Одиннадцатый класс
  1. Основные концепции химии  1.1. Важность химии  1.2. Природа и область химии  1.3. законы химического соединения  1.3.1. Закон сохранения массы  1.3.2. Закон постоянства состава  1.3.3. Закон кратных отношений  1.3.4. Закон объемов газов  1.3.5. Закон Авогадро  1.4. Атомная теория Дальтона  1.5. Понятие моля и молярная масса  1.6. Процентный состав  1.7. Эмпирическая и молекулярная формула  1.8. Стехиометрия и стехиометрические расчеты  1.9. Концепция ограничивающего реагента
  2. Структура атома  2.1. Открытие электрона, протона и нейтрона  2.2. Атомная модель  2.2.1. Модель Томсона  2.2.2. Модель Резерфорда  2.2.3. Модель Бора  2.3. Квантово-механическая модель атома  2.4. Двойственная природа материи и излучения  2.5. Принцип неопределенности Гейзенберга  2.6. Квантовые числа  2.7. Атомные орбитали и их формы  2.8. Электронная конфигурация элементов  2.9. Aufbau principle  2.10. Принцип запрета Паули  2.11. Правило максимальной мультиплетности Хунда  2.12. Гипотеза де Бройля  2.13. Фотоэлектрический эффект
  3. Классификация элементов и периодичность в свойствах  3.1. Историческое развитие периодической таблицы  3.2. Современный периодический закон и периодическая таблица  3.3. Периодические тенденции в свойствах  3.3.1. Атомный и ионный радиус  3.3.2. Энтальпия ионизации  3.3.3. Энтальпия присоединения электрона  3.3.4. Электроотрицательность  3.3.5. Валентность  3.3.6. Металлические и неметаллические свойства  3.3.7. Степени окисления  3.4. Unusual Properties of the First Elements
  4. Chemical Bonding and Molecular Structure  4.1. Подход Косселя – Льюиса к химической связи  4.2. Ionic or electrovalent bond  4.3. Ковалентная связь и ее особенности  4.4. Параметры связи  4.5. Теория ВСЭПР  4.6. Теория валентных связей  4.7. Hybridization and its types  4.8. Теория молекулярных орбиталей  4.8.1. Порядок связей и стабильность  4.9. Водородная связь
  5. Состояния вещества  5.1. Межмолекулярные силы  5.2. Газовые законы  5.2.1. Закон Бойля  5.2.2. Закон Шарля  5.2.3. Закон Авогадро  5.2.4. Dalton's law of partial pressure  5.2.5. Закон диффузии Грэма  5.3. Уравнение идеального газа и его применения  5.4. Реальные газы и отклонения от идеального поведения  5.5. Кинетическая теория газов  5.6. Сжижение газов  5.7. Свойства жидкостей  5.8. Поверхностное натяжение и вязкость
  6. термодинамика  6.1. Система и окружающая среда  6.2. Типы систем в термодинамике  6.3. Виды процедур  6.4. Первый закон термодинамики  6.5. Внутренняя энергия и энтальпия  6.6. Теплоемкость и удельная теплоемкость  6.7. Закон постоянной суммы теплот Гесса  6.8. Энтальпия диссоциации связей  6.9. Энтальпия образования и сгорания  6.10. Энтальпия раствора и нейтрализации  6.11. Спонтанность и второй закон термодинамики  6.12. Свободная энергия Гиббса и ее применения
  7. Balance  7.1. Концепция равновесия  7.2. Константа равновесия и ее приложения  7.3. Принцип Ле Шателье  7.4. Ионное равновесие в растворах  7.5. Теория кислот и оснований  7.5.1. Концепция Аррениуса  7.5.2. Концепция Бренстеда-Лоури  7.5.3. Концепция Льюиса  7.6. Шкала pH и pOH  7.7. Эффект общего иона  7.8. Гидролиз солей  7.9. Буферные растворы и их механизм действия  7.10. Равновесие растворимости малорастворимых солей
  8. Редокс-реакции  8.1. Концепции окисления и восстановления  8.2. Степень окисления и её применения  8.3. Окислительно-восстановительные реакции в терминах передачи электронов  8.4. Балансировка окислительно-восстановительных реакций (методы чисел окисления и ионо-электронный метод)  8.5. Типы окислительно-восстановительных реакций  8.6. Электрохимические ячейки и окислительно-восстановительные реакции
  9. Водород  9.1. Положение водорода в периодической таблице  9.2. Изотопы водорода  9.3. Получение водорода  9.4. Свойства водорода  9.5. Гидриды и их классификация  9.6. Вода и тяжёлая вода  9.7. Перекись водорода и ее свойства  9.8. Использование водорода и его соединений
  10. Элементы s-блока (щелочные и щелочноземельные металлы)  10.1. Элементы группы 1 - свойства и тенденции  10.2. Элементы группы 2 - свойства и тенденции  10.3. Необычные свойства лития и бериллия  10.4. Важные соединения натрия и их применения  10.5. Важные соединения магния и кальция
  11. Некоторые элементы p-блока  11.1. Общее введение в элементы р-блока  11.2. Элементы группы 13  11.2.1. Бор и его соединения  11.3. Элементы группы 14  11.3.1. Углерод и его аллотропы  11.3.2. Важные соединения углерода и кремния
  12. Органическая химия - Некоторые основные принципы и техники  12.1. Классификация и номенклатура органических соединений  12.2. Структурное представление органических соединений  12.3. Классификация органических реакций  12.4. Электронные эффекты в органической химии  12.4.1. Индуктивный эффект  12.4.2. Резонансный эффект  12.4.3. Гиперконъюгация  12.5. Механизм реакции и промежуточные виды  12.6. Очистка и качественный анализ органических соединений
  13. Углеводороды  13.1. Углеводороды  13.1.1. Получение и свойства алкенов  13.2. алкены  13.2.1. Preparation and Properties of Alkenes  13.2.2. Электрофильные реакции присоединения  13.3. Алкины  13.3.1. Подготовка и свойства алкинов  13.4. Ароматические углеводороды  13.4.1. Структура и свойства бензола  13.4.2. Электрофильные реакции замещения бензола
  14. Экологическая химия  14.1. Загрязнение окружающей среды  14.2. Атмосферное загрязнение и парниковый эффект  14.3. Загрязнение воды и методы очистки  14.4. Загрязнение почвы и его последствия  14.5. Промышленные отходы и их обработка  14.6. Стратегии контроля загрязнения

