Самый легкий газ в мире и его характеристики. Водород самый легкий газ


Урок 21. Водород - самый лёгкий газ – HIMI4KA

В уроке 21 «Водород — самый лёгкий газ» из курса «Химия для чайников» рассмотрим водород как простое вещество и химический элемент; узнаем об истории открытия водорода и о его физических свойствах.

Название водорода происходит от латинского слова Hydrohenium, что означает «воду родящий». Химический символ (знак) Н — это первая буква латинского названия. И действительно, атомы водорода входят в состав молекулы воды Н2О.

Атомы водорода образуют двухатомные молекулы простого вещества водорода, формула которого Н2. Рассмотрим, что имеют в виду, когда говорят о химическом элементе водороде.

Водород как химический элемент

Атом водорода самый легкий, самый простой по строению и один из самых маленьких по размерам. Относительная атомная масса водорода равна:

Сравните ее с относительной атомной массой кислорода и убедитесь, что атомы водорода во много раз легче.

Атомы водорода соединяются с атомами других химических элементов, образуя сложные вещества. Как химический элемент водород входит в состав воды, кислот, природного газа, нефти, глюкозы и многих других веществ. В растительных и животных организмах, включая и человеческий, химический элемент водород содержится главным образом в составе воды и самых разнообразных органических веществ.

Водород как простое вещество

Молекулы водорода образованы двумя атомами химического элемента водорода. Формула его Н2. Относительная молекулярная масса простого вещества водорода равна:

Следовательно, молярная масса водорода равна:

Молярный объем водорода, как кислорода и других газов при нормальных условиях, равен:

В виде простого вещества водород встречается на Земле лишь в небольшом количестве в вулканических и некоторых других природных газах. Молекулы водорода Н2 обнаружены в верхних слоях земной атмосферы. В Солнечной системе простое вещество водород входит в состав атмосферы планет — Юпитера, Сатурна, Урана.

На заметку: Недавние исследования Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы, позволили ученым высказать предположение, что под водородной атмосферой этой планеты находится океан жидкого водорода. Глубина этого океана — десятки тысяч километров. Ядро планеты составляет оболочка, состоящая из твердого водорода.

История открытия водорода

Еще в XVI в. Парацельсом было замечено, что при действии кислот на железо и другие металлы выделяется газ. Первоначально его назвали «горючим воздухом». Спустя примерно 100 лет горение водорода на воздухе описал Р. Бойль и этот газ научились собирать. Во второй половине XVIII в. английский ученый Г. Кавендиш подробно исследовал свойства «горючего воздуха». Он установил, что этот газ при сгорании на воздухе образует воду. Г. Кавендиша считают первооткрывателем водорода (1766).

Вывод о том, что «горючий воздух» представляет собой простое вещество, был сделан в 1784 г. французским химиком А. Лавуазье. Он и дал этому веществу латинское название, которое происходило от греческих слов «хюдор» — вода и «геннао» — рождаю. В те годы под элементами подразумевали простые вещества, которые нельзя далее разложить на составные части. Поэтому у химического элемента водорода такое же название, как и у простого вещества Н2.

Физические свойства водорода

Водород при нормальных условиях находится в газообразном состоянии. Это бесцветный газ, у которого нет запаха и вкуса.

Молекула водорода самая легкая из молекул всех веществ. Поэтому газообразный водород по плотности значительно уступает воздуху и кислороду — он в 14,5 раза легче воздуха и в 16 раз легче кислорода. В этом легко убедиться на опыте.

Если наполнить три одинаковых резиновых шарика водородом, углекислым газом и кислородом, крепко завязать их ниткой и выпустить из рук одновременно, то они поведут себя по-разному (рис. 94). Шарик с водородом быстро поднимется к потолку, а шарики с углекислым газом и кислородом опустятся на пол. Быстрее окажется на полу шарик суглекислым газом.

