Jismoniy xususiyatlar - Vodorod va kislorod

|
Vodorod va kislorod
|
bet | 5/14 | Sana | 09.06.2024 | Hajmi | 208,62 Kb. | | #261922 |
Bog'liq Vodorod va kislorod Kislorod va uning xossalari. kislorod va vodorod birikmalari. Vodorodning murakkab moddalar bilan reaksiyalari
Vodorod fanga ma'lum bo'lgan barcha moddalarning eng yengili (u havodan 14,4 marta engil), zichligi 0,0899 g/l (1 atm, 0 °C). Ushbu material mos ravishda -259,1 ° C va -252,8 ° C da eriydi (qattiqlashadi) va qaynaydi (suyuqlanadi) (faqat geliyning qaynashi va erishi t ° pastroq).
Vodorodning kritik harorati juda past (-240 °C). Shu sababli uni suyultirish ancha murakkab va qimmat jarayondir. Moddaning kritik bosimi 12,8 kgf/sm², kritik zichligi esa 0,0312 g/sm³. Barcha gazlar orasida vodorod eng yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega: 1 atm va 0 ° C da u 0,174 Vt / (mxK) ni tashkil qiladi.
Xuddi shu sharoitda moddaning o'ziga xos issiqlik sig'imi 14,208 kJ / (kgxK) yoki 3,394 kal / (gh ° C) ni tashkil qiladi. Bu element suvda ozgina eriydi (1 atm va 20 ° C da taxminan 0,0182 ml / g), lekin yaxshi - ko'pchilik metallarda (Ni, Pt, Pa va boshqalar), ayniqsa palladiyda (Pd hajmiga taxminan 850 hajm) .
Oxirgi xususiyat uning tarqalish qobiliyati bilan bog'liq, uglerod qotishmasi (masalan, po'lat) orqali diffuziya vodorodning uglerod bilan o'zaro ta'siri tufayli qotishmaning yo'q qilinishi bilan birga bo'lishi mumkin (bu jarayon dekarbonizatsiya deb ataladi). Suyuq holatda modda juda engil (zichligi - 0,0708 g / sm³ da t ° \u003d -253 ° C) va suyuq (bir xil sharoitlarda yopishqoqlik - 13,8 santigrat).
Ko'pgina birikmalarda bu element natriy va boshqa gidroksidi metallarga o'xshash +1 valentlikni (oksidlanish darajasi) ko'rsatadi. Odatda bu metallarning analogi sifatida qabul qilinadi. Shunga ko'ra, u Mendeleyev tizimining I guruhini boshqaradi. Metall gidridlarda vodorod ioni manfiy zaryadga ega (oksidlanish darajasi -1), ya'ni Na + H- Na + Cl- xloridga o'xshash tuzilishga ega. Shu va boshqa ba'zi faktlarga muvofiq ("H" elementi va galogenlarning fizik xossalarining yaqinligi, uni organik birikmalardagi galogenlar bilan almashtirish qobiliyati) Gidrogen Mendeleyev tizimining VII guruhiga kiradi.
Oddiy sharoitlarda molekulyar vodorod past faollikka ega bo'lib, faqat eng faol nometall bilan (ftor va xlor bilan, ikkinchisi bilan - yorug'likda) bevosita birlashadi. O'z navbatida, qizdirilganda u ko'plab kimyoviy elementlar bilan o'zaro ta'sir qiladi.
Atom vodorodi kimyoviy faollikka ega (molekulyar vodorod bilan solishtirganda). Kislorod bilan u quyidagi formula bo'yicha suv hosil qiladi:
N₂ + ½O₂ = N₂O,
285,937 kJ / mol issiqlik yoki 68,3174 kkal / mol (25 ° C, 1 atm) chiqaradi. Oddiy harorat sharoitida reaksiya juda sekin davom etadi va t ° >= 550 ° S da u nazoratsiz bo'ladi. Vodorod + kislorod aralashmasining portlash chegaralari hajmi bo'yicha 4-94% H₂, vodorod + havo aralashmalari esa 4-74% H₂ (ikki hajm H₂ va bir hajm O₂ aralashmasi portlovchi gaz deb ataladi).
Ushbu element ko'pchilik metallarni kamaytirish uchun ishlatiladi, chunki u oksidlardan kislorod oladi:
Fe₃O₄ + 4H₂ = 3Fe + 4N₂O,
CuO + H₂ = Cu + H₂O va boshqalar.
Turli xil galogenlar bilan vodorod galogenidlarni hosil qiladi, masalan:
H₂ + Cl₂ = 2HCl.
Biroq, ftor bilan reaksiyaga kirishganda, vodorod portlaydi (bu qorong'uda, -252 ° C da sodir bo'ladi), brom va xlor bilan faqat qizdirilganda yoki yoritilganda, yod bilan esa faqat qizdirilganda reaksiyaga kirishadi. Azot bilan o'zaro ta'sirlashganda ammiak hosil bo'ladi, lekin faqat katalizatorda, yuqori bosim va haroratda:
ZN₂ + N₂ = 2NH₃.
Qizdirilganda vodorod oltingugurt bilan faol reaksiyaga kirishadi:
H₂ + S = H₂S (vodorod sulfidi),
va ancha qiyin - tellur yoki selen bilan. Vodorod sof uglerod bilan katalizatorsiz reaksiyaga kirishadi, lekin yuqori haroratlarda:
2H₂ + C (amorf) = CH₄ (metan).
Ushbu modda to'g'ridan-to'g'ri ba'zi metallar (ishqoriy, gidroksidi tuproq va boshqalar) bilan reaksiyaga kirishib, gidridlarni hosil qiladi, masalan:
N₂ + 2Li = 2LiH.
Vodorod va uglerod oksidi (II) ning o'zaro ta'siri kichik amaliy ahamiyatga ega. Bunda bosim, harorat va katalizatorga qarab turli xil organik birikmalar hosil bo'ladi: HCHO, CH₃OH va boshqalar. To'yinmagan uglevodorodlar reaksiya jarayonida to'yinganlarga aylanadi, masalan:
S n N₂ n + N₂ = S n N₂ n ₊₂.
Vodorod va uning birikmalari kimyoda alohida rol o'ynaydi. Bu atalmish kislotali xususiyatlarini aniqlaydi. protik kislotalar ko'plab noorganik va organik birikmalarning xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan turli elementlar bilan vodorod aloqalarini shakllantirishga moyildir.
|
| |