Загрузил Тапок Вергилия

химия любимая

Реклама
«Муниципальное общеобразовательное учреждение
cредняя общеобразовательная школа № 11
Клинского района г.Клин Московской области»
Проект по химии:
Химический элемент таблицы
Д.И Менделеева
«Водород»
Проект выполнила:
Баженова Алина.,
ученица 9 класса
Проверила проект:
Чмиль Татьяна Валентиновна.,
учитель по химии
Клин-2019
Содержание
1)Нахождение и открытие водорода в природе;
2)Значение водорода для жизни;
3)Характеристика водорода как химического
элемента, физические и химические свойства
водорода;
4)Применение по отраслям: в промышленности,
медицине, транспорте, строительстве, сельском
хозяйстве, быту и т.д.;
5) Получение в лаборатории и
промышленности;
6)Важнейшие соединения водорода;
7)Интересные факты о водороде;
8)Вывод.
Нахождение и открытие водорода в
природе.
Водорода очень много на нашей планете, но в чистом виде его найти
нелегко. Немного можно обнаружить при извержении вулканов, во
время добычи нефти и в месте разложения органических веществ.
Больше половины всего количества находится в составе с водой. Так же
он входит в структуру нефти, различной глины, горючих газов,
животных и растений (присутствие в каждой живой клетке 50% по числу
атомов).
На долю водорода приходится около 92% всех атомов Вселенной. Он
основная составная часть вещества звезд и межзвездного газа, в виде
соединений образует атмосферу многих планет. На Земле доля атомов
водорода 17%, он входит в состав самого распространенного вещества воды, в состав соединений образующих живые организмы, где доля его
атомов около 50%. В то же время массовая доля водорода на Земле
(земная кора + гидросфера) около 1,5%
Элемент был обнаружен британским ученым Генри Кавендишем в 1766
году. Происхождение названия восходит к греческим словам «гидро» и
«генов», что означает «вода» и «генератор». Еще в 1671 году Роберт
Бойл (1627-1691, английский химик и физик) опубликовал статью
«Новые эксперименты, касающиеся