На заметку: Поскольку водород, как мы знаем, в 14,5 раза легче воздуха, им заполняли воздушные шары и дирижабли. Первыми поднялись на воздушном шаре французские физики Ф. Робер и Ж. Шарль (1783). В августе 1887 г. полет на воздушном шаре, наполненном водородом, с научной целью совершил Д. И. Менделеев.

Из-за своей малой массы и размеров молекулы водорода способны проникать через стенки сосуда, в котором содержится этот газ. Убедимся в этом на примере того же шарика с водородом. Даже если тщательно завязать его ниткой, спустя некоторое время шарик «сдуется». При повышенной температуре и давлении водород способен проникать и через стенки металлических сосудов.

На заметку: Некоторые металлы при повышенной температуре поглощают водород, впитывая его, как губка воду. Например, в образце металла палладия объемом 1 дм3 растворяется водород объемом свыше 800 дм3. При нагревании насыщенного водородом палладия этот газ легко выделяется обратно. Палладий и некоторые другие металлы могут служить как бы аккумуляторами водорода.

При нормальных условиях растворимость водорода в воде меньше, чем кислорода, — 0,0016 г водорода на 1 дм3 воды. Поскольку водород малорастворим, в лаборатории его собирают методом вытеснения воды или воздуха.

У водорода самые низкие после благородного газа гелия температуры кипения (−252,8 °С) и плавления (−259,2 °С).

Краткие выводы урока:

  1. Водород — наиболее распространенный элемент во Вселенной.
  2. Простое вещество водород Н2 — самый легкий газ, у которого нет запаха, цвета, вкуса.
  3. Водород мало растворяется в воде, его можно собирать методом вытеснения воды и воздуха.

Надеюсь урок 21 «Водород — самый лёгкий газ» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к следующему уроку.

himi4ka.ru

Самый легкий газ в мире и его характеристики :: SYL.ru

Газ – одно из агрегатных состояний веществ. В таком виде они чаще всего существуют во Вселенной, образуя туманности, звезды и межзвёздное вещество. Без газов не обходится и Земля. Они входят в состав воздуха, присутствуют в живых организмах. А какой газ самый лёгкий? Какими особенностями он обладает? Давайте это выясним.

Самый лёгкий газ

Химический элемент, молекулы которого образуют легчайший газ – это водород. В периодической системе он обозначается символом H и стоит на первом месте. Он уникален по своей природе, ведь может быть опасен, но вместе с тем он крайне необходим любому живому существу.

Водород – самый лёгкий газ, когда два его атома соединяются в молекулу, образуя h3. По легкости он превосходит воздух в 14,5 раз. В смеси с кислородом или воздухом он может взрываться. Но если соединить два его атома с атомом оксигена, то получится обыкновенная вода, в которой мы так нуждаемся. На это указывает и его латинское название Hydrogenium, что можно перевести как «порождающий воду».

Если соединить два атома водорода и два атома кислорода, то выйдет уже другое вещество. Они образуют перекись водорода – бесцветную жидкость, которую используют для обеззараживания ран, отбеливания волос, а также в качестве ракетного топлива.

Состояния и свойства вещества водорода

Самый легкий химический газ при нормальных условиях не обладает цветом, вкусом и запахом. Его плотность на один кубический сантиметр составляет всего 0,0000899 грамма. Температура его кипения - 252,6 °С. В свободном состоянии в природе он встречается именно в виде газа h3.

Водород прекрасно растворяется во многих металлах (в палладие, титане, ниобие, платине, никеле), диффундируя с ними. Он также растворим в этаноле, а вот с серебром не смешивается.

Он обладает высокой теплопроводностью, которая в семь раз выше, чем у воздуха. Жидкий водород лёгкий и тоже бесцветный. При сжижении его объём уменьшается, а вещество приобретает криогенные свойства. В таком виде он опасен для человека – может вызвать обморожение кожи, а его пары вызывают отёк лёгких.

