Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

H vodík VODÍK Hindenburg, New Jersey, 6. května 1937.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "H vodík VODÍK Hindenburg, New Jersey, 6. května 1937."— Transkript prezentace:

1 H vodík VODÍK Hindenburg, New Jersey, 6. května 1937

2 H vodík VODÍK NEJ!!! nejlehčí, nejjednodušší, nejrozšířenější ve vesmíru, nejvíce známých sloučenin, nejhůře zařaditelný do nějaké skupiny s jinými prvky, … teorie kyselin a zásad vzducholodě výroba amoniaku a chlorovodíku NMR komplexní hydridy ztužování tuků … jaderná syntéza vodíkové hospodářství …

3 H vodík VODÍK objev a izolace H. Cavendish, působením kyselin na kovy „Je rozumné se domnívat, že deflogistovaný vzduch je pouze voda zbavená svého flogistonu“, …, „voda se tedy skládá z deflogistovaného vzduchu spojeného s flogistonem“ výskyt na Zemi 3. molárně, 9. hmotnostně prakticky jen ve sloučeninách (hlavně voda a organické sloučeniny)

4 H vodík Formy vodíku Atomární vodík = 1s 1 izotopH vodík D deuterium T tritium jádropp+np+2n M123 stabilita++ t ½  12let přirozenost+++ (i když se vyrábí)

5 H vodík Formy vodíku divodík H 2 velmi pevná vazba H-H (dis. energie 436 kJ/mol)  malá reaktivita za běžných podmínek  velká tendence atomů vodíku se slučovat  vodíkové hořáky (svařování Ta, W) ortho- a para- divodík liší se orientací jaderného spinu za běžných podmínek 75% o-H 2 vodíkové ionty především v plynném skupenství H +, H 2 +, H 3 +, …, H - ortho para

6 H vodík Fyzikální vlastnosti divodíku plyn bez chuti a zápachu, bez barvy velmi malé molekuly, které se navzájem prakticky nepřitahují  nízká hustota  snadná difůze  velmi nízké teploty tání a varu  chování blízké ideálnímu plynu  v kapalinách prakticky nerozpustný  dobře rozpustný v některých kovech

7 H vodík Chemické vlastnosti vodíku H: 1s 1 - e + e H + : 1s 0 H - : 1s 2 podobnost s alkalickými kovypodobnost s halogeny H+H+ H-H-

8 H vodík Chemické vlastnosti vodíku H + Existuje??? H + + H 2 O  H 3 O +

9 H vodík Chemické vlastnosti vodíku H: 1s 1 - e + e H + : 1s 0 H - : 1s 2 podobnost s alkalickými kovypodobnost s halogeny Ve většině sloučenin je vodík vázán jednoduchou kovalentní  -vazbou (výjimkou jsou iontové hydridy)

10 H vodík Laboratorní příprava vodíku rozpouštění neušlechtilých kovů v neoxidujících kyselinách (HCl, zř. H 2 SO 4 ) Zn + H 2 SO 4  ZnSO 4 + H 2 Fe + 2 HCl  FeCl 2 + H 2 rozpouštění Al v roztoku hydroxidu 2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O  2 Na[Al(OH) 4 ] + 3 H 2 hydrolýza iontových hydridů CaH H 2 O  Ca(OH) H 2 elektrolýza okyselené vody (velmi čistý, i D 2 ) používá se i průmyslově (dost drahé) katoda: 2 H 3 O e -  2 H 2 O + H 2

11 H vodík Průmyslová výroba vodíku  ze zemního plynu nebo koksu 1.CH 4 + H 2 O CO + 3 H 2 C + H 2 O CO + H 2 2.CO + H 2 O CO 2 + H 2  jako vedlejší produkt jiných výrob - výroba sazí CH 4 C + 2 H 2 -dehydrogenace organických látek (např. výroba styrenu) -elektrolýzy vodných roztoků -karbonizace uhlí (koksárenský plyn, svítiplyn)

