Гідроген. Водень.

8кл. НУШ

Гідроген — перший хімічний елемент періодичної таблиці.

Його атоми найпростіші: вони складаються з ядра з найменшим зарядом (+1) та лише одного електрона.

Масова частка Гідрогену в  земній корі становить близько 1 %.

На Землі водень міститься у різних речовинах, наприклад у воді (H₂O), є ключовим компонентом усіх органічних сполук, нафти та кам’яного вугілля.

Поширення водню у Всесвіті та природі

Поширення водню у Всесвіті та природі

Гідроген є найпоширенішим елементом у Всесвіті, складаючи близько 75% його маси. Він є головним елементом у зірках, таких як Сонце .

Майже всі атоми Гідрогену, що існують у  світі, утворилися в  перші хвилини після Великого вибуху  — моменту виникнення нашого Всесвіту близько 14  млрд  років тому.

З атомів Гідрогену сформувалися перші зорі та міжзоряний газ. Із  кожних 100  атомів, що існують у  Всесвіті, 89  — це атоми Гідрогену.

Багато хімічних елементів утворюють сполуки з Гідрогеном. Але характерною особливістю Гідрогену є те, що з неметалічними елементами він переважно утворює леткі сполуки, які за кімнатної температури рідкі (вода та гідроген фторид ) або газуваті.

Деякі сполуки з Гідрогеном та їх формули

Водні розчини летких сполук Гідрогену з елементами 16-ї та 17-ї груп є кислотами, амоніак і фосфін у водному розчині виявляють властивості основ, а для інших властивості кислот або основ не характерні.

Розчин летких сполук гідроген у воді є кислотами

- хлоридна кислота.

- сульфідна кислота

- фторидна кислота.

- бромідна кислота.

У який спосіб можна довести наявність гідроген хлориду або гідроген броміду у водному розчині?

Завдання : Запишіть рівняння реакцій утворення з простих речовин:

а) амоніаку; б) гідроген хлориду; в) метану.

У 1766 році Генрі Кавендіш вперше описав «горючий газ», що утворюється при реакції кислот з металами. Це відкриття стало фундаментом для подальших досліджень. Пізніше Антуан Лавуазьє дав назву «hydrogene» — «той, що народжує воду», довівши, що при горінні водню утворюється вода.

Гідроген — найперший елемент, відкритий у сучасній хімії, що заклало основу для розвитку всієї науки.

Водень

Атоми Гідрогену об’єднуються у двоатомні молекули, утворюючи просту речовину водень.

У рідкому стані водень існує лише при дуже низьких температурах: –253 °C. Рідкий водень - це безбарвна рідина, дуже легка й текуча.

Водень має найвищу теплопровідність серед газоподібних речовин. Його теплопровідність приблизно у 7 разів вища за теплопровідність повітря.

Твердий водень

Твердий водень  — це кристали, що нагадують сніг. Проте за  тиску понад 4  млн атм твердий водень стає металом. Такий металічний водень міститься в  глибинних шарах Юпітера навколо його ядра.

Твердий водень має температуру плавлення −259,2 °C — це білосніжна маса. У 2014 році було встановлено, що за тиску порядку 1,5—2,0 млн атм водень починає поглинати інфрачервоне випромінювання. Можливо, за вищого тиску водень перетвориться в метал.

Попри малу розчинність водню у воді, він розчиняється в багатьох металах : нікелі, платині тощо.

Найкраща розчинність водню в паладії: 850 об’ємів водню в 1 об’ємі металу.

Розчинність водню

Водень — найлегший газ, він у 14,5 раза легший за повітря. Через це повітряні кулі, дирижаблі та маленькі повітряні кульки, наповнені воднем, легко здіймаються в повітря.

Водень у  природі

На Землі відбувається багато процесів, під час яких виділяється водень

розкладання води у геотермальних джерелах .

вулканічна

активність,

Водень утворюється внаслідок життєдіяльності деяких анаеробних бактерій, зокрема, в кишечнику ссавців.

​

Увесь утворений у природі водень через свою легкість здіймається у верхні шари атмосфери :

• на висоті 50 км його вміст збільшується в десятки разів,
• а на висоті понад 100км атмосфера складається майже з чистого водню.

​

Задача : Обчисліть кількості речовини кисню та водню масою по 1 г. У якому зразку більше атомів ?

Дано :

m (O2)= 1 г

m(H2)= 1 г

n (O2)= ? г\моль

n (H2)= ? г\моль

N (O2) : N(H2)

​

​

М(O2)= 32 г\моль

М (H2)= 2 г\моль

Рішення :

n (O2)= 1г : 32 г\моль=0,03 моль

n(H2)= 1г : 2 г\моль=0,5 моль

N(O2)= 0,03х 6,02 х10²³ = 0,1806 х10²³

N(H2)= 0,5 х 6,02 х10²³ = 3,01 х10²³

​

N(H2)

N(O2)

Задача : Обчисліть масову частку водню, розчиненого в паладії, якщо в металі розчиниться його максимальний об'єм (н. у.). Густина паладію — 12,02 г/см .

М (H2)= 2 г\моль

Рішення :

Відповідь : масова частка водню в паладії при заданих умовах становить 0,63%

Домашнє завдання :

Опрацювати параграф №15.

Завдання № 166 письмово