В твёрдом состоянии вещество выглядит как снегоподобная масса белого цвета. Она плавится при температуре −259,2 °C, и обладает практически самой маленькой плотностью среди твёрдых простых веществ - 0,08667 г/см³. При давлении 300 Гпа он переходит в металлическое состояние. Предполагается, что металлический водород есть в ядрах некоторых планет, например Сатурна и Юпитера.

Реакции с водородом

Сам по себе самый лёгкий газ неактивный. Однако при нагревании он способен вступать в реакции с различными веществами, например азотом, кислородом, серой и т. д. Горение водорода сопровождается выделением воды, это в XVIII веке обнаружил ещё химик Лавуазье, который и дал газу его название.

Смешиваясь с кислородом, происходит его окисление. Но при обычной температуре реакция протекает медленно и малозаметна со стороны. Тем не менее, смесь прозвали «гремучей», так как при нагревании она взрывается, сопровождаясь громким хлопком. Чтобы активировать смесь достаточно даже одной искры.

С участием света и тепла реагирует со многими металлами и неметаллами. С хлором образует хлороводород – устойчивый газ с ярко выраженным запахом. Он растворяется в воде и дымится на влажном воздухе. С азотом образует аммиак, с серой – сильно пахнущий сероводород.

При обычных температурах самый лёгкий газ реагирует только фтором и с очень активными, щелочными металлами, например, кальцием. С фтором он очень взрывоопасен, и вступает в реакцию даже при нулевой температуре и в темноте.

С оксидами он отнимает кислород и ведет себя как восстановитель. Так, из CuO на выходе образуется медь и вода, а из WO3 – вольфрам и 3h3O.

Распространение в природе

Водород – самый распространённый элемент во Вселенной, но на Земле он уступает первенство кислороду. В космосе самый лёгкий газ присутствует в межзвёздном веществе, образует туманности, звёзды и ядра планет.

На Солнце и других звездах температура слишком высокая, поэтому водород становится плазмой. С его помощью в них происходят термоядерные реакции, сопровождающиеся выделением огромного количества энергии. Именно сжигание водорода и его превращения позволяют звездам светить и отдавать тепло.

На Земле водород находится преимущественно в связанном виде. В свободном состоянии в сухом воздухе содержится только 0,00005 % этого газа. Он присутствует почти во всех живых клетках. Так, около 64% атомов в организме приходится на водород. Он входит в состав белков, жиров, гормонов и других соединений.

Где его применяют?

Когда-то самый лёгкий газ использовали для поднятия в воздухе воздушных шаров и дирижаблей. Однако это не было безопасным. Если каким-то образом к нему поступал кислород, установка загоралась. Из-за возгорания самого крупного дирижабля «Гинденбурга» в 1937 году погибло 35 человек. После этого опасный газ заменили гелием.

Сейчас из водорода делают хлороводород и соляную кислоту, а также аммиак, необходимый для производства удобрений. С помощью него изготавливают мыло, пластмассы. Соединяя его с CO2, получают синтез-газ, для производства энергии. Пропуская через него жидкие растительные жиры, получают твердые, из которых делают маргарин.

Восстановительные качества водорода помогают получать чистые металлы из их оксидов (медь, вольфрам, молибден и т. д.). При его горении образуются очень высокие температуры (3000-4000 градусов), с их помощью варят тугоплавкие металлы.

Эффективное топливо

Водород обладает высокой теплотой сгорания и не представляет вред для окружающей среды Когда он горит, то в атмосферу выделяются кислород и вода. Он вполне мог бы заменить дорогие нефть и газ, тяжело добываемый уголь, а также остановить выделение вредного углекислого газа, которое неизбежно при их переработке.

Над этим вопросом сейчас и задумываются учёные. Программы по водородной энергетики уже озвучили Исландия, США, Япония, ЮАР, Индия, Южная Корея. В Италии компания Enel уже запустила электростанцию на этом газе, Япония заявила, что откроет свою станцию в 2018 году. Автомобильные компании уже давно представили свои водородные модели.

