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:
Если концентрация раствора выражена в долях единицы, то массу растворенного вещества в граммах находят по формуле:
m(в-во) = ω * m(p-p)
где: m(p-p) - масса раствора в граммах, ω - массовая доля растворенного вещества, выраженная в долях единицы.
Если выразить концентрацию полученного раствора через Х и учесть, что разбавлении водой или выпаривании воды масса растворенного вещества не изменяется то можем записать:
1) Для первой задачи:
0,4*100 = (100 + 300)*Х
40 = 400Х
Х = 40/400 = 0,1 (или 10%)
2) Для второй задачи:
0,08*1600 = (1600 - 400)*Х
128 = 1200Х
Х = 128/1200 = 1067 ( или 10,67%)
Zn(OH)2+2KOH=K2ZnO2+2H2O(сплав)
Zn(OH)2+2K(+)+2OH(-)=2K(+)+ZnO2(2-)+2H2O
Zn(OH)2+2OH(-)=ZnO2(2-)+2H2O
Zn(OH)2+2KOH=К2[Zn(OH)4]
Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O(сплав)
Zn(OH)2+2Na(+)+2OH(-)=2Na(+)+ZnO2(2-)+2H2O
Zn(OH)2+2OH(-)=ZnO2(2-)+2H2O
Zn(OH)2+2NaOH=Na2[Zn(OH)4]
Zn(OH)2+H2SO4=ZnSO4+2H2O
Zn(OH)2+2H(+)+SO4(2-)=Zn(2+)+SO4(2-)+2H2O
Zn(OH)2+2H(+)=Zn(2+)+2H2O
Zn(OH)2+2HCl=ZnCl2+2H2O
Zn(OH)2+2H(+)+2Cl(-)=Zn(2+)+2Cl(-)+2H2O
Zn(OH)2+2H(+)=Zn(2+)+2H2O