Navoiy davlat pedagigika instituti tabiiy fanlar fakulteti

Zn° + 2H + = Zn ²+ + H0 Sanoatda vodorod asosan tabiiy va yo’lovchi gazlardan, koks gazlaridan olinadi. Masalan: uglevodorodlarni ko’pincha metanni konversiyasidan va CO konversiyasidan olinadi.

CH₄ + H₂O —^c > CO + 3H0

co+н ₂o co₂ + н 20

Yoki tabiiy gaz, suv bug’’i va kislorod bilan aralashtirib katalizitor ta’sirida 800-900⁰ C qizdirib olinadi.

2CH₄ + 2H₂O + O₂ = 6H₂ + 2CO₂

Metanni 950-1100⁰ C gacha qizdirilganda ham vodorod olinadi

33

CH₄ —^ C + 2H₂T

Laboratoriyada vodorodni suvni elektroliz qilib ham olinadi (aniqrog’i 25% li NaOH yoki 34% li KOH eritmalari elektroliz qilinadi, chunki bu eritma maksimal elektr o’tkazuvchanlikka ega bo’ladi. h₂ uglevodlarni chala oksidlanishidan ham olinadi

0

2 CH_A + O₂ = 2CO + 4 H 2

Uglevodorod manbalarining kamayib borayotganligi uchun H ₂ ni qizigan

ko’mir bilan suv bug’ining qaytarilishidan olinishi katta ahamiyatga egadir.

+l

C + H₂O = CO + H0 AH ⁰298 = 131Кж

Bu reaksiyada generator gazi hosil bo’ladi. Bunga sarf bo’lgan energiya ko’mirni chala oksidlashdan olib qoplash mumkin.

2C + O₂ = 2CO, AH ⁰298 = -110КЖ..

Bu ikkala reaksiyani kombinasiyalash (qo’shish) natijasida suv gazi hosil bo’ladi ( H₂ ва со ). Ba’zan vodorodni metallarga ishqorlar ta’sir etib ham olinadi.

2Al + 6NaOH + 6H₂O = 3H₂ T +2Na₃[Al(OH)₆]

Vodorodning xossalari

Vodorod oddiy sharoitda rangsiz, hidsiz, ta’msiz, eng yengil gaz, 1 litri (n.shda)

1. 
   09 g., havodan 14,5, kisloroddan 16 marta yengil suvda kam eriydi O⁰ C da 100 hajm suvda 2,15 hajm vodorod eriydi. Ammo ba’zi bir metallarda yaxshi eriydi (masalan; nikel, platina, palladiylarda). Ularda yaxshi diffuziyalanadi ya’ni yutiladi. Masalan 1 hajm palladiyda 900 hajm vodorod eriydi. Ikki xil vodorod molekulasi mavjud orto-vodorod (o-H ₂ ) yadro spinlari parallel bo’lgan molekula va para vodorod (p-H ₂) yadro spinlari antiparallel molekulalar. Bu ikki xil vodorodning fizik-kimyoviy xossalari bir-birisidan farq qiladi.
   

Oddiy haroratda vodorod passivdir, faqat F₂ bilan ta’sirlanadi, boshqa moddalar bilan reaksiyaga kirishmaydi.

H₂ molekulasi 2000⁰ C dan yuqori haroratda atomlarga dissosialanadi (dissosialanish energiyasi 435 kJ/mol). Qizdirilganda vodorod ko’pgina metallmaslar bilan - xlor, brom, kislorod va boshqalar bilan birikadi:

H₂ + Cl₂ = 2HCl; 2H₂ + О₂ = 2Н₂О; АН = -484kJ

Bu reaksiyalar katta issiqlik chiqarish bilan boradi, bu holat H-Cl, H-O bog’larning mustahkamligidan ya’ni, u bog’larning katta energiyaga ega ekanligidan dalolat beradi. Vodorodni O₂ bilan aralashmasi (2:1 hajmidagi nisbati ) portlash bilan yonadi. Bu aralashmaga qaldiroq gazi deyiladi. Uni harorati 2800° Vodorod qaytaruvchi sifatida ham reaksiyalarga kirishadi. Masalan:

CuO + H₂ = Cu + H₂O; V Cl₂ + H₂ = V⁰ + 2 H Cl

Shu reaksiyaga asoslanib H₂ ko’pincha oddiy moddalarni oksidlari va galogenlaridan qaytarib olishda ishlatiladi. U yana aktiv metallar bilan birikib (oksidlovchi sifatida) gidridlar hosil qiladi.

-1 -1 2Na + H ₂ = 2NaH; Ca + H₂ = CaH₂

34

Litiy gidrid	Berilliy gidrid	Metan	Ammiak	Suv	Vodorod ftorid
-1	-1	+1	+1	+1	+1
LiH	BeH2	CH4	NH3	H2O	HF
Qattiq	Qattiq.	gaz	Gaz	suyqlik	gaz
Magniy gidrid	silan	Fosfin	Vodorod sulfid	Vodorod xlorid	Kalsiy gidrid
-1	-1	-1	+1	+1	-1
MgH2	SiH4	PH3	H2S	HCl	CaH2
Qattiq	gaz	Gaz	gaz	gaz	qattiq

U eng ko’p uglerod bilan birikma hosil qiladi. Quyidagi jadvalda uning s - va р- elementlar bilan hosil qilgan gidridlari keltirilgan. Bundagi birikmalarning oksidlanish darajalari ham ko’rsatilgan.