Возможно, такое топливо могло бы решить некоторые проблемы. Однако оно может породить и новые. Пока неизвестно, как эффективно получать водород, затрачивая минимум средств и не нарушая природный баланс. Поэтому все идеи об использовании самого легкого газа находятся в разработке.

www.syl.ru

Самый легкий газ • Наука

декабря 14, 2010

Самый легкий газ

Первый элемент

Самый легкий газ - это водород, самый распространённый элемент во Вселенной. Почти 92% всех существующих атомов приходится на водород. Это первый элемент в периодической таблице Д. И. Менделеева. Его атомный № - 1, атомная масса равна 1,0079. Водород открыт в 1766 г английским химиком Г. Кавендишем. Масса 1000 миллилитров Водорода в газообразном состоянии набирает всего 0,08988 граммов. Сам воздух, в состав которого входит водород, 14,5 раз тяжелее.

Молекулы водорода, как самые легкие, движутся быстрее молекул всякого иного газа, и обладают высочайшей теплопроводностью среди всех газообразных материй. Его теплоотдача приблизительно в семь раз превышает теплопроводности воздуха. Водород быстрее, полнее и с меньшими потерями, передает теплоту от одного вещества к другому. Он находится в составе всех органических веществ и есть во всех живых клетках, при этом, на его долю приходится почти 50%.

В жидком состоянии водород - самая лёгкая жидкость в мире.

Подробне о водороде

Водород имеет только один электрон, который, проявляет свойство галогенов - образуя гидриды, и свойства щелочных металлов - образуя галоген водороды.

Рассказывая о Водороде нельзя не упомянуть о гелии. Ведь Солнце – «светящийся шар» ,представляющий с собой смесь Водорода и Гелия в пропорции 4:1. И, если Водород представляет с собой ядерное топливо Солнца, то гелий есть его ядерный «пепел». Ежесекундная потеря Солнцем определенной массы - это потеря массы в результате превращения Водорода в Гелий. То есть, каждую секунду определенное количество Водорода превращается в гелий.

Кстати, самый тяжёлый газ - это радон.

Владимир Мтварелишвили, Samogo.Net

Последние опубликованные

Самая большая свинья в мире: где она живет? Рейтинг детских смесей: самые популярные производители

samogoo.net

Самый легкий газ в мире и его характеристики - Topkin

Самый легкий газ является еще и наиболее распространенным в нашей Вселенной элементом – и это водород. Значительная часть звезд и звездной материи имеют в своем составе по большей части именно этот газ.

Раньше помощью водорода в воздух поднимались дирижабли и воздушные шары, но поскольку этот газ очень взрывоопасен при взаимодействии с кислородом, то было много трагических полетов. Поэтому было принято решение не использовать больше водород, а заполнять воздушные шары гелием.

Исторические факты открытия самого легкого газа

Еще в XVI-XVII столетиях ученые-химики всего мира наблюдали, как взаимодействие металлов и кислот порождает выделение горючего газа. Данный факт обратил на себя внимание и нашего соотечественника – Михаила Ломоносова. Но детальным исследованиям данный газ подверг английский ученый Кавендиш, который прозвал его «горючим воздухом». Однако некоторые предубеждения не дали химику найти правильный ответ относительно данного газа. А вот французские ученые завершили исследования, совершив сначала синтез воды, а затем при помощи раскаленного железа, разложение водяного пара. В результате они получили такой вывод – этот горючий газ присутствует в составе воды, а, следовательно, из нее можно легко получить данный газ.

Водород: основные свойства

Этот газ является гораздо более легким, чем воздух (в 14,5 раз). Поэтому можно наблюдать, как наполненные водородом мыльные пузыри, начинают подниматься на воздухе вверх. Молекула водорода, являющаяся двухатомной, обладает наибольшей скоростью в сравнении с молекулами других газов. В связи с этим молекулы легкого газа способны с высокой скоростью осуществлять передачу тепла от одного объекта к другому, что указывает на высокую теплопроводность данного газа, которая в 7 раз выше данной характеристики воздуха.