12 H vodík Použití vodíku  (lahve označeny červeně)  výroba HCl, NH 3, některé kovy  organické syntézy (syntézní plyn) + ztužování tuků  palivo (kosmický výzkum, svařování)  vodíkové hospodářství (!?) ­(jaderná fúze  termojaderné hospodářství) ­spalovací motory ­palivové články + skladování energie, ekologie - ekonomika + psychologie

13 H vodík Reaktivita vodíku atomární vodík velmi reaktivní, reakce prakticky se vším nascentní vodík = vodík ve stavu zrodu = vodík vznikající při rozpouštění neušlechtilých kovů v kyselinách (životnost asi 0,3 s) molekulární vodík za normálních okolností málo reaktivní H 2 + F 2  2 HF (exploze za tmy a chladu) H 2 + PdCl 2 (aq)  Pd + 2 HCl (důkaz přítomnosti vodíku)

14 H vodík Reaktivita vodíku molekulární vodík po vhodné iniciaci (světlo, teplo, jiskra, katalyzátor) snadno reaguje především s nekovy (jako redukční činidlo) H 2 + Cl 2  2 HCl 2 H 2 + O 2  2 H 2 O 3 H 2 + N 2  2 NH 3 za vyšších teplot reaguje i s kovy, s velmi elektropozitivními kovy vznikají iontové hydridy (vodík jako oxidační činidlo) Ca + H 2  CaH 2

15 H vodík Reaktivita vodíku molekulární vodík typické redukční činidlo redukce oxidů a sulfidů kovů CuO + H 2  Cu + H 2 O PbS + H 2  Pb + H 2 S redukce a hydrogenace v organické chemii syntézní plyn CO + H 2  organika

16 H vodík Hydridy binární sloučeniny vodíku s jinými prvky stechiometrie I.aII.a III.b....bIII.aIV.aV.aVI.aVII.a XHXH 2 nestech.XH 3 XH 4 XH 3 H 2 XHX

17 H vodík Hydridy dělení iontovékovovépolymernímolekulové plynulý přechod vlastností !!! v jedné látce několik typů vazby

18 H vodík Hydridy iontové hydridy iontové krystaly příprava přímým slučováním za zvýšené teploty 2 Na + H 2  2 NaH Ca + H 2  CaH 2 velmi reaktivní, velmi silná redukční činidla díky H - vodou se rozkládají za vzniku vodíku a hydroxidu KH + H 2 O  KOH + H 2

19 H vodík Hydridy polymerní hydridy neexistují jednoduché molekuly nedostatek elektronů + nadbytek volných orbitalů  elektronově deficitní vazby reagují s vodou podobně jako iontové kovové hydridy kovy zapojují atomy vodíku do kovové vazby spíše směsi (slitiny) než sloučeniny, tuhé, netěkavé, vodivé okrajové prvky tvoří přechodné typy k iontovým nebo polymerním

20 H vodík Hydridy molekulové hydridy stabilní definované molekuly s polární kovalentní vazbou některé mohou řetězit (B, C, Si, Ge) CH 4 NH 3 H2OH2OHFB2H6B2H6 termická stabilita kyselost

21 H vodík Hydridy komplexní hydridy – H – Li[AlH 4 ], Na[BH 4 ] … redukční činidla [FeH 2 (CO) 4 ], [CoH(CO) 4 ] … homogenní katalýza

22 H vodík Vodíková vazba vodík je schopen „držet pohromadě“ molekuly některých hydridů X... velmi elektronegativní prvek (F, O, N) Y... prvek s volným elektronovým párem možnost tvorby vodíkových vazeb silně ovlivňuje vlastnosti body tání a varu vzájemná mísitelnost kapalin, elektrická vodivost struktura molekul (bílkoviny, nukleové kyseliny, polyamidy, …)


Stáhnout ppt "H vodík VODÍK Hindenburg, New Jersey, 6. května 1937."

Podobné prezentace


Reklamy Google