Ca + H


500C


■>CaH.,





Gidridlar metallarning vodorod bilan birikishidan olinadi: Gidridlar suv bilan shiddatli reaksiyaga kirishadi:






Bu reaksiya gaz holdagi vodorod olish uchun eng qulay usuldir. M. 1 м³ vodorod olish uchun 0,94 kg kalsiy kerak. Shuncha miqdorda vodorod olish uchun kislotaga 2,5 kg temir yoki 2,9 kg rux ta’sir qilish kerak bo’ladi.Vodorod metallmaslar bilan asosan gazlar hosil qiladi. Suv bundan istisno. Ularga sabab vodorod bog’lanishdir. Eng ahamiyatli birikmasi ammiak hisoblanib u yuqori temperatura, bosim va katalizator ishtirokida olinadi:

30 МПа

500°


2NH₃
3H₂ + n₂

Fe (катализатор)

Bu reaksiya inert atmosfera azotini bog’laydigan asosiy kimyoviy jarayondir. Keyin undan azot o’g’itlari, portlovchi moddalar, bo’yoqlar, azot kislotalarini oladi. Vodorod qaytaruvchilik xossasini namoyon qiladi:

Lampalarga ishlatiladigan volfram ham shu usulda olinadi:

WO3 + 3 H2 = W + 3 H2O Metallarning bu usul bilan olinishi poroshkovoy metallurgiya deyiladi. Vodorod yonganda juda katta miqdorda issiqlik ajralib chiqadi. M.1 kg yonsa - vodorod 110 000 - 130 000 kj, benzin 45000 - 43000 kj, ko’mir 33000 kj, o’tin 10000 kj energiya ajralib chiqadi. Demak eng toza yonilg’i vodorod hisoblanadi.”Energiya” raketa nositeli orbitaga 100 tonna yukni suyuq kislorod va suyuq vodoroddan foydalanib chiqaradi. Dirijabellarni ham to’ldiradi, kamchiligi qaldiroq gaz hosil qilib portlaydi. Ionli gidridlar oq kristallik modda bo’lib, juda yuqori suyuqlanish haroratiga ega. Kovalent gidridlar ham bor (SiH₄ va BH₃)- bular ya’ni metallmas gidridlar kislotali xossaga ega. Gidridlarni gidroliz qilib asosli yoki kislotali gidrid ekanligini bilish bir-biridan farq qilish mumkin. Masalan;

-1

Ca H₂ + 2HOH = Ca(OH )₂ + H₂

asosli gidridlar asos hosil qiladi. Bu reaksiya asosan namlikni aniqlash va uni

yo’qotish uchun foydalaniladi. Kislotali gidridlar esa

-1

0

Si H + 3HOH = H SiO₃ + 4 H₂

kislota hosil qiladi. Vodorodning metallmaslar bilan vodorodli birikmalari juda ko’p. Masalan;

gaz HCl, H₂S, H₃N, suyuq H₂O, HF, HNO₃ qattiq H₃PO₄, H₂SiO₂ NaHS, NaHCO ₃, NaHSO₄ va shu kabilar.

Vodorod va h₂o₂ ning ishlatilishi Vodorod kimyo sanoatida ko’p ishlatiladi masalan: NH ₃, sintezlashda, suyuq moylarni gidrogenlashda (margarin olishda), metanol sintezlashda (2H ₂+CO = CH ₃OH ), vodorod xloridini sintezlashda ko’mirni, neftni (gidrogenlashda) suyuqlantirishda (ko’mirni 450- 500°C da katta bosimda vodorod bilan ishlov beriladi. Undan hosil bo’lgan suyuq mahsulot neftga o’xshaydi va undan, benzin, kerosin, surkov moylari olinadi). Vodorod ekologik nuqtai nazaridan eng toza yoqilg’idir, shuning uchun ham ishlatish ekologik muammoni hal qilishda katta ahamiyatga ega.

Vodorod peroksidni qo’llash uni oksidlash qobilyati bilan bog’liqdir va u qaytarilganda hosil bo’ladigan mahsulotning ( h₂o ) zararsizligidir. Gazlamalarni, terilarni oqartirishda, tibbiyotda (3% eritmasi dizenfeksiyalovchi modda sifatida), oziq-ovqat sanoatida (oziq-ovqatlarni konservalashda), kimyoviy qishloq-moddalar sintezlashda, polimerlar olishda, g’ovak materiallar olishda, raketa texnikasida ishlatiladi. Yana h₂o₂ eskirgan xiralashib uchib ketgan portretlarni- rasmlarni yangilashda ishlatiladi. (moyli bo’yoqlar bilan ishlangan rasmlarda qo’rg’oshinli belila havodogi h₂s ta’sirida RbS ga aylanib xiralashgan bo’ladi. h₂o₂ bilan yuvilsa quyidagicha reaksiya boradi.