Hej, mógłby mi ktoś szybko odpowiedzieć na poniższe pytanie. Bardzo mi zależy <prosi>
1. W jakich postaciach wodór występuje w przyrodzie
2. Porównań właściwości fizyczne wodoru z właściwościami innych gazów
3. Podąć sposób otrzymywania wodoru w laboratprium
4. Wymienić najważniejsze związki wodoru i podać przykłady ich zastosowań
5. Wyjaśnić zasadę budowy i działania elektrolizera
6. Wymienić sposoby otrzymywania wodoru w przemyśle
7. Podać właściwości najważniejszych wodorków
Wodór- gimnazjum
-
111sadysta
- Użytkownik
- Posty: 556
- Rejestracja: 15 mar 2009, o 18:13
- Płeć: Kobieta
- Podziękował: 57 razy
- Pomógł: 30 razy
Wodór- gimnazjum
1) Wodór jest najpowszechniej występującym pierwiastkiem we Wszechświecie. Występuje w gwiazdach i obłokach międzygwiazdowych.
W stanie wolnym występuje w postaci gazowych cząsteczek dwuatomowych H2, tworząc wodór cząsteczkowy. Na Ziemi w tej postaci występuje w górnej warstwie atmosfery (0,9%).
W postaci związanej wchodzi w skład wielu związków nieorganicznych (np.: wody, kwasów, zasad, wodorotlenków) oraz związków organicznych (węglowodory i ich pochodne).
3) W laboratorium można go otrzymać na kilka sposobów:
* Elektroliza wodnego roztworu soli lub wodorotlenku metalu alkalicznego bądź wody:
\(\displaystyle{ 2H_2O \rightarrow 2H_2 +O_2}\)
* Reakcja metalu z kwasem,
np. \(\displaystyle{ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2↑}\)
* Spalanie magnezu w parze wodnej:
\(\displaystyle{ Mg + H_2O \rightarrow MgO + H_2}\)↑
* Reakcja metalu amfoterycznego z roztworem zasady,
np. \(\displaystyle{ 2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2}\)↑
Powyższe reakcje roztwarzania metali wykonywać można dogodnie w aparacie Kippa.
4) Dawniej wodór był stosowany do napełniania balonów sterowców, lecz z powodu jego łatwości wybuchu zrezygnowano z dalszego napełniania wodorem. Skroplony wodór znalazł zastosowanie jako paliwo w silnikach rakietowych. Jest tak lekki, że nie potrzeba pomp, aby napełniać nim zbiorniki promu kosmicznego. Naukowcy pracują nad możliwością stworzenia ogniw paliwowych napędzanych wodorem, które mogłyby służyć jako źródło napędu dla wielu pojazdów i urządzeń. Izotop wodoru – tryt – wykorzystywany jest w reakcjach termojądrowych, które mogą potencjalnie stanowić źródło taniej i czystej energii. Inny jego izotop – deuter – wykorzystywany jest jako spowalniacz (moderator) w reaktorach atomowych. Związki zawierające deuter są wykorzystywane do przygotowanie próbek NMR ze względu na właściwości fizykochemiczne tego atomu.
Wodór używany jest także w elektrowniach do chłodzenia generatorów dużej mocy (powyżej 500 MW)
W chemii organicznej wodór może być użyty do:
* uwodornienia alkenów w obecności katalizatora niklu:
\(\displaystyle{ C_2H_4 + H_2 \rightarrow C_2H_6}\)
Związki wodoru
* wodorki
* tlenki wodoru
* wodorotlenki
* kwasy (poza kwasami Lewisa)
* prawie wszystkie związki organiczne
6) Na skalę przemysłową wodór otrzymuje się następującymi metodami:
* Poprzez konwersję realizowaną podczas przepuszczania alkanu nad parą wodną:
\(\displaystyle{ C_xH_{2y} + 2xH_2O \to (2x+y)H_2 + xCO_2}\)
* Np. metan
\(\displaystyle{ CH_4 + 2H_2O \rightarrow 4H_2 + CO_2}\)
* Przez reakcję pary wodnej z koksem w reakcji Boscha.
\(\displaystyle{ C + H_2O \rightarrow CO + H_2}\)
* termiczny rozpad CH_4
\(\displaystyle{ 2CH_4 – ^{T=2000 ^oC} \rightarrow C_2H_2 + 3H_2}\)
* reakcje metanu z tlenem:
\(\displaystyle{ 2CH_4 + O_2 \rightarrow 2CO + 4H_2}\)
7) Istnieją cztery rodzaje wodorków:
* wodorki typu soli, czyli związki tworzące sieci jonowe, powstają w wyniku reakcji wodoru z litowcami i berylowcami (prócz berylu i magnezu). Zawierają jony wodorkowe \(\displaystyle{ H-}\); w reakcji z wodą wydzielają wodór.
o przykłady: wodorek sodu – \(\displaystyle{ NaH}\), wodorek wapnia – \(\displaystyle{ CaH_2}\), glinowodorek litu – LiAlH4
* wodorki metaliczne, czyli produkty syntezy wodoru z metalami bloków d i f
* wodorki kowalencyjne, czyli produkty reakcji syntezy wodoru z niemetalami, wodorki kowalencyjne mogą mieć różny charakter
o przykłady: \(\displaystyle{ CH_4, SiH_4, NH_3, PH_3, H_2O, H_2S, HF, HCl}\)
* wodorki międzywęzłowe, czyli ciała stałe składające się z sieci krystalicznej z wbudowanymi w przestrzenie międzywęzłowe atomami wodoru. Połączenia te są niestechiometryczne.
o przykłady: PdHx
W stanie wolnym występuje w postaci gazowych cząsteczek dwuatomowych H2, tworząc wodór cząsteczkowy. Na Ziemi w tej postaci występuje w górnej warstwie atmosfery (0,9%).
