Tabiatda uchrashi. Vodorod davriy jadvalda birinchi o`rinda joylashgan (Z = 1). Uning atomi eng oddiy tuzilgan: atom yadrosi elektron bulut bilan qoplangan. Elektron konfiguratsiyasi 1s1.
Vodorod tabiatda keng tarqalgan–suv, barcha organik birikmalar hamda erkin holda ayrim tabiiy gazlar tarkibida uchraydi. Uning yer po`stlog`idagi miqdori massa jihatdan 0,15 % ga yetadi (gidrosferani hisobga olganda–1 %). Vodorod Quyosh massasining yarmini tashkil etadi.
Tabiatda H ikkita izotopi–protiy (99,98 %) va deyteriy (0,02 %) holida uchraydi. Shu sababli odatdagi suv tarkibida ozroq miqdorda og`ir suv bo`ladi.
Olinishi. Laboratoriya sharoitida vodorod quyidagi usullar bilan olinadi.
1. Metallni (Zn ni) HCl yoki H2SO4 larning eritmalari bilan o`zaro ta`sir ettirish: Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
2. Suvni elektroliz qilish: 2H2O → 2H2 + O2
4H+ + 4e– = H2 │4 │2
2O2– – 2e– = O2 │2 │1
Sanoatda vodorod bir necha xil usullar bilan olinadi.
1. KCl yoki NaCl ning suvdagi eritmalarini elektroliz qilishda qo`shimcha mahsulot sifatida hosil bo`ladi.
2. Konversiya usuli bilan (konversiya–o`zgartirish).
C + H2O = CO + H2 CO + (H2) + H2O = CO2 + H2 + (H2)
3. Metanni suv bug`i bilan konversiyalash:
CH4 + 2H2O = CO2 + 4H2
4. Metanni Fe yoki Ni katalizator ishtirokida 350 0C ga qadar qizdirish:
CH4 = C + 2H2
5. Koks gazini o`ta sovitish (–196 0C ga qadar). Bunday sovitilganda H dan boshqa barcha gazsimon moddalar suyuqlikka aylanadi (kondensatsiyalanadi).
Fizik–kimyoviy xossalari. Vodorod–eng yengil gaz (u havodan 14,5 marta yengil), rangsiz, ta`msiz, hidsiz, suvda kam eriydi (1 l suvda 20 0C da 18 ml eriydi), –252,8 0C da suyuqlanadi. Suyuq vodorod rangsiz. Vodorodning massa sonlari 1, 2, 3 bo`lgan protiy – 1H, deyteriy – 2D va tririy – 3T izotoplari mavjud.
Birikmalarda vodorod doimo I valentli bo`ladi, oksidlanish darajasi +1, lekin metallarning gidridlarida –1 ga teng bo`ladi. Molekulasi ikki atomdan tarkib topgan. H : H yoki H2, H2 = 2H, ∆H0 = 436 kJ/mol.
Vodorod kislorodda yonganda ko`p miqdorda issiqlik chiqadi. H–O alangasining harorati 3000 0C ga yetadi. 2 hajm H bilan 1 hajm O ning aralashmasi qaldiroq gaz deyiladi. Bu gaz qattiq portlaganda suv hosil bo`ladi:
2H2 + O2 = 2H2O
Yuqori haroratda H ishqoriy va ishqoriy–yer metallari bilan birikib, oq kristall moddalar–gidridlar hosil qiladi. Gidridlar suv ta`sirida oson parchalanib, tegishli ishqor va vodorodni hosil qiladi:
CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2↑
Atomar vodorodning reaksiyaga kirishish xususiyati juda kuchli bo`ladi: u xona haroratida metallarning oksidlarini qaytaradi, O, S, P bilan birikadi.
H + H = H2, ∆H0 = –436 kJ/mol.
Vodorod qizdirilganda ko`pchilik metallarni ularning oksidlaridan qaytaradi. Masalan, CuO + H2 = Cu + H2O
H2 – 2e– = 2H+ │2 │1
Cu2+ + 2e– = Cu │2 │1
Do'stlaringiz bilan baham: |