29. lekcija

Ūdeņradis. Ūdens

Lekcijas konspekts:

Ūdens. Ķīmiskās un fizikālās īpašības

Ūdeņraža un ūdens loma dabā

Ūdeņradis kā ķīmiskais elements

Ūdeņradis ir vienīgais D. I. Mendeļejeva periodiskās tabulas elements, kura atrašanās vieta ir neskaidra. Tās ķīmiskais simbols periodiskajā tabulā ir ierakstīts divreiz: gan IA, gan VIIA grupās. Tas izskaidrojams ar to, ka ūdeņradim piemīt vairākas īpašības, kas to apvieno gan ar sārmu metāliem, gan halogēniem (14. tabula).

14. tabula

Ūdeņraža īpašību salīdzinājums ar sārmu metālu un halogēnu īpašībām

Līdzības ar sārmu metāliem	Līdzība ar halogēniem
Ārējā enerģijas līmenī ūdeņraža atomi satur vienu elektronu. Ūdeņradis ir s elements	Pirms ārējā un vienīgā līmeņa pabeigšanas ūdeņraža atomiem, tāpat kā halogēna atomiem, trūkst viena elektrona
Ūdeņradim piemīt reducējošas īpašības. Oksidācijas rezultātā ūdeņradis iegūst oksidācijas pakāpi, kas visbiežāk sastopama tā savienojumos +1	Ūdeņradim, tāpat kā halogēniem, savienojumos ar sārmu un sārmzemju metāliem ir oksidācijas pakāpe -1, kas apstiprina tā oksidējošās īpašības.
Tiek pieņemts, ka telpā pastāv ciets ūdeņradis ar metāla kristāla režģi.	Tāpat kā fluors un hlors, ūdeņradis normālos apstākļos ir gāze. Tās molekulas, tāpat kā halogēna molekulas, ir diatomiskas un veidojas ar kovalentu nepolāru saiti

Dabā ūdeņradis pastāv trīs izotopu veidā ar masas skaitļiem 1, 2 un 3: protijs 1 1 H, deitērijs 2 1 D un tritijs 3 1 T. Pirmie divi ir stabili izotopi, bet trešais ir radioaktīvs. Protijs dominē dabiskajā izotopu maisījumā. Kvantitatīvās attiecības starp izotopiem H:D:T ir 1:1,46 10 -5: 4,00 10 -15.

Ūdeņraža izotopu savienojumi atšķiras pēc īpašībām. Piemēram, vieglā protija ūdens (H 2 O) viršanas un sasalšanas temperatūra ir attiecīgi – 100 o C un 0 o C, bet deitērija ūdens (D 2 O) – 101,4 o C un 3,8 o C. Reakcijas ātrums vieglais ūdens ir augstāks par smago ūdeni.

Visumā ūdeņradis ir visizplatītākais elements - tas veido apmēram 75% no Visuma masas vai vairāk nekā 90% no visiem tā atomiem. Ūdeņradis ir daļa no ūdens tā vissvarīgākajā Zemes ģeoloģiskajā apvalkā - hidrosfērā.

Ūdeņradis kopā ar oglekli veido visas organiskās vielas, tas ir, tas ir daļa no Zemes dzīvā apvalka - biosfēras. Zemes garozā - litosfērā - ūdeņraža masas saturs ir tikai 0,88%, t.i., tas ieņem 9. vietu starp visiem elementiem. Zemes gaisa apvalks - atmosfēra satur mazāk nekā miljono daļu no kopējā tilpuma, kas ir molekulārā ūdeņraža daļa. Tas ir atrodams tikai augšējie slāņi atmosfēra.

Ūdeņraža ražošana un izmantošana

Ūdeņradis pirmo reizi tika ražots 16. gadsimtā viduslaiku ārsts un alķīmiķis Paracelzs, iegremdējot sērskābē dzelzs plāksni, un 1766. gadā angļu ķīmiķis Henrijs Kavendišs pierādīja, ka ūdeņradis rodas ne tikai dzelzs mijiedarbībā ar sērskābi, bet arī citi metāli ar citām skābēm. Kavendišs arī pirmo reizi aprakstīja ūdeņraža īpašības.

IN laboratorija apstākļos, iegūst ūdeņradi:

1. Metālu mijiedarbība ar skābi:

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H2

2. Sārmu un sārmzemju metālu mijiedarbība ar ūdeni

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H2

IN nozare Ūdeņradi iegūst šādos veidos:

1. Sāļu, skābju un sārmu ūdens šķīdumu elektrolīze. Visbiežāk izmantotais risinājums ir galda sāls:

2NaCl + 2H 2O →el. strāva H 2 + Cl 2 + NaOH

2. Ūdens tvaiku samazināšana ar karstu koksu:

C + H 2 O → t CO + H 2

Iegūto oglekļa monoksīda un ūdeņraža maisījumu sauc ūdens gāze (sintēzes gāze), un tiek plaši izmantots dažādu ķīmisko produktu (amonjaka, metanola uc) sintēzei. Lai atdalītu ūdeņradi no ūdens gāzes, karsējot ar ūdens tvaiku, oglekļa monoksīds tiek pārvērsts oglekļa dioksīdā:

CO + H 2 → t CO 2 + H 2

3. Sildīšanas metānsūdens tvaiku un skābekļa klātbūtnē. Šī metode pašlaik ir galvenā:

2CH 4 + O 2 + 2H 2 O → t 2CO 2 + 6H 2

Ūdeņradi plaši izmanto:

1. amonjaka un hlorūdeņraža rūpnieciskā sintēze;

2. metanola un sintētiskās šķidrās degvielas iegūšana sintēzes gāzes sastāvā (2 tilpumi ūdeņraža un 1 tilpums CO);

3. naftas frakciju hidroapstrāde un hidrokrekings;

4. šķidro tauku hidrogenēšana;

5. metālu griešana un metināšana;

6. volframa, molibdēna un rēnija iegūšana no to oksīdiem;

7. kosmosa dzinēji kā degvielu.

8. Kodoltermiskajos reaktoros kā degvielu izmanto ūdeņraža izotopus.

Fiziskā un Ķīmiskās īpašībasūdeņradis

Ūdeņradis ir bezkrāsaina, bez garšas un smaržas gāze. Blīvums pie nr. 0,09 g/l (14 reizes vieglāks par gaisu). Ūdeņradis slikti šķīst ūdenī (tikai 2 tilpumi gāzes uz 100 tilpumiem ūdens), bet to labi absorbē d-metāli - niķelis, platīns, pallādijs (vienā tilpumā pallādija ir izšķīdināti līdz 900 tilpumiem ūdeņraža).

