Водород, его физические и химические свойства
Элемент водород начинает Периодическую систему – он имеет порядковый номер 1. Это самый легкий из химических элементов. Обладая уникальными свойствами, частично напоминающими свойства галогенов, частично – щелочных металлов, он оказывается расположенным и в первой, и в VII группах Периодической системы.
Строение водорода
Атом водорода имеет очень простое строение – в нем содержится всего один протон и один электрон. Отдавая электрон, атом приобретает степень окисления +1, а принимая его – степень окисления –1. Относительная атомная масса атома водорода равна 1. Однако в природе существуют и более тяжелые атомы водорода – дейтерий (содержит один нейтрон, поэтому его масса равна 2) и тритий (содержит два нейтрона, атомная масса равна 3).
Водород – самый распространенный элемент во Вселенной. На Земле он уступает по распространенности кислороду, кремнию и некоторым другим элементам. Главное соединение водорода – вода. Также он содержится в природном газе, нефти, в некоторых минералах, в белках, жирах и углеводах.
Физические свойства
При обычных условиях водород – газ, состоящий из двухатомных молекул. Он не имеет ни цвета, ни запаха, мало растворим в воде (1,82 мл в 100 г воды при 20 ). При сильном сжатии и охлаждении переходит в жидкое состояние. Жидкий водород кипит при –253°C, при этой температуре азот и кислород находятся в кристаллическом состоянии. Твердый водород образуется при охлаждении до –259°C.
Газообразный водород обладает рядом уникальных свойств. Благодаря маленькому радиусу атомы и молекулы водорода могут проникать через резину, стекло и даже через металлы. Некоторые металлы, например, платина и палладий растворять значительные количества газообразного водорода. Водород в 14,5 раз легче воздуха, 100 л водорода при 0 весят всего 9 г. Это самый легкий из газов и самое легкое вещество.
Химические свойства
При комнатной температуре реагирует лишь с фтором, а на свету – с хлором, при нагревании – с кислородом, серой, азотом, углеродом:
H + X = 2HX (X = F, Cl)
2H + O = 2HO,
H + S = HS,
3H + N = 2NH.
С кислородом и воздухом водород образует взрывчатые смеси. Особенно опасна смесь одного объема кислорода и двух объемов водорода. Ее называют гремучим газом.
При взаимодействии с щелочными и щелочноземельными металлами образует гидриды. Восстанавливает некоторые металлы из оксидов:
Объяснение:
1) Mr(H2S) = 1*2 + 32 = 34
W(H) = Ar(H) *n / Mr(H2S) *100% =1*2 / 34 *100% =6%
W(S) = Ar(S) *n / Mr(H2S) *100% = 32*1 / 34 *100% = 94%
Mr(H3PO4) = 1*3 + 31 + 16*4 = 98
W(H) = Ar(H) *n / Mr(H3PO4) *100% = 1*3 / 98 *100% = 3%
W(P) = Ar(P) * n / Mr(H3PO4) *100% = 31*1 / 98 *100% =32%
W(O) = Ar(O) *n / Mr(H3PO4) *100% = 16*4 / 98 *100% = 65%
2) Mr(NaCl) = 23 + 35,5 =58,5
W(Cl) = Ar(Cl) *n / Mr(NaCl) *100% = 35,5 *1 / 58,5 *100% =61%
Mr(NaClO) = 23 + 35,5 + 16 = 74,5
W(Cl) = Ar(Cl) *n / Mr(NaClO) *100% = 35,5 *1 / 74,5 *100% = 48%
Mr(NaClO3) = 23 + 35,5 + 16*3 = 106,5
W(Cl) = Ar(Cl) *n / Mr(NaClO3) *100% = 35,5 *1 / 106,5 *100% =33%
Наибольшую массовую долю хлора имеет NaCl
3) 2Ba + O2 = 2BaO соединение
Ca(OH)2 = CaO + H2O разложение
Mg + CuBr2 = Cu↓ + MgBr2 замещение
2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑ замещение
4) Ca +2 H2O = Ca(OH)2 + H2↑
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
2Na + FeCl2 = 2NaCl + Fe↓
Pt + Ni(NO3)2 = реакция не идёт
n(NaOH)= 4/40= 0,1 моль
n(H₃PO₄)= 3,92/98= 0,04 моль
=> H₃PO₄ в избытке.
n(NaOH):n(Na₃PO₄)= 3:1 => n(Na₃PO₄)= 0,0333 моль
n(NaOH):n(H₂O)= 1:1 => n(H₂O)= 0,1 моль
m(Na₃PO₄)= 0,0333 x 164 = 5,4612 г
m(H₂O)= 0,1 x 18 = 1,8 г