Этот газ, пребывая в абсолютно нормальных условиях, не обладает запахом, вкусом и цветом. Он прекрасно способен растворяться в большом числе металлов, а особенно в палладии. В серебре, так же как и в воде, он почти не растворяется. Вместе с кислородом легкий газ образует самое нужное и распространенное вещество на нашей планете – воду. А в каждом органическом соединении можно встретить водород, который взаимодействует с углеродом.

Водород включает в свой состав 3 изотопа. Это протий, дейтерий, часто называемый еще «тяжелым» водородом», и тритий, являющийся радиоактивным. Легкий газ широко используется в различных отраслях промышленности (к примеру, осуществляется гидрогенизация масел и жиров).

Водород в жидком состоянии представляет собой бесцветную, текучую и самую легкую жидкость, а твердый водород является снегоподобной кристаллообразной массой. Обладает этот газ только одним электроном, проявляющим характеристики галогенов и щелочных металлов.

Водород и гелий

Выше уже было упомянуто, что вместо данного газа для полетов стал применяться гелий. Однако они порой идут рядышком друг с другом, поэтому их стоит рассмотреть вместе. Так Солнце является смесью водорода и гелия (пропорция 4:1). Водород в данном случае является ядерным топливом «жгучей звезды», а гелий – ядерным «пеплом».

Солнце ежесекундно теряет некоторую свою массу – такое происходит при превращении газа в гелий, то есть определенный процент водорода становится гелием.

topkin.ru

Самый легкий газ

Самый легкий из всех газов называется водородом. Он в 14 раз легче воздуха. Воздух же, надо заметить, в 770 раз легче воды.

Таким образом, вода, с которой мы все так хорошо знакомы, заключает в своем составе наиболее легкое из всех известных нам на земле веществ.

А что это так, что вода не простое тело и водороду недаром дано его прозвище, я сейчас вам докажу.

Мы все безбоязненно пьем воду, она необходима для поддержания нашей жизни, она в количестве 58% входит в состав нашего тела.

Дело в том, что водород не растворен в воде, как сахар в стакане чая: он вместе с другим газом, кислородом, образует воду. В том-то и заключается удивительная тайна химических превращений, что вещества, вступая в соединения друг с другом, дают совершенно новые тела, а не простую смесь начальных веществ. Водород и кислород - газы. Смешиваясь, они дают смесь газов; соединяясь, - воду.

Перейдем к некоторым опытам.

Перед вами две двугорлые склянки, наполненные каждая на две трети водой; их горла плотно заткнуты проваренными в парафине мягкими и упругими пробками; через первую пробку первой склянки пропущена почти до самого дна склянки стеклянная трубка, оканчивающаяся воронкой. Вторая пробка этой склянки соединена с первой пробкой второй склянки изогнутой под прямыми углами стеклянной трубкой, которая в первой склянке опущена лишь немногим ниже пробки, а во второй доходит почти до дна. Из последней пробки выходит газоотводная трубка, изогнутая, как показано на рис. 12. Оттянутый кончик ее с узким отверстием погружен в воду пневматической ванны. Роль последней может играть обыкновенная глубокая тарелка.

Рис. 12. Добывание водорода

Раньше чем приступить к опыту, я самым тщательным образом замазываю все пробки (кроме первой) замазкой, чтобы газ, который мы станем добывать, не нашел нигде выхода через зазоры между стеклом и пробкой.

Наполнив два-три узких и высоких стеклянных цилиндра водой, я прикрываю их квадратными кусочками матового стекла. Цилиндры, при нужде, можно заменить обыкновенными бутылками из-под минеральной воды или из-под кваса, - словом, достаточно толстостенными. Здесь же на столе у меня штатив с пробирками и полотенце; как можно дальше от прибора для добычи газа, всего лучше - на особом столике, поставленном нескольких шагах от первого, - спиртовая лампочка с колпаком (рис. 13).