IN ķīmiskās reakcijasŪdeņradim piemīt gan reducējošas, gan oksidējošas īpašības. Visbiežāk ūdeņradis darbojas kā reducētājs.

1. Mijiedarbība ar nemetāliem. Ūdeņradis ar nemetāliem veido gaistošus ūdeņraža savienojumus (skat. 25. lekciju).

Ar halogēniem reakcijas ātrums un apstākļi atšķiras no fluora līdz jodam: ar fluoru ūdeņradis reaģē sprādzienbīstami pat tumsā, ar hloru reakcija norit diezgan mierīgi ar nelielu apstarošanu ar gaismu, ar bromu un jodu reakcijas ir atgriezeniskas un notiek tikai karsējot:

H 2 + F 2 → 2HF

H 2 + Cl 2 → hν 2HCl

H 2 + I 2 → t 2HI

Ar skābekli un sēra ūdeņradis reaģē ar nelielu karsēšanu. Tiek saukts skābekļa un ūdeņraža maisījums attiecībā 1:2 sprādzienbīstama gāze:

H 2 + O 2 → t H 2 O

H 2 + S → t H 2 S

Ar slāpekli, fosforu un oglekli reakcija notiek karstumā, paaugstinātā spiedienā un katalizatora klātbūtnē. Reakcijas ir atgriezeniskas:

3H 2 + N 2 → kat., p, t2NH 3

2H 2 + 3P → kat., p, t3PH 3

H 2 + C → kat., p, t CH 4

2. Mijiedarbība ar sarežģītām vielām. Augstās temperatūrās ūdeņradis reducē metālus no to oksīdiem:

CuO + H 2 → t Cu + H 2 O

3. Plkst mijiedarbība ar sārmu un sārmzemju metāliemŪdeņradim piemīt oksidējošas īpašības:

2Na + H2 → 2NaH

Ca + H2 → CaH2

4. Mijiedarbība ar organiskām vielām.Ūdeņradis aktīvi mijiedarbojas ar daudzām organiskām vielām; šādas reakcijas sauc par hidrogenēšanas reakcijām. Šādas reakcijas sīkāk tiks aplūkotas krājuma “Organiskā ķīmija” III daļā.

Ūdeņradis

ŪDEŅRADS-A; m.Ķīmiskais elements (H), viegla, bezkrāsaina un bez smaržas gāze, kas savienojas ar skābekli, veidojot ūdeni.

◁ Ūdeņradis, ak, ak. Otrie savienojumi. B baktērijas. 2. bumba(milzīga iznīcinoša spēka bumba, kuras sprādzienbīstamās darbības pamatā ir kodoltermiskā reakcija). Ūdeņraža, ak, ak.

ūdeņradis

(lat. Hidrogēnijs), periodiskās sistēmas VII grupas ķīmiskais elements. Dabā ir sastopami divi stabili izotopi (protijs un deitērijs) un viens radioaktīvais (tritijs). Molekula ir diatomiska (H 2). Gāze bez krāsas un smaržas; blīvums 0,0899 g/l, t kip - 252,76°C. Savienojas ar daudziem elementiem un veido ūdeni ar skābekli. Visizplatītākais kosmosa elements; veido (plazmas veidā) vairāk nekā 70% no Saules un zvaigžņu masas, lielāko daļu starpzvaigžņu vides gāzu un miglāju. Ūdeņraža atoms ir daļa no daudzām skābēm un bāzēm, kā arī lielākajā daļā organisko savienojumu. Tos izmanto amonjaka, sālsskābes ražošanā, tauku hidrogenēšanai u.c., metināšanai un metālu griešanai. Daudzsološs kā degviela (sk. Ūdeņraža enerģija).

