Формула водорода

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Водород (химический символ - Н) представляет собой химический элемент с порядком номер 1 (первый элемент в периодической системе). Находится в первом периоде в первой (I) или седьмой (VII) группе периодической системы.

Атомная масса: 1,008 а.е.

Электронная формула водорода

Электронная формула: 1s1

Электронная формула водорода

Двойное положение водорода в периодической системе объясняется тем, что оно имеет некоторое сходство с щелочными металлами и галогенами. Как и атомы щелочного металла, атом водорода может отказаться от своего единственного электрона (окисляться) и превратиться в положительно заряженный, и это Н +. Подобно атомам галогена, атом водорода может присоединить другой электрон для получения стабильной конфигурации благородного газа (гелия), т. Е. Извлечения и превращения в отрицательно заряженный ион Н.

Электроотрицательность водорода имеет промежуточное значение (2.1) между значениями электроотрицательности типичных металлов и типичными неметаллами.

Водород - это простое вещество, состоящее из двух атомов водорода.

Формула: $H 2$

Структурная формула:

В нормальных условиях водород - это газ без цвета, вкуса и запаха. Самый легкий из известных веществ. Плотность водорода составляет 0.08987 г / л при нормальных условиях.

В природе водород существует как три изотопа с индивидуальными названиями: 1H - протиум (H), 2H - дейтерий (D), 3H - тритий (T). Протия и дейтерия являются стабильными изотопами, тритий радиоактивен с периодом полураспада 12,32 года.

Природный водород состоит из молекул H2 и HD в соотношении 3200: 1. Содержание чистого D2 еще меньше.

Физические и химические свойства изотопов водорода сильно отличаются друг от друга, в отличие от изотопов других химических элементов. Это связано с тем, что добавление каждого дополнительного протона вызывает сильное относительное увеличение массы атома.

Водород является основным компонентом звезд и межзвездного газа. Доля атомов водорода во Вселенной составляет 88,6%.

Массовая доля водорода в земной коре -1%. Однако доля его атомов составляет 17% (второе место после кислорода). Водород на Земле в основном состоит из соединений; в воздухе содержится лишь небольшой процент водорода в виде простого вещества (0,00005 об.%).

Водород является частью подавляющего большинства органических соединений и присутствует во всех живых организмах. В живых клетках водород занимает первое место по числу атомов - на его долю приходится почти 63%.

Примеры решения проблем

ПРИМЕР 1

Задача Рассчитать объем водорода (NU), который будет выделяться в результате реакции 10 г алюминия с 25 мл 0,8 М раствора соляной кислоты.

Решение. Напишите уравнение реакции:

$2 A l + 6 H C l \to 2 A l C l_{3} + 3 H_{2} ↑$

Рассчитайте начальное количество алюминия и соляной кислоты:

$n (A l) = m (A l) / M (A l) = 10 / 27 = 0, 37 м о л ь$

$n (H C l) = C_{M} \cdot V = 0, 025 \cdot 0, 8 = 0, 02 м о л ь$

Согласно уравнению реакции

$n (H C l) = 3 n (A l)$

В нашем случае $n (H C l) < 3 n (A l)$ поэтому алюминий взят в избытке, расчет производится для соляной кислоты.

$n (H_{2}) = n (H C l) / 2 = 0, 02 / 2 = 0, 01 м о л ь$

$V (H_{2}) = n (H_{2}) \cdot V_{M} = 0, 01 \cdot 22, 4 = 0, 224 л$

Ответ. Объем водорода составляет 0,224 л.

ПРИМЕР 2

Задача

Сколько литров водорода (NU) потребуется для извлечения 112 г оксида металла, в котором массовая доля металла составляет 71,43%? Рассчитайте эквивалентный вес и эквивалент металла.

Решение.

Сначала определим эквивалентную массу металла. По закону эквиваленты:

$\frac{m (M e)}{m (O)} = \frac{m_{э} (M e)}{m_{э} (O)}$

$\frac{71, 73}{28, 57} = \frac{m_{э} (M e)}{8}$

$m_{э} (M e) = \frac{71, 73 \cdot 8}{28, 57} = 20 г / м о л ь$ Металл - это кальций.

Молярная масса составляет 40 г / моль. Эквивалент равен 1/2.

Оксид - $CaO$ , молекулярный вес 56 г / моль.

По закону эквиваленты

$\frac{m (C a O)}{m_{3} (C a O)} = \frac{V (H_{2})}{V_{3} (H_{2})}$

Эквивалентная масса $CaO$ будет равна:

$Э (MeO) = \frac{M (M_{e} O)}{_{} (Ч и с л о а т о м о в э е л е м е н т а . в а л е н т н о с т ь э л е м е н т а_{})} = \frac{56}{1 \cdot 2} = 28 г / м о л ь$