Одиннадцатый класс → Водород ↓


Получение водорода


Введение

Водород является самым распространенным элементом во Вселенной. Это бесцветный, без запаха и безвкусный газ. Водород широко используется в различных отраслях промышленности. В химических лабораториях водородный газ можно приготовить несколькими способами. Этот документ обсудит различные способы получения водорода в лабораторных условиях.

Методы получения водорода

Существует несколько методов получения водорода в лаборатории. Эти методы включают:

1.2 Реакцией металлов с кислотами

Обычный метод получения водорода — это реакция металлов, таких как цинк, железо или магний, с разбавленными кислотами, такими как соляная или серная кислота.

Например:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

В этой реакции металл цинк реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида цинка и водородного газа.

Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂↑

1.3 Реакцией металлов с водой

Еще один метод включает реакцию некоторых активных металлов, таких как натрий и калий, с водой с выделением водородного газа. Однако эти реакции очень быстрые и не подходят для лабораторных условий.

Обычный ответ таков:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑

Натрий реагирует с водой с образованием гидроксида натрия и водородного газа. Эта реакция сильно экзотермическая и требует осторожности.

Na + H₂O → NaOH + H₂↑

1.4 Путем электролиза воды

Это распространенный метод получения водорода, который заключается в пропускании электрического тока через воду. Вода разлагается на водород и кислород.

Общий ответ:

2H₂O → 2H₂ + O₂

Электролиз происходит в электролитической ячейке. Вода разлагается на водород и кислород. Водород собирается на катоде, кислород – на аноде.

1.5 Реакцией гидридов металлов с водой

Металлические гидриды, такие как гидрид кальция, могут реагировать с водой с выделением водородного газа:

CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂↑

Этот метод эффективно производит водород, но он дороже по сравнению с другими методами.

CaH₂ + H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑

Пример лабораторной установки

Рассмотрим простую лабораторную установку для получения водорода путем реакции цинка с соляной кислотой.

Требования

  • Цинковые гранулы
  • Соляная кислота (разбавленная)
  • Коническая колба
  • Трубка для отвода
  • Водяной бассейн
  • Баллон для газа или пробирка

Процесс

  1. Поместите цинковые частицы в коническую колбу.
  2. Добавьте разбавленную соляную кислоту в колбу, содержащую цинк.
  3. Произойдет реакция, и появятся пузырьки водородного газа.
  4. Подсоедините трубку для отвода к колбе и погрузите ее другой конец в емкость с водой.
  5. Соберите выделяющийся газ в перевернутом газовом баллоне или пробирке над водой.

Меры предосторожности

  • Убедитесь, что лаборатория хорошо проветривается.
  • Носите защитные очки и перчатки.
  • Будьте осторожны с кислотами и обращайтесь с ними осторожно.
  • Работайте под присмотром в подходящей среде.

Важные аспекты производства водорода

При приготовлении водорода в лаборатории существует несколько важных аспектов и мер безопасности. Установка аппарата должна быть герметичной, чтобы предотвратить утечку газа. Сбор газа должен проводиться осторожно, используя метод вытеснения водой, чтобы избежать образования взрывоопасных смесей.

Свойства водорода

Водород обладает уникальными свойствами, которые делают его подходящим для различных применений.

  • Самый легкий и распространенный элемент.
  • Сильно воспламеняемый, горящий бледно-голубым пламенем.
  • Менее плотный, чем воздух, и может легко высвобождаться в атмосферу.

Промышленные применения

Водород важен в различных промышленных применениях:

  • Для производства аммиака в процессе Габера.
  • В качестве восстановителя в металлургии.
  • Водород как топливо в топливных элементах.
  • Для гидрогенизации в пищевой и химической промышленности.

Заключение

Производство водорода в лабораториях может быть достигнуто различными методами, включая химические реакции и электролиз. Понимание методов приготовления, мер безопасности и применений является важным для правильной работы с водородом и его эффективного использования как в образовательных, так и в промышленных контекстах.


Одиннадцатый класс → 9.3


U
username
0%
завершено в Одиннадцатый класс

← Предыдущий (9.2)
Изотопы водорода
Следующий (9.4) →
Свойства водорода

Комментарии 



Получение водорода

https://www.chemistryelite.com/g11/9.3?ceal=ru