W postaci związanej wchodzi w skład wielu związków nieorganicznych (np.: wody, kwasów, zasad, wodorotlenków) oraz związków organicznych (węglowodory i ich pochodne).
3) W laboratorium można go otrzymać na kilka sposobów:
* Elektroliza wodnego roztworu soli lub wodorotlenku metalu alkalicznego bądź wody:
\(\displaystyle{ 2H_2O \rightarrow 2H_2 +O_2}\)
* Reakcja metalu z kwasem,
np. \(\displaystyle{ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2↑}\)
* Spalanie magnezu w parze wodnej:
\(\displaystyle{ Mg + H_2O \rightarrow MgO + H_2}\)↑
* Reakcja metalu amfoterycznego z roztworem zasady,
np. \(\displaystyle{ 2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2}\)↑
Powyższe reakcje roztwarzania metali wykonywać można dogodnie w aparacie Kippa.
4) Dawniej wodór był stosowany do napełniania balonów sterowców, lecz z powodu jego łatwości wybuchu zrezygnowano z dalszego napełniania wodorem. Skroplony wodór znalazł zastosowanie jako paliwo w silnikach rakietowych. Jest tak lekki, że nie potrzeba pomp, aby napełniać nim zbiorniki promu kosmicznego. Naukowcy pracują nad możliwością stworzenia ogniw paliwowych napędzanych wodorem, które mogłyby służyć jako źródło napędu dla wielu pojazdów i urządzeń. Izotop wodoru – tryt – wykorzystywany jest w reakcjach termojądrowych, które mogą potencjalnie stanowić źródło taniej i czystej energii. Inny jego izotop – deuter – wykorzystywany jest jako spowalniacz (moderator) w reaktorach atomowych. Związki zawierające deuter są wykorzystywane do przygotowanie próbek NMR ze względu na właściwości fizykochemiczne tego atomu.
Wodór używany jest także w elektrowniach do chłodzenia generatorów dużej mocy (powyżej 500 MW)
W chemii organicznej wodór może być użyty do:
* uwodornienia alkenów w obecności katalizatora niklu:
\(\displaystyle{ C_2H_4 + H_2 \rightarrow C_2H_6}\)
Związki wodoru
* wodorki
* tlenki wodoru
* wodorotlenki
* kwasy (poza kwasami Lewisa)
* prawie wszystkie związki organiczne
6) Na skalę przemysłową wodór otrzymuje się następującymi metodami:
* Poprzez konwersję realizowaną podczas przepuszczania alkanu nad parą wodną:
\(\displaystyle{ C_xH_{2y} + 2xH_2O \to (2x+y)H_2 + xCO_2}\)
* Np. metan
\(\displaystyle{ CH_4 + 2H_2O \rightarrow 4H_2 + CO_2}\)
* Przez reakcję pary wodnej z koksem w reakcji Boscha.
\(\displaystyle{ C + H_2O \rightarrow CO + H_2}\)
* termiczny rozpad CH_4
\(\displaystyle{ 2CH_4 – ^{T=2000 ^oC} \rightarrow C_2H_2 + 3H_2}\)
* reakcje metanu z tlenem:
\(\displaystyle{ 2CH_4 + O_2 \rightarrow 2CO + 4H_2}\)
7) Istnieją cztery rodzaje wodorków:
* wodorki typu soli, czyli związki tworzące sieci jonowe, powstają w wyniku reakcji wodoru z litowcami i berylowcami (prócz berylu i magnezu). Zawierają jony wodorkowe \(\displaystyle{ H-}\); w reakcji z wodą wydzielają wodór.
o przykłady: wodorek sodu – \(\displaystyle{ NaH}\), wodorek wapnia – \(\displaystyle{ CaH_2}\), glinowodorek litu – LiAlH4
* wodorki metaliczne, czyli produkty syntezy wodoru z metalami bloków d i f
* wodorki kowalencyjne, czyli produkty reakcji syntezy wodoru z niemetalami, wodorki kowalencyjne mogą mieć różny charakter
o przykłady: \(\displaystyle{ CH_4, SiH_4, NH_3, PH_3, H_2O, H_2S, HF, HCl}\)
* wodorki międzywęzłowe, czyli ciała stałe składające się z sieci krystalicznej z wbudowanymi w przestrzenie międzywęzłowe atomami wodoru. Połączenia te są niestechiometryczne.
o przykłady: PdHx