ŪDEŅRADS

ŪDEŅRADS (lat. Hydrogenium), H, ķīmiskais elements ar atomu skaitu 1, atomu masa 1,00794. Ūdeņraža ķīmiskais simbols H mūsu valstī tiek lasīts kā “sāpes”, jo šis burts tiek izrunāts franču valodā.
Dabiskais ūdeņradis sastāv no divu stabilu nuklīdu maisījuma (cm. NUKLĪDS) ar masas skaitļiem 1,007825 (99,985% maisījumā) un 2,0140 (0,015%). Turklāt dabiskais ūdeņradis vienmēr satur nelielu daudzumu radioaktīvā nuklīda - tritija (cm. TRICIJA) 3 N (pusperiods T 1/2 12,43 gadi). Tā kā ūdeņraža atoma kodolā ir tikai 1 protons (elementa atoma kodolā nevar būt mazāk protonu), dažkārt mēdz teikt, ka ūdeņradis veido D. I. Mendeļejeva periodiskās elementu sistēmas dabisko apakšējo robežu (lai gan elements pats ūdeņradis atrodas augšējās daļas tabulās). Elements ūdeņradis atrodas periodiskās tabulas pirmajā periodā. To klasificē arī kā 1. grupu (IA grupas sārmu metāli (cm. SĀRMU METĀLI)), un 7. grupai (VIA grupas halogēni (cm. HALOGĒNS)).
Ūdeņraža izotopu atomu masas ļoti atšķiras (vairākas reizes). Tas izraisa ievērojamas atšķirības to uzvedībā fizikālajos procesos (destilācija, elektrolīze utt.) un noteiktas ķīmiskās atšķirības (viena elementa izotopu uzvedības atšķirības sauc par izotopu iedarbību, ūdeņradim izotopu ietekme ir visnozīmīgākā). Tāpēc atšķirībā no visu pārējo elementu izotopiem ūdeņraža izotopiem ir īpaši simboli un nosaukumi. Ūdeņradi ar masas skaitli 1 sauc par vieglo ūdeņradi jeb protiju (latīņu Protium, no grieķu protos — pirmais), ko apzīmē ar simbolu H, un tā kodolu sauc par protonu. (cm. PROTONS (elementārdaļiņa)), simbols lpp. Ūdeņradi ar masas numuru 2 sauc par smago ūdeņradi, deitēriju (cm. DEITĒRIJS)(Latīņu Deuterium, no grieķu valodas deuteros - otrais), tā apzīmēšanai tiek izmantoti simboli 2 H vai D (lasiet “de”), kodols d ir deuterons. Radioaktīvo izotopu ar masas skaitli 3 sauc par supersmago ūdeņradi vai tritiju (latīņu Tritum, no grieķu tritos - trešais), simbols 2 H vai T (lasiet "tie"), kodols t - tritons.
Neitrāla neierosināta ūdeņraža atoma viena elektronu slāņa konfigurācija 1 s 1 . Savienojumos tas uzrāda oksidācijas pakāpi +1 un retāk -1 (I valence). Neitrāla ūdeņraža atoma rādiuss ir 0,024 nm. Atoma jonizācijas enerģija ir 13,595 eV, elektronu afinitāte ir 0,75 eV. Saskaņā ar Polinga skalu ūdeņraža elektronegativitāte ir 2,20. Ūdeņradis ir nemetāls.
Brīvā veidā tā ir viegli uzliesmojoša gāze bez krāsas, smaržas un garšas.
Atklājumu vēsture
Uzliesmojošu gāzu izdalīšanās skābju un metālu mijiedarbības laikā tika novērota 16. un 17. gadsimtā ķīmijas kā zinātnes veidošanās rītausmā. Slavenais angļu fiziķis un ķīmiķis G. Kavendišs (cm. KAVENDISH Henrijs) 1766. gadā viņš pētīja šo gāzi un nosauca to par “uzliesmojošu gaisu”. Dedzinot, "uzliesmojošs gaiss" radīja ūdeni, bet Kavendišs ievēroja flogistona teoriju (cm. PHLOGISTONS) neļāva viņam izdarīt pareizos secinājumus. Franču ķīmiķis A. Lavuazjē (cm. LAVOZĪRS Antuāns Lorāns) kopā ar inženieri J. Meunier (cm. MENIER Jean Baptiste Marie Charles), izmantojot īpašus gazometrus, 1783. gadā viņš veica ūdens sintēzi un pēc tam tās analīzi, sadalot ūdens tvaikus ar karstu dzelzi. Tādējādi viņš konstatēja, ka “degošs gaiss” ir daļa no ūdens un to var iegūt no tā. 1787. gadā Lavuazjē nonāca pie secinājuma, ka “degošs gaiss” ir vienkārša viela un tāpēc pieder pie ķīmiskajiem elementiem. Viņš deva tam nosaukumu ūdeņradis (no grieķu hydor - ūdens un gennao - es dzemdēju) - "ūdens dzemdēšana". Ūdens sastāva noteikšana pielika punktu "flogistona teorijai". Krievu nosaukumu “ūdeņradis” ierosināja ķīmiķis M. F. Solovjovs (cm. SOLOVJEVS Mihails Fedorovičs) 1824. gadā. 18. un 19. gadsimta mijā tika konstatēts, ka ūdeņraža atoms ir ļoti viegls (salīdzinot ar citu elementu atomiem), un par salīdzināšanas vienību tika ņemts ūdeņraža atoma svars (masa). elementu atomu masām. Ūdeņraža atoma masai tika piešķirta vērtība 1.
Atrodoties dabā
Ūdeņradis veido aptuveni 1% no zemes garozas masas (10. vieta starp visiem elementiem). Ūdeņradis brīvā formā uz mūsu planētas praktiski nekad nav sastopams (tā pēdas ir atrodamas atmosfēras augšējos slāņos), bet kā daļa no ūdens tas ir izplatīts gandrīz visur uz Zemes. Elements ūdeņradis ir atrodams organiskajās un neorganiskie savienojumi dzīvie organismi, dabasgāze, nafta, ogles. To, protams, satur ūdens (apmēram 11 % no svara), dažādos dabīgos kristāliskajos hidrātos un minerālos, kas satur vienu vai vairākas OH hidroksilgrupas.
Ūdeņradis kā elements dominē Visumā. Tas veido apmēram pusi no Saules un citu zvaigžņu masas, un tas atrodas vairāku planētu atmosfērā.
Kvīts
Ūdeņradi var ražot dažādos veidos. Rūpniecībā šim nolūkam izmanto dabasgāzes, kā arī gāzes, kas iegūtas naftas pārstrādē, koksēšanā un ogļu un citu kurināmo gazifikācijas procesā. Ražojot ūdeņradi no dabasgāzes (galvenais komponents ir metāns), tas katalītiski mijiedarbojas ar ūdens tvaikiem un nepilnīgi oksidējas ar skābekli:
CH4 + H2O = CO + 3H2 un CH4 + 1/2 O2 = CO 2 + 2H2
Ūdeņraža atdalīšana no koksa krāsns gāzes un naftas rafinēšanas gāzēm balstās uz to sašķidrināšanu dziļas dzesēšanas laikā un gāzu atdalīšanu no maisījuma, kas sašķidrinās vieglāk nekā ūdeņradis. Ja ir pieejama lēta elektrība, ūdeņradi ražo ūdens elektrolīzē, laižot strāvu caur sārmu šķīdumiem. IN laboratorijas apstākļiŪdeņradi viegli iegūst, metāliem reaģējot ar skābēm, piemēram, cinkam ar sālsskābi.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Normālos apstākļos ūdeņradis ir viegla (blīvums normālos apstākļos 0,0899 kg/m3) bezkrāsaina gāze. Kušanas temperatūra –259,15 °C, viršanas temperatūra –252,7 °C. Šķidrā ūdeņraža (viršanas temperatūrā) blīvums ir 70,8 kg/m 3, un tas ir vieglākais šķidrums. Standarta elektroda potenciāls H 2 /H - in ūdens šķīdums pieņemts vienāds ar 0. Ūdeņradis slikti šķīst ūdenī: pie 0 °C šķīdība ir mazāka par 0,02 cm 3 /ml, bet tas labi šķīst dažos metālos (sūklis dzelzs un citos), īpaši labi metāla pallādijā (apmēram 850 tilpumi ūdeņraža uz 1 tilpumu metāla). Ūdeņraža sadegšanas siltums ir 143,06 MJ/kg.
Eksistē divatomisku H 2 molekulu veidā. H 2 disociācijas konstante atomos pie 300 K ir 2,56·10 -34. H 2 molekulas disociācijas enerģija atomos ir 436 kJ/mol. Attālums starp kodoliem H 2 molekulā ir 0,07414 nm.
Tā kā katra H atoma kodolam, kas ir molekulas daļa, ir savs spins (cm. SPIN), tad molekulārais ūdeņradis var būt divos veidos: ortoūdeņraža formā (o-H 2) (abiem spiniem ir vienāda orientācija) un paraūdeņraža formā (n-H 2) (spiniem ir dažādas orientācijas). Normālos apstākļos parastais ūdeņradis ir 75% o-H2 un 25% p-H2 maisījums. P- un o-H 2 fizikālās īpašības nedaudz atšķiras viena no otras. Tātad, ja viršanas temperatūra tīrs o-N 2 20,45 K, tad tīrs p-N 2 - 20,26 K. Transformācija o-H 2 p-H 2 pavada 1418 J/mol siltuma izdalīšanās.
