«kimyo» kafedrasi “umumiy kimyo” fanidan

Tabiatda vodorod. Vodorodning kashf etilishi. Quyoshda va istalgan yulduzda vodorod bor. Yer o’zagining og’irlik hisobda 1% ni vodorod tashkil qiladi. 1 m³ havoning 1 sm³ i vodoroddir. Vodorodni 1-marta Paratsels sulfat kislotaga temir ta’sir ettirib olgan. Keyin 1766 angl. olimi Kavendish vodorod olishda turli metall va turli kislotalardan foydalandi. Kavendish bu gazni “yonuvchan havo” deb atadi. Keyinchalik Make ismli bir olim “yonuvchan havoning” havoda yonishi natijasida qorakuya qolmasligini va suv hosil bo'lishini aniqladi. Bu tajribalarni Lavuaze tekshirib tasdiqladi va “yonuvchan havo”, “hayotiy havo” bilan birikadi degan fikrni aytib, buni isbotlab berdi. Qizdirilgan temir ustidan suv bug'ini o'tkazib Lavuaze temir oksidi va “yonuvchan havo” oldi. Temir oksidini qizdirib uning ustidan “yonuvchan havo” o'tkazib yana temir va suv hosil qildi.


Vodorodni fizik xossalari. Vodorod-gaz, 1 litri 0,0899g keladi. Vodorod barcha ma’lum gazlardan eng yengilidir. U havodan qariyb 14,5 marta yengil. Aerostatlarni to’ldirish vodorodning ana shu xossasiga asoslangan. 1m³ vodorod ning ko’tarish kuchi F = 1m³ havo og’irligi-1m³ vodorod og’irligiga teng, ya’ni
F=1,293kg – 0,090kg = 1,203kg. Ko’tarish kuchining kattaligi tufayli vodorodli sharlardan ikkinchi jahon urushi davrida foydalanilgan. Gazsimon vodorod suyuq va qattiq holatga o’tkazilishi mumkin. Suyuq vodorod zichligi 0,07; qaynash tº si - 252,8ºC. Suyuq vodorod zichligi suv zichligidan 14,5 marta kam. Qattiq vodorodning suyuqlanish tº si -259ºC. Vodorod molekulasi yengil bo’lganligi uchun katta tezligiga ega. Bu o’z navbatida vodorodning issiqlik o’tkazuvchanligining yuqori bo’lishiga olib keladi. Bu xossadan juda kuchli o’zgarmas tok generatorlarini sovitishda foydalaniladi. Vodorod suvda kam eriydi. Uy temperaturasida 100 hajm suvda 2 hajm vodorod eriydi.


Vodorodning kimyoviy xossalari. Quyidagilarni eslab qoling:
a) Vodorod-elektronini oson beradi.
b) Ishqoriy va ishqoriy yer metallaridan elektronlar qabul qilib olishi mumkin.
a) da vodorod birikayotgan element bilan qutbli kovalent bog’lanish hosil qiladi.
b) da ion bog’lanish.
Vodorodning asosiy ximiyaviy xossalari quyidagilardir:
1. Vodorod va havo aralashmasi portlaydi. Ayniqsa 1 hajm kislorod va 2 hajm vodoroddan iborat aralashma kuchli portlaydi. Bunda suv hosil bo’ladi:
2H₂ + O₂ = 2H₂O + 136,6 kkal
Vodorod rangsiz alanga berib yonadi, u havoda yonganda 1000ºC, kislorodda yonganda 2500ºC issiqlik hosil qiladi. Bu tº dan Pt, kvars, Al₂O₃ larni suyuqlantirish uchun, Au, Ag ni bug’ holatga o’tkazish uchun foydalaniladi.
2. Vodorod qaytaruvchidir:
Ag₂O + H₂ = H₂O + Ag
CuO + H₂ = H₂O + Cu
3. Vodorod galogenlar bilan birikadi:
H₂ + Cl₂ = 2HCl
H₂ + Br₂ = 2HBr
4. Vodorod gidridlar hosil qiladi:
2Na + H₂ = 2NaH
Ca + H₂ = CaH₂
Shunday natijani kuzatish kerak edi, chunki vodorod molekulalarining issiqlik o’tkazuvchanligi boshqa gazlarnikidan yuqori. Shuning uchun spiral vodorodga issiqlikni ko’p beradi, ravshanlik esa kam bo’ladi (atrof ko’p isiydi). Miqdoriy tajriba o’tkazib quyidagi qonuniyatni topishgan: spiralning vaqt birligi ichida vodorod molekulalariga beradigan issiqligi vodorod molekulalarining issiqlik o’tkazuvchanligiga proporsional bo’lmasdan, ancha ko’p ekan. Bundan quyidagi xulosa chiqarildi: spiral atrofida vodorod molekulalari atomlarga ajraladi, buning uchun energiya yutiladi. Shisha devor yonida esa H + H =H₂ sodir bo’ladi.
Bu xususiyatdan atomar vodorod alangasi olishda foydalaniladi. Odatda tº bu yerda 4000ºC gacha yetadi. Volfram 3400ºC da suyuqlanadi. Bu yoy bilan juda qiyin suyuqlanadigan moddalarni suyuqlantirish mumkin. Atomar vodorod alangasi qaytarish xossasiga ega. Shuning uchun undan oson
oksidlanadigan metallarni svarka qilishda ishlatiladi. Vodorod atomi vodorod molekulasidan aktiv. Chunki vodorod molekulasini atomar vodorodga aylantirish uchun energiya sarflash zarur. Atom vodorod:
KMnO₄ ni → MnSO₄ ga K₂Cr₂O₇ ni → Cr₂ (SO₄)₃ ga
H₂SO₃ ni → H₂S ga As₂O₃ ni → As₂H₃ ga qaytara oladi.