Рис. 13. Спиртовая лампочка

В школах обычно добывают водород в подобных приборах, действуя серной кислотой на цинк. Вы, вероятно, знаете, что серную кислоту наливают в стаканчики, которые на зиму ставят между двойными рамами окон. Она в высшей степени гигроскопична, т. е. отлично сушит воздух, отнимая от него влагу; оттого-то в этом случае окна и не "потеют". Обратите внимание, что с осени ее наливают не более четверти стакана, а к весне стаканчики почти полны.

Металлы в большинстве случаев хорошо растворяются в серной кислоте, образуя соответствующие сернокислые соли и вытесняя из кислоты водород.

Применяемый для наполнения аэростатов водород долгое время добывали подобным образом; только вместо дорогого цинка брали дешевое железо в виде железного лома.

Однако, я покажу вам другой способ получения интересующего нас газа. Он гораздо удобнее и менее опасен.

Не будем забывать, что серная кислота - это вещество, с которым, чем меньше будем иметь дела, тем лучше, особенно когда нельзя обойтись каплей-другой, а приходится манипулировать с относительно большими количествами ее.

Я воспользуюсь тем, что многие металлы вытесняют водород не только из кислот, но и из воды. Правда, в большинстве случаев такое разложение происходит лишь при очень высокой температуре, но, по счастью, есть некоторые металлы, способные разлагать воду и при обыкновенной температуре.

К таким металлам принадлежит кальций. Я храню его в баночке с плотно притертой пробкой. Как видите, он залит какой-то жидкостью. Это - керосин, на который кальций не действует химически. Зато на воздухе этот металл быстро окисляется, ржавеет, превращается в известь (негашеную). Тот же процесс происходит под водою, только в этом случае образовавшаяся окись соединяется с избытком воды в водную окись кальция (так называемую гашеную известь).

Вынув кусочек серовато-белого металла щипчиками, осторожно обсушиваю его пропускной бумагой, удаляя следы керосина, не касаясь металла руками.

Рис. 14. Неосторожный опыт с водородом

Теперь смотрите: я вынимаю из первой склянки первую пробку, быстро бросаю куски кальция в воду, сейчас же вновь закупориваю банку и обмазываю пробку замазкой.

Куски металла, упав на дно склянки, покрываются пузырьками газа, которые, оторвавшись от поверхности кусков, быстро всплывают вверх. Вскоре жидкость в банке кажется словно кипящей. Выделяющийся газ вытесняет, вернее - увлекает с собой воздух и идет с ним вместе во вторую склянку, а оттуда из газоотводной трубки - в окружающую атмосферу, булькая пузырьками через воду.

Наполнив одну из пробирок водой, закрываю ее большим пальцем, переворачиваю и опускаю ее конец в воду тарелки, играющей у нас роль пневматической ванны. Отвожу палец в сторону и держу отверстие пробирки над отверстием трубки. Пузырьки газа, ранее выходившие через воду, идут в пробирку, вытесняя из нее воду. Вскоре пробирка наполняется газом. Опять закрываю ее пальцем, вынимаю из воды и быстро несу к столику, на котором стоит спиртовая лампочка. Держа пробирку отверстием вниз, подношу ее к пламени и открываю.

Слышали свист? Он показывает, что водород в пробирке смешан с воздухом и обращаться с ним надо осторожно.

Нужно, следовательно, подождать немного, пока выделяющийся водород вытеснит следы воздуха из аппарата. А чтобы не сидеть без дела, прочтите страничку из книги одного английского химика о том, как иногда может быть опасен взрыв водорода.

