Водород – неметалл, имеет молекулярное строение. Молекула водорода состоит из двух атомов, связанных между собой ковалентной неполярной связью. Энергия связи в молекуле водорода составляет 436 кДж/моль, что объясняет низкую химическую активность молекулярного водорода. Термическая диссоциация водорода происходит при температуре выше 2000 °С.
В своих соединениях водород всегда одновалентен. Для него характерны две степени окисления: +1 и -1.
Взаимодействие с галогенами. При обычной температуре водород реагирует лишь со фтором:H2 + F2 = 2HF.С хлором реагирует только на свету, образуя хлороводород, с бромом реакция протекает менее энергично, с йодом не идет до конца даже при высоких температурах.Взаимодействие с кислородом. При нормальных условиях водород не реагирует с кислородом, при 400 °С реагирует с кислородом, а при 600 °С – с воздухом, при поджигании реакция протекает со взрывом:2H2 + O2 = 2H2O.Водород горит в кислороде с выделением большого количества тепла. Температура водородно-кислородного пламени 2800 °С.Взаимодействие с серой. При пропускании водорода через расплавленную серу образуется сероводород:H2 + S = H2S.Взаимодействие с азотом. При нагревании водород обратимо реагирует с азотом, причем при высоком давлении и в присутствии катализатора:3H2 + N2 = 2NH3.Взаимодействие с оксидом азота (II). Важное значение имеет взаимодействие водорода с оксидом азота (II), используемое в очистительных системах при производстве азотной кислоты:2NO + 2H2 = N2 + 2H2O.Взаимодействие с оксидами металлов. Водород – хороший восстановитель, он восстанавливает многие металлы из их оксидов:CuO + H2 = Cu + H2O.Сильным восстановителем является атомарный водород. Он образуется из молекулярного в электрическом разряде в условиях низкого давления. Высокой восстановительной активностью обладает водород в момент выделения , образующийся при восстановлении металла кислотой.Взаимодействие с активными металлами. Водород является окислителем, присоединяет электрон и превращается в гидрид-ион, который заряжен отрицательно.При высокой температуре водород соединяется с щелочными и щелочно-земельными металлам и образуя белые кристаллические вещества – гидриды металлов:2Na + H2 = 2NaH;Ca + H2 = CaH2.
2Ca + O2 = 2СаO
CaO+H2O = Ca(OH)2
Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2+ 2H2O
Ca(NO3)2 + BaCO3 = CaCO3 +Ba(NO3)2
металл - оксид - гидроксид - нитрат (соль) - карбониат (соль)
В певром превращении у кальция и кислорода по отдельности степень окисления равны по нулю. В оксиде кальция степень окисления у кислорода равна -2 , а у кальция +2. Следовательно, кислород "отобрал" у кальция два электрона и поменял степень окисления с большую на меньшую. Кислород - ОКИСЛИТЕЛЬ. А кальций - ВОССТАНОВИТЕЛЬ
Ca(2+)+2NO3(-) + Ba(2+)+CO3(2-) = CaСО3 +Ba(2+)+ 2NO3(-)
Сa(2+)+ CO3(2-) =CaCO3
В реакции образуется осадок карбонат кальция, который не является электролитом и не распадается на ионы
mCl2=0,04*Mr=0,04*71=3,17 г
mAr=0,04*40=1,6г
1,6<3,17
Хлор тяжелее