem

Związek ten, jak wspomniano powyżej, jest doskonałym środkiem utleniającym. Jednak przy silnych przedstawicielach może również zachowywać się jak konserwator. Ponadto ma wyraźne działanie bakteriobójcze.

Inna nazwa tego związku to nadtlenek. W tej postaci jest stosowany w medycynie. 3% roztwór krystalicznego hydratu omawianego związku jest lekiem stosowanym w leczeniu małych ran w celu ich odkażania. Udowodniono jednak, że wydłuża to czas gojenia się rany.

Nadtlenek wodoru stosowany jest także w paliwie rakietowym, w przemyśle do dezynfekcji i wybielania oraz jako środek spieniający do produkcji odpowiednich materiałów (np. pianki). Dodatkowo nadtlenek pomaga w czyszczeniu akwariów, wybielaniu włosów i wybielaniu zębów. Wyrządza jednak szkody tkankom, dlatego nie jest zalecany przez specjalistów do tych celów.