Zinātniskajā literatūrā vairākkārt ir minēts, ka kad augsts spiediens(virs 10 GPa) un plkst zemas temperatūras ah (apmēram 10 K un zemāk), cietais ūdeņradis, kas parasti kristalizējas sešstūra molekulārā režģī, var pārveidoties par vielu ar metāliskām īpašībām, iespējams, pat par supravadītāju. Tomēr pagaidām nav skaidru datu par šādas pārejas iespējamību.
Ķīmiskās saites augsto stiprumu starp atomiem H2 molekulā (kas, piemēram, izmantojot molekulāro orbitālo metodi, var izskaidrot ar to, ka šajā molekulā elektronu pāris atrodas saistīšanas orbitālē, un antisaites orbitāle nav aizņemta ar elektroniem) noved pie tā, ka istabas temperatūrā ūdeņraža gāze ir ķīmiski neaktīva. Tātad, bez karsēšanas, vienkārši sajaucot, ūdeņradis reaģē (sprādzienbīstami) tikai ar fluora gāzi:
H 2 + F 2 = 2HF + Q.
Ja ūdeņraža un hlora maisījumu istabas temperatūrā apstaro ar ultravioleto gaismu, tad tiek novērota tūlītēja hlorūdeņraža HCl veidošanās. Ūdeņraža reakcija ar skābekli notiek sprādzienbīstami, ja šo gāzu maisījumam pievieno katalizatoru, metāla palādiju (vai platīnu). Aizdedzinot, veidojas ūdeņraža un skābekļa maisījums (tā sauktā detonējošā gāze (cm. SPRĀDZĪGA GĀZE)) eksplodē, un sprādziens var notikt maisījumos, kuros ūdeņraža saturs ir robežās no 5 līdz 95 tilpuma procenti. Tīrs ūdeņradis gaisā vai tīrā skābeklī deg klusi, atbrīvojoties liels daudzums siltums:
H 2 + 1/2O 2 = H 2 O + 285,75 kJ/mol
Ja ūdeņradis mijiedarbojas ar citiem nemetāliem un metāliem, tas notiek tikai noteiktos apstākļos (karsēšana, augsts asinsspiediens, katalizatora klātbūtne). Tādējādi ūdeņradis atgriezeniski reaģē ar slāpekli paaugstinātā spiedienā (20-30 MPa vai vairāk) un 300-400 °C temperatūrā katalizatora - dzelzs klātbūtnē:
3H2 + N2 = 2NH3 + Q.
Arī tikai karsējot, ūdeņradis reaģē ar sēru, veidojot sērūdeņradi H 2 S, ar bromu, veidojot bromūdeņradi HBr, ar jodu, veidojot jodūdeņradi HI. Ūdeņradis reaģē ar akmeņoglēm (grafītu), veidojot dažāda sastāva ogļūdeņražu maisījumu. Ūdeņradis tieši neiedarbojas ar boru, silīciju un fosforu, šo elementu savienojumi ar ūdeņradi tiek iegūti netieši.
Sildot, ūdeņradis spēj reaģēt ar sārmu, sārmzemju metāliem un magniju, veidojot savienojumus ar jonu saiti, kas satur ūdeņradi oksidācijas stāvoklī –1. Tādējādi, karsējot kalciju ūdeņraža atmosfērā, veidojas sāls līdzīgs hidrīds ar sastāvu CaH 2. Polimēra alumīnija hidrīds (AlH 3) x - viens no spēcīgākajiem reducētājiem - tiek iegūts netieši (piemēram, izmantojot alumīnija organiskos savienojumus). Ar daudziem pārejas metāliem (piemēram, cirkoniju, hafniju utt.) ūdeņradis veido dažāda sastāva savienojumus (cietus šķīdumus).
Ūdeņradis spēj reaģēt ne tikai ar daudzām vienkāršām, bet arī ar sarežģītām vielām. Pirmkārt, ir jāatzīmē ūdeņraža spēja reducēt daudzus metālus no to oksīdiem (piemēram, dzelzi, niķeli, svinu, volframu, varu utt.). Tādējādi, uzkarsējot līdz 400–450 °C un augstākai temperatūrai, dzelzi reducē ūdeņradis no jebkura tā oksīda, piemēram:
Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O.
Jāņem vērā, ka no oksīdiem ar ūdeņradi var reducēt tikai metālus, kas atrodas standarta potenciālu virknē aiz mangāna. Aktīvāki metāli (tostarp mangāns) netiek reducēti par metālu no oksīdiem.
Ūdeņradis spēj pievienot divkāršu vai trīskāršu saiti daudziem organiskiem savienojumiem (tās ir tā sauktās hidrogenēšanas reakcijas). Piemēram, niķeļa katalizatora klātbūtnē ir iespējams veikt etilēna C 2 H 4 hidrogenēšanu, un veidojas etāns C 2 H 6:
C2H4 + H2 = C2H6.
Metanolu rūpnieciski ražo oglekļa monoksīda (II) un ūdeņraža reakcijā:
2H 2 + CO = CH 3 OH.
Savienojumos, kuros ūdeņraža atoms ir savienots ar elektronnegatīvāka elementa E atomu (E = F, Cl, O, N), starp molekulām veidojas ūdeņraža saites. (cm.ŪDEŅRAŽA SAITE)(divi tā paša vai divu dažādu elementu E atomi ir savienoti viens ar otru caur H atomu: E"... N... E"", un visi trīs atomi atrodas uz vienas taisnas līnijas). Šādas saites pastāv. starp ūdens, amonjaka, metanola utt. molekulām un izraisa ievērojamu šo vielu viršanas temperatūras paaugstināšanos, iztvaikošanas siltuma palielināšanos utt.
Pieteikums
Ūdeņradi izmanto amonjaka NH 3, hlorūdeņraža HCl, metanola CH 3 OH sintēzē, dabisko ogļūdeņražu hidrokrekinga (krekinga ūdeņraža atmosfērā) laikā, kā reducētāju atsevišķu metālu ražošanā. Hidrogenēšana (cm. HIDROGENĒŠANA) Cieto tauku iegūšanai izmanto dabīgās augu eļļas – margarīnu. Šķidrais ūdeņradis tiek izmantots kā raķešu degviela un arī kā dzesēšanas šķidrums. Metināšanā izmanto skābekļa un ūdeņraža maisījumu.
Savulaik tika ierosināts, ka tuvākajā nākotnē galvenais enerģijas ieguves avots būs ūdeņraža sadegšanas reakcija, un ūdeņraža enerģija izstums tradicionālos enerģijas ieguves avotus (ogles, naftu utt.). Tika pieņemts, ka būtu iespējams izmantot ūdens elektrolīzi ūdeņraža ražošanai lielā mērogā. Ūdens elektrolīze ir diezgan energoietilpīgs process, un šobrīd rūpnieciskā mērogā ražot ūdeņradi ar elektrolīzes palīdzību ir neizdevīgi. Bet bija paredzēts, ka elektrolīze balstīsies uz vidējas temperatūras (500-600 °C) siltuma izmantošanu, kas atomelektrostaciju darbības laikā rodas lielos daudzumos. Šim siltumam ir ierobežots pielietojums, un iespēja ar tā palīdzību ražot ūdeņradi atrisinātu gan vides problēmu (ūdeņradim sadedzinot gaisā, saražoto videi kaitīgo vielu daudzums ir minimāls), gan vidējas temperatūras siltuma izmantošanas problēmu. Taču pēc Černobiļas katastrofas kodolenerģijas attīstība visur tika ierobežota, tā ka šis enerģijas avots kļuva nepieejams. Tāpēc ūdeņraža kā enerģijas avota plašas izmantošanas perspektīvas joprojām mainās vismaz līdz 21. gadsimta vidum.
Ārstēšanas iezīmes
Ūdeņradis nav toksisks, taču, rīkojoties ar to, pastāvīgi jārēķinās ar tā augsto ugunsgrēka un sprādzienbīstamību, un ūdeņraža sprādzienbīstamība palielinās, jo gāzei ir augsta spēja izkliedēties pat caur dažiem cietiem materiāliem. Pirms jebkādu karsēšanas darbību uzsākšanas ūdeņraža atmosfērā, jāpārliecinās, vai tā ir tīra (aizdedzinot ūdeņradi otrādi apgrieztā mēģenē, skaņai jābūt blāvai, nevis riešanai).
Bioloģiskā loma
Ūdeņraža bioloģisko nozīmi nosaka tas, ka tas ir daļa no ūdens molekulām un visām svarīgākajām dabisko savienojumu grupām, tostarp olbaltumvielām, nukleīnskābēm, lipīdiem un ogļhidrātiem. Apmēram 10% no dzīvo organismu masas ir ūdeņradis. Ūdeņraža spējai veidot ūdeņraža saiti ir izšķiroša loma proteīnu telpiskās kvartārās struktūras uzturēšanā, kā arī komplementaritātes principa īstenošanā. (cm. PAPILDINĀJUMS) nukleīnskābju uzbūvē un funkcijās (tas ir, ģenētiskās informācijas uzglabāšanā un ieviešanā), kopumā “atpazīšanas” īstenošanā molekulārā līmenī. Ūdeņradis (H+ jons) piedalās svarīgākajos organisma dinamiskajos procesos un reakcijās - bioloģiskajā oksidācijā, kas nodrošina dzīvās šūnas ar enerģiju, fotosintēzē augos, biosintēzes reakcijās, slāpekļa fiksācijā un baktēriju fotosintēzē, uzturēšanā. skābju-bāzes līdzsvars un homeostāze (cm. HOMEOSTĀZE), procesos membrānas transportēšana. Tādējādi kopā ar skābekli un oglekli ūdeņradis veido dzīvības parādību strukturālo un funkcionālo pamatu.