Вот что он пишет:

"Несколько лет тому назад рабочие, занятые при постройке большого парового котла для германского военного судна, по небрежности оставили внутри его несколько кусков цинка; им в голову не приходило, что этим они могут причинить смерть многим своим товарищам и повергнуть много рабочих семей в глубокое отчаяние. Паровик был поднят на судно и установлен на место. Несколько времени спустя, судно отправилось в пробное плавание. Трюм был переполнен занятыми кочегарами; машины впервые дрогнули и быстро погнали мощное судно по морю. Вода за это время нагрелась до чрезвычайно высокой температуры, и цинк быстро растворялся в ней, освобождая при этом значительное количество водородного газа. Этот газ вместе с воздухом образовал в паровике страшно взрывчатую смесь. Люди, работавшие вокруг паровика, конечно, ничего этого не подозревали, а между тем котел постепенно наполнялся все больше и больше этой смертельной смесью. Как вдруг, без малейших предупредительных признаков, с ослепительным блеском и оглушительным громом большой паровик разорвался на части, убив или искалечив всех находившихся в помещении людей, а само судно наполнилось облаком перегретого пара. Причина взрыва осталась тайной, пока в остатках паровика не нашли кусочков цинка.

Таким образом, мы видим, что силы химического сродства, находясь под контролем, становятся полезными слугами, а вне контроля - страшными господами".

funnychemistry.ru

Расскажите все, что знаете про вещество h3.

Водород Н. У-газ бесцветный без запаха без вкуса хорошо горит присутствует в кислотах самый распространенный элемент самый легкий элемент

Простое вещество водород — h3 — лёгкий бесцветный газ. В смеси с воздухом или кислородом горюч и взрывоопасен. Нетоксичен. Растворим в этаноле и ряде металлов: железе, никеле, палладии, титане, платине. Водород — самый распространённый элемент во Вселенной. На его долю приходится около 88,6 % всех атомов (около 11,3 % составляют атомы гелия, доля всех остальных вместе взятых элементов — порядка 0,1 %). Таким образом, водород — основная составная часть звёзд и межзвёздного газа. В условиях звёздных температур (например, температура поверхности Солнца ~ 6000 °C) водород существует в виде плазмы, в межзвёздном пространстве этот элемент существует в виде отдельных молекул, атомов и ионов и может образовывать молекулярные облака, значительно различающиеся по размерам, плотности и температуре. Водород — самый лёгкий газ, он легче воздуха в 14,5 раз. Поэтому, например, мыльные пузыри, наполненные водородом, на воздухе стремятся вверх. Очевидно, что чем меньше масса молекул, тем выше их скорость при одной и той же температуре. Как самые лёгкие, молекулы водорода движутся быстрее молекул любого другого газа и тем самым быстрее могут передавать теплоту от одного тела к другому. Отсюда следует, что водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газообразных веществ. Его теплопроводность примерно в семь раз выше теплопроводности воздуха. Молекула водорода двухатомна — Н2. При нормальных условиях — это газ без цвета, запаха и вкуса. Плотность 0,08987 г/л (н. у.), температура кипения −252,76 °C, удельная теплота сгорания 120,9·106 Дж/кг, малорастворим в воде — 18,8 мл/л. Водород хорошо растворим во многих металлах (Ni, Pt, Pd и др.), особенно в палладии (850 объёмов h3 на 1 объём Pd). С растворимостью водорода в металлах связана его способность диффундировать через них; диффузия через углеродистый сплав (например, сталь) иногда сопровождается разрушением сплава вследствие взаимодействия водорода с углеродом (так называемая декарбонизация). Практически не растворим в серебре. Жидкий водород существует в очень узком интервале температур от −252,76 до −259,2 °C. Это бесцветная жидкость, очень лёгкая (плотность при −253 °C 0,0708 г/см³) и текучая (вязкость при −253 °C 13,8 сП). Критические параметры водорода очень низкие: температура −240,2 °C и давление 12,8 атм. Этим объясняются трудности при ожижении водорода. В жидком состоянии равновесный водород состоит из 99,79 % пара-Н2, 0,21 % орто-Н2. Твёрдый водород, температура плавления −259,2 °C, плотность 0,0807 г/см³ (при −262 °C) — снегоподобная масса, кристаллы гексагональной сингонии, пространственная группа P6/mmc, параметры ячейки a = 0,378 нм и c = 0,6167 нм.

touch.otvet.mail.ru

Реферат по химии на тему "Водород

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 225

РЕФЕРАТ ПО ХИМИИ

Водород - самый легкий газ

Выполнила: ученица

9 «А» класса

Иванова А.А.

