Водород как простое вещество

Молекула водорода состоит из двух атомов, связанных между собой ковалентной неполярной связью. Физические свойства — газ без цвета и запаха. Быстрее других газов распространяется в пространстве, проходит через мелкие поры, при высоких температурах сравнительно легко проникает сквозь сталь и другие материалы. Обладает высокой теплопроводностью.

Химические свойства. В обычном состоянии при низких температурах малоактивен, без нагревания реагирует с фтором и хлором (при наличии света).

H2 + F2 2HF.

H2 + Cl2 hv 2HCl.

С неметаллами взаимодействует активнее, чем с металлами.

2H2 + C = CH4.

При взаимодействии с различными веществами может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.

Соединения водорода

Одним из соединений водорода являются галогены. Они образуются при соединении водорода с элементами VIIA группы. HF, HCl, HBr и HI представляют собой бесцветные газы, хорошо растворимые в воде.

Cl2 + H2O HClO + HCl; HClO-хлорная вода Так как HBr и HI типичные восстановители, то их нельзя получить по обменной реакции как HCl.

CaF2 + H2SO4 = CaSO4 + 2HF.

Вода — самое распространенное в природе соединение водорода.

2Н2 + О2 = 2Н2О Не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха. Очень слабый электролит, но активно реагирует со многими металлами и неметаллами, основными и кислотными оксидами.

2Н2О + 2Na = 2NaOH + H2.

Н2О + BaO = Ba (OH)2.

3 Н2О + P2O5 = 2H3PO4.

Тяжелая вода (D2O) — изотопная разновидность воды. Растворимость веществ в тяжелой воде значительно меньше чем в обычной. Тяжелая вода ядовита, так как замедляет биологические процессы в живых организмах. Накапливается в остатке электролиза при многоразовом электролизе воды. Используется как теплоноситель и замедлитель нейтронов в ядерных реакторах.

Гидриды — взаимодействие водорода с металлами (при высокой температуре) или менее электроотрицательными чем водород неметаллами.

Si + 2H2 =SiH4.

H2 + S = H2S.

Сам же водород был открыт в первой половине 16 В. Парацельсом. В 1776 Г. Кавендиш впервые исследовал его свойства, в 1783—1787 А. Лавуазье показал, что водород входит в состав воды, включил его в список химических элементов и предложил название «гидроген».