enciklopēdiskā vārdnīca. 2009 .

Sinonīmi:

Skatiet, kas ir “ūdeņradis” citās vārdnīcās:

Nuklīdu tabula Galvenā informācija Nosaukums, simbols Ūdeņradis 4, 4H Neitrons 3 Protons 1 Nuklīda īpašības Atommasa 4.027810(110) ... Wikipedia

Nuklīdu tabula Vispārīga informācija Nosaukums, simbols Ūdeņradis 5, 5H Neitroni 4 Protoni 1 Nuklīdu īpašības Atommasa 5.035310(110) ... Wikipedia

Nuklīdu tabula Vispārīga informācija Nosaukums, simbols Ūdeņradis 6, 6H Neitrons 5 Protons 1 Nuklīda īpašības Atommasa 6.044940(280) ... Wikipedia

Nuklīdu tabula Vispārīga informācija Nosaukums, simbols Ūdeņradis 7, 7H Neitrons 6 Protons 1 Nuklīda īpašības Atommasa 7,052750 (1080) ... Wikipedia

Ūdeņradis– ķīmisko elementu periodiskās tabulas pirmais ķīmiskais elements D.I. Mendeļejevs. Ķīmiskais elements ūdeņradis atrodas Periodiskās sistēmas pirmajā grupā, galvenajā apakšgrupā, pirmajā periodā.

Ūdeņraža relatīvā atomu masa = 1.

Ūdeņradim ir visvienkāršākā atomu struktūra, tas sastāv no viena elektrona, kas atrodas perinukleārajā telpā. Ūdeņraža atoma kodols sastāv no viena protona.

Ūdeņraža atoms ķīmiskās reakcijās var dot vai iegūt elektronu, veidojot divu veidu jonus:

H0 + 1ē → H1− H0 – 1ē → H1+.

Ūdeņradis– visizplatītākais elements Visumā. Tas veido aptuveni 88,6% no visiem atomiem (apmēram 11,3% ir hēlija atomi, visu pārējo elementu īpatsvars kopā ir aptuveni 0,1%). Tādējādi ūdeņradis ir galvenā zvaigžņu un starpzvaigžņu gāzes sastāvdaļa. Starpzvaigžņu telpā šis elements pastāv atsevišķu molekulu, atomu un jonu veidā un var veidot molekulārus mākoņus, kas ievērojami atšķiras pēc izmēra, blīvuma un temperatūras.

Ūdeņraža masas daļa zemes garozā ir 1%. Tas ir devītais visizplatītākais elements. Ūdeņraža vērtība iekš ķīmiskie procesi uz Zemes ir gandrīz tikpat liels kā skābeklis. Atšķirībā no skābekļa, kas uz Zemes pastāv gan saistītā, gan brīvā stāvoklī, gandrīz viss ūdeņradis uz Zemes ir savienojumu veidā; Atmosfērā ir tikai ļoti neliels daudzums ūdeņraža vienkāršas vielas veidā (sausam gaisam 0,00005 tilpuma%).