Проверил: учитель химии

Воронаев.И.Г

Оценка:

Санкт-Петербург 2018г.

1) Титульный лист.

2) Оглавление с нумерацией страниц.

3) Задачи.

4-5) Основная часть.

6) Заключение.

7) Список используемой литературы.

Задачи

В этой работе мы попытаемся узнать “Почему водород самый легкий газ?”. Мы узнаем историю открытия водорода, водород как химический элемент, водород как простое вещество, физические свойства водорода, и интересные факты.

Водород как химический элемент

Атом водорода самый легкий, самый простой по строению и один из самых маленьких по размерам. Относительная атомная масса водорода равна:

Атомы водорода соединяются с атомами других химических элементов, образуя сложные вещества. Как химический элемент водород входит в состав воды, кислот, природного газа, нефти, глюкозы и многих других веществ. В растительных и животных организмах, включая и человеческий, химический элемент водород содержится в составе воды и самых разнообразных органических веществ.

Водород как простое вещество

Молекулы водорода образованы двумя атомами химического элемента водорода. В виде простого вещества водород встречается на Земле лишь в небольшом количестве в вулканических и некоторых других природных газах. Молекулы водорода Н2 обнаружены в верхних слоях земной атмосферы. В Солнечной системе простое вещество водород входит в состав атмосферы планет — Юпитера, Сатурна, Урана.

.

История открытия водорода

Еще в XVI в. Парацельсом было замечено, что при действии кислот на железо и другие металлы выделяется газ. Первоначально его назвали «горючим воздухом». Спустя примерно 100 лет горение водорода на воздухе описал Р. Бойль и этот газ научились собирать. Во второй половине XVIII в. английский ученый Г. Кавендиш подробно исследовал свойства «горючего воздуха». Он установил, что этот газ при сгорании на воздухе образует воду. 

Физические свойства водорода и интересные факты

-Водород при нормальных условиях находится в газообразном состоянии. Это бесцветный газ, у которого нет запаха и вкуса.

-У водорода самые низкие после благородного газа гелия температуры кипения (−252,8 °С) и плавления (−259,2 °С).

-Молекула водорода самая легкая из молекул всех веществ. Поэтому газообразный водород по плотности значительно уступает воздуху и кислороду.

-Водород реагирует с оксидами малоактивных металлов, причем он способен восстанавливать только металлы, стоящие в ряду активности правее цинка.

-Водород-наиболее распространенный элемент во Вселенной

-Водород не имеет цвета, запаха и вкуса

-Водород мало растворяется в воде и его можно собирать методом вытеснения воды и воздуха

-Смесь водорода и воздуха опасна

Вывод

-Водород получали многие ученые, но первооткрывателем считают Генри Кавендиша.

-Название водорода гидрогениум (от греческого “рождают воду”)

-Молекула водорода состоит из двух атомов

Я узнала, что водород легкий газ, но его нельзя использовать для наполнения шаров потому, что водород легковоспламеняемый газ, который может взорваться и сжечь в любую минуту.

И ранее водород использовался в воздухоплавании, но в виду высокой взрывоопасности смеси водорода с кислородом и нескольких крупных аварий от широкого использования водорода отказались.

Список используемой литературы

http://ru.solverbook.com/spravochnik/svojstva-po-ximii/fizicheskie-i-ximicheskie-svojstva-vodoroda/

https://himi4ka.ru/arhiv-urokov/urok-21-vodorod-samyj-ljogkij-gaz.html

infourok.ru