Ūdeņradis ir daļa no gandrīz visām organiskajām vielām un atrodas visās dzīvās šūnās.

Ūdeņraža fizikālās īpašības

Vienkāršai vielai, ko veido ķīmiskais elements ūdeņradis, ir molekulāra struktūra. Tās sastāvs atbilst formulai H2. Tāpat kā ķīmiskais elements, vienkāršo vielu sauc arī par ūdeņradi.

Ūdeņradis– bezkrāsaina gāze, bez smaržas un garšas, ūdenī praktiski nešķīstoša. Istabas temperatūrā un normāli atmosfēras spiediensšķīdība ir 18,8 ml gāzes uz 1 litru ūdens.

Ūdeņradis– vieglākā gāze, tās blīvums ir 0,08987 g/l. Salīdzinājumam: gaisa blīvums ir 1,3 g/l.

Ūdeņradis var izšķīst metālos, piemēram, vienā tilpumā pallādija var izšķīdināt līdz 850 tilpumiem ūdeņraža. Tā ārkārtīgi mazā molekulārā izmēra dēļ ūdeņradis spēj izkliedēties cauri daudziem materiāliem

Tāpat kā citas gāzes, ūdeņradis zemā temperatūrā kondensējas bezkrāsainā gāzē dzidrs šķidrums, tas notiek temperatūrā - 252,8°C. Kad temperatūra sasniedz -259,2°C, ūdeņradis kristalizējas baltu kristālu veidā, līdzīgi sniegam.

Atšķirībā no skābekļa, ūdeņradim nav raksturīga allotropija

Ūdeņraža pielietojumi

Ūdeņradi izmanto dažādas nozares nozare. Amonjaka ražošanai tiek izmantots daudz ūdeņraža (NH3). No amonjaka iegūst slāpekļa mēslojumu, sintētiskās šķiedras un plastmasu, zāles.

Pārtikas rūpniecībā ūdeņradi izmanto margarīna ražošanā, kas satur cietos taukus. Lai tos iegūtu no šķidriem taukiem, caur tiem tiek izvadīts ūdeņradis.

Kad ūdeņradis sadedzina skābeklī, liesmas temperatūra ir aptuveni 2500°C.Šajā temperatūrā ugunsizturīgos metālus var izkausēt un metināt. Tādējādi ūdeņradis tiek izmantots metināšanā.

Kā raķešu degvielu izmanto šķidrā ūdeņraža un skābekļa maisījumu.

Šobrīd vairākas valstis ir uzsākušas pētījumus par neatjaunojamo enerģijas avotu (naftas, gāzes, ogļu) aizstāšanu ar ūdeņradi. Ūdeņradim sadegot skābeklī, veidojas videi draudzīgs produkts – ūdens, nevis oglekļa dioksīds izraisot siltumnīcas efektu.

Zinātnieki ierosina, ka 21. gadsimta vidū tas jāsāk masu produkcijaūdeņraža automašīnas. Plaši izmantos mājās degvielas šūnas, kura darba pamatā ir arī ūdeņraža oksidēšana ar skābekli.

19. gadsimta beigās – 20. gadsimta sākumā, aeronautikas laikmeta rītausmā tika iepildīts ūdeņradis Baloni, dirižabļiem un baloniem, jo ​​tas ir daudz vieglāks par gaisu. Tomēr dirižabļu laikmets sāka strauji aiziet pagātnē pēc katastrofas, kas notika ar dirižabli Hindenburga. 1937. gada 6. maijs, dirižablis, piepildīts ar ūdeņradi, tas aizdegās, kā rezultātā gāja bojā vairāki desmiti tā pasažieru.

Ūdeņradis ir ārkārtīgi sprādzienbīstams noteiktā proporcijā ar skābekli. Drošības noteikumu neievērošana izraisīja dirižablis aizdegšanos un eksploziju.

• Ūdeņradis– ķīmisko elementu periodiskās tabulas pirmais ķīmiskais elements D.I. Mendeļejevs
• Ūdeņradis atrodas periodiskās sistēmas I grupā, galvenajā apakšgrupā, 1. periodā
• Ūdeņraža valence savienojumos – I
• Ūdeņradis– bezkrāsaina gāze, bez smaržas un garšas, praktiski nešķīst ūdenī
• Ūdeņradis- vieglākā gāze
• Šķidrais un cietais ūdeņradis tiek ražots zemā temperatūrā
• Ūdeņradis var izšķīst metālos
• Ūdeņraža pielietojumi ir dažādi

Ūdeņradis - īpašs elements, kas Mendeļejeva periodiskajā tabulā vienlaikus aizņem divas šūnas. Tas atrodas divās elementu grupās, kurām ir pretējas īpašības, un šī funkcija padara to unikālu. Ūdeņradis ir vienkārša viela un neatņemama sastāvdaļa daudzi sarežģīti savienojumi, tas ir organogēns un biogēns elements. Ir vērts detalizēti iepazīties ar tā galvenajām iezīmēm un īpašībām.

Ūdeņradis Mendeļejeva periodiskajā tabulā

Galvenās ūdeņraža īpašības norādītas:

• sērijas numurs elements - 1 (vienādi protonu un elektronu skaits);
• atomu masa ir 1,00795;
• ūdeņradim ir trīs izotopi, no kuriem katram ir īpašas īpašības;
• tikai viena elektrona satura dēļ ūdeņradis spēj uzrādīt reducējošas un oksidējošas īpašības, un pēc elektrona ziedošanas ūdeņradim ir brīva orbitāle, kas piedalās ķīmisko saišu veidošanā saskaņā ar donora-akceptora mehānismu;
• ūdeņradis ir viegls elements ar zemu blīvumu;
• ūdeņradis ir spēcīgs reducētājs, tas atver sārmu metālu grupu pirmajā grupā uz galveno apakšgrupu;
• ūdeņradim reaģējot ar metāliem un citiem spēcīgiem reducētājiem, tas pieņem to elektronus un kļūst par oksidētāju. Šādus savienojumus sauc par hidrīdiem. Saskaņā ar šo raksturlielumu ūdeņradis parasti pieder pie halogēnu grupas (tabulā tas ir norādīts virs fluora iekavās), ar kuru tas ir līdzīgs.

Ūdeņradis kā vienkārša viela

Ūdeņradis ir gāze, kuras molekula sastāv no divām. Šo vielu 1766. gadā atklāja britu zinātnieks Henrijs Kavendišs. Viņš pierādīja, ka ūdeņradis ir gāze, kas eksplodē, reaģējot ar skābekli. Pēc ūdeņraža izpētes ķīmiķi atklāja, ka šī viela ir vieglākā no visām cilvēkam zināmajām.

Cits zinātnieks Lavuazjē elementam deva nosaukumu “hidrogēnijs”, kas tulkojumā no latīņu valodas nozīmē “ūdens dzemdēšana”. 1781. gadā Henrijs Kavendišs pierādīja, ka ūdens ir skābekļa un ūdeņraža savienojums. Citiem vārdiem sakot, ūdens ir ūdeņraža reakcijas produkts ar skābekli. Ūdeņraža uzliesmojošās īpašības bija zināmas senajiem zinātniekiem: atbilstošos ierakstus atstāja Paracelzs, kurš dzīvoja 16. gadsimtā.

Molekulārais ūdeņradis ir dabā sastopams, dabā sastopams gāzveida savienojums, kas sastāv no diviem atomiem un tiek nogādāts degošas šķembas virsmā. Ūdeņraža molekula var sadalīties atomos, kas pārvēršas hēlija kodolos, jo tie spēj piedalīties kodolreakcijās. Šādi procesi regulāri notiek kosmosā un uz Saules.

Ūdeņradis un tā fizikālās īpašības

Ūdeņradim ir šādi fizikālie parametri:

• vārās -252,76 °C;
• kūst -259,14 °C; *norādītajās temperatūras robežās ūdeņradis ir šķidrums bez smaržas, bezkrāsains;
• Ūdeņradis nedaudz šķīst ūdenī;
• ūdeņradis teorētiski var nonākt metāliskā stāvoklī, ja tāds ir īpaši nosacījumi(zema temperatūra un augsts spiediens);
• tīrs ūdeņradis ir sprādzienbīstama un uzliesmojoša viela;
• ūdeņradis spēj izkliedēties cauri metālu biezumam, tāpēc tajos labi šķīst;
• ūdeņradis ir 14,5 reizes vieglāks par gaisu;
• Pie augsta spiediena var iegūt sniegam līdzīgus cietā ūdeņraža kristālus.

Ūdeņraža ķīmiskās īpašības

Laboratorijas metodes:

• atšķaidītu skābju mijiedarbība ar aktīvajiem metāliem un vidējas aktivitātes metāliem;
• metālu hidrīdu hidrolīze;
• sārmu un sārmzemju metālu reakcija ar ūdeni.

Ūdeņraža savienojumi:

Ūdeņraža halogenīdi; nemetālu gaistoši ūdeņraža savienojumi; hidrīdi; hidroksīdi; ūdeņraža hidroksīds (ūdens); ūdeņraža peroksīds; organiskie savienojumi(olbaltumvielas, tauki, ogļūdeņraži, vitamīni, lipīdi, ēteriskās eļļas, hormoni). Noklikšķiniet, lai skatītu drošus eksperimentus, lai pētītu olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu īpašības.

Lai savāktu saražoto ūdeņradi, jums ir jātur mēģene otrādi. Ūdeņradi nevar savākt kā oglekļa dioksīdu, jo tas ir daudz vieglāks par gaisu. Ūdeņradis ātri iztvaiko, un, sajaucoties ar gaisu (vai lielās uzkrājumos), tas eksplodē. Tāpēc ir nepieciešams apgriezt mēģeni. Tūlīt pēc iepildīšanas caurule tiek aizvērta ar gumijas aizbāzni.

Lai pārbaudītu ūdeņraža tīrību, pie mēģenes kakliņa jātur aizdegts sērkociņš. Ja notiek blāvs un kluss sprādziens, gāze ir tīra un gaisa piemaisījumi ir minimāli. Ja vate ir skaļa un svilpo, gāze mēģenē ir netīra, tā satur liela daļa svešas sastāvdaļas.

Uzmanību! Nemēģiniet pats atkārtot šos eksperimentus!

Ūdeņradi 18. gadsimta otrajā pusē atklāja angļu zinātnieks fizikas un ķīmijas jomā G. Kavendišs. Viņam izdevās izolēt vielu tīrā stāvoklī, viņš sāka to pētīt un aprakstīja tās īpašības.

Šis ir stāsts par ūdeņraža atklāšanu. Eksperimentu laikā pētnieks noskaidroja, ka tā ir viegli uzliesmojoša gāze, kurai, sadegot gaisā, rodas ūdens. Tas noveda pie ūdens kvalitatīvā sastāva noteikšanas.

Kas ir ūdeņradis

Franču ķīmiķis A. Lavuazjē ūdeņradi kā vienkāršu vielu pirmo reizi pasludināja 1784. gadā, jo viņš noteica, ka tā molekulā ir tāda paša tipa atomi.

Ķīmiskā elementa nosaukums latīņu valodā izklausās kā hidrogēnijs (lasiet "hidrogēnijs"), kas nozīmē "ūdeni dodošs". Nosaukums attiecas uz degšanas reakciju, kas rada ūdeni.

Ūdeņraža raksturojums

N. Mendeļejevs tam piešķīra ūdeņraža apzīmējumu ķīmiskais elements pirmo kārtas numuru, ievietojot to pirmās grupas un pirmā perioda galvenajā apakšgrupā un nosacīti septītās grupas galvenajā apakšgrupā.

Ūdeņraža atomu masa (atommasa) ir 1,00797. Molekulārā masa H 2 ir vienāds ar 2 a. e. molārā masa ir skaitliski vienāda ar to.

To attēlo trīs izotopi, kuriem ir īpašs nosaukums: visizplatītākais protijs (H), smagais deitērijs (D), radioaktīvais tritijs (T).

Tas ir pirmais elements, ko var pilnībā sadalīt izotopos vienkāršā veidā. Tā pamatā ir liela izotopu masas atšķirība. Pirmo reizi process tika veikts 1933. Tas izskaidrojams ar to, ka tikai 1932. gadā tika atklāts izotops ar masu 2.

Fizikālās īpašības

Normālos apstākļos vienkāršā viela ūdeņradis diatomu molekulu veidā ir gāze, bezkrāsaina, bez garšas un smaržas. Nedaudz šķīst ūdenī un citos šķīdinātājos.

Kristalizācijas temperatūra - 259,2 o C, viršanas temperatūra - 252,8 o C.Ūdeņraža molekulu diametrs ir tik mazs, ka tām ir iespēja lēnām difundēt caur vairākiem materiāliem (gumiju, stiklu, metāliem). Šo īpašību izmanto, ja nepieciešams attīrīt ūdeņradi no gāzveida piemaisījumiem. Kad n. u. ūdeņraža blīvums ir 0,09 kg/m3.

Vai ir iespējams pārveidot ūdeņradi metālā pēc analoģijas ar elementiem, kas atrodas pirmajā grupā? Zinātnieki noskaidrojuši, ka ūdeņradis apstākļos, kad spiediens tuvojas 2 miljoniem atmosfēru, sāk absorbēt infrasarkanos starus, kas liecina par vielas molekulu polarizāciju. Iespējams, pie vēl lielāka spiediena ūdeņradis kļūs par metālu.

Tas ir interesanti: Pastāv pieņēmums, ka uz milzu planētām Jupitera un Saturna ūdeņradis ir atrodams metāla formā. Tiek pieņemts, ka zemes kodolā ir arī metālisks ciets ūdeņradis, pateicoties īpaši augstajam spiedienam, ko rada zemes apvalks.

Ķīmiskās īpašības

Gan vienkāršas, gan sarežģītas vielas nonāk ķīmiskā mijiedarbībā ar ūdeņradi. Bet ūdeņraža zemo aktivitāti nepieciešams palielināt, radot atbilstošus apstākļus - paaugstinot temperatūru, izmantojot katalizatorus utt.

Sildot, vienkāršas vielas, piemēram, skābeklis (O 2), hlors (Cl 2), slāpeklis (N 2), sērs (S) reaģē ar ūdeņradi.

Ja jūs aizdedzinat tīru ūdeņradi gāzes izplūdes caurules galā gaisā, tas sadegs vienmērīgi, bet tikko manāmi. Ja jūs novietojat gāzes izplūdes caurule tīra skābekļa atmosfērā, tad reakcijas rezultātā degšana turpināsies, veidojot ūdens pilienus uz trauka sieniņām:

Ūdens sadegšanu pavada liela siltuma daudzuma izdalīšanās. Tā ir eksotermiska savienojuma reakcija, kurā ūdeņradis oksidē ar skābekli, veidojot oksīdu H 2 O. Tā ir arī redoksreakcija, kurā tiek oksidēts ūdeņradis un reducēts skābeklis.

Reakcija ar Cl2 notiek līdzīgi, veidojot hlorūdeņradi.

Slāpekļa mijiedarbībai ar ūdeņradi ir nepieciešama augsta temperatūra un augsts spiediens, kā arī katalizatora klātbūtne. Rezultāts ir amonjaks.

Reakcijas rezultātā ar sēru veidojas sērūdeņradis, kura atpazīšanu atvieglo puvušu olu raksturīgā smaka.

Ūdeņraža oksidācijas pakāpe šajās reakcijās ir +1, bet tālāk aprakstītajos hidrīdos - 1.

Reaģējot ar dažiem metāliem, veidojas hidrīdi, piemēram, nātrija hidrīds - NaH. Daži no šiem kompleksajiem savienojumiem tiek izmantoti kā degviela raķetēm, kā arī kodolenerģētikā.

Ūdeņradis reaģē arī ar kompleksās kategorijas vielām. Piemēram, ar vara (II) oksīdu, formula CuO. Lai veiktu reakciju, vara ūdeņradis tiek izvadīts virs sakarsēta pulverveida vara (II) oksīda. Mijiedarbības laikā reaģents maina savu krāsu un kļūst sarkanbrūns, un ūdens pilieni nosēžas uz mēģenes aukstajām sieniņām.

Reakcijas laikā tiek oksidēts ūdeņradis, veidojot ūdeni, un varš no oksīda tiek reducēts uz vienkāršu vielu (Cu).

Lietošanas jomas

Ūdeņradim ir liela nozīme cilvēkiem un tiek izmantots dažādās jomās:

1. Ķīmiskajā ražošanā tās ir izejvielas, citās nozarēs – degviela. Naftas ķīmijas un naftas pārstrādes uzņēmumi nevar iztikt bez ūdeņraža.
2. Elektroenerģijas nozarē šī vienkāršā viela darbojas kā dzesēšanas līdzeklis.
3. Melnajā un krāsainajā metalurģijā ūdeņradim ir reducētāja loma.
4. Tas palīdz radīt inertu vidi, iesaiņojot produktus.
5. Farmācijas rūpniecība - izmanto ūdeņradi kā reaģentu ūdeņraža peroksīda ražošanā.
6. Laika apstākļu baloni ir piepildīti ar šo vieglo gāzi.
7. Šis elements ir pazīstams arī kā degvielas reduktors raķešu dzinējiem.

Zinātnieki vienbalsīgi prognozē, ka ūdeņraža degviela ieņems vadību enerģētikas sektorā.

Saņemšana rūpniecībā

Rūpniecībā ūdeņradi iegūst elektrolīzes ceļā, kas tiek pakļauts ūdenī izšķīdinātu sārmu metālu hlorīdu vai hidroksīdu iedarbībai. Izmantojot šo metodi, ir iespējams arī iegūt ūdeņradi tieši no ūdens.

Šiem nolūkiem izmanto koksa vai metāna pārveidošanu ar ūdens tvaikiem. Metāna sadalīšanās plkst paaugstināta temperatūra ražo arī ūdeņradi. Koksa krāsns gāzes sašķidrināšana ar frakcionētu metodi tiek izmantota arī ūdeņraža rūpnieciskai ražošanai.

Iegūts laboratorijā

Laboratorijā ūdeņraža ražošanai izmanto Kipp aparātu.

Reaģenti ir sālsskābe vai sērskābe un cinks. Reakcija rada ūdeņradi.

Ūdeņraža atrašana dabā

Ūdeņradis ir izplatītāks nekā jebkurš cits Visuma elements. Lielākā daļa zvaigžņu, tostarp Saule un citi kosmiskie ķermeņi, ir ūdeņradis.

Zemes garozā tas ir tikai 0,15%. Tas ir daudzos minerālos, visos organisko vielu, kā arī ūdenī, kas klāj 3/4 no mūsu planētas virsmas.

Augšējos atmosfēras slāņos var atrast ūdeņraža pēdas tīrā formā. Tas ir atrodams arī vairākās uzliesmojošās dabasgāzēs.

Gāzveida ūdeņradis ir vismazāk blīvs, un šķidrais ūdeņradis ir blīvākā viela uz mūsu planētas. Ar ūdeņraža palīdzību jūs varat mainīt savas balss tembru, ja to ieelpojat un izelpojot runājat.

Visspēcīgākā ūdeņraža bumba ir balstīta uz vieglākā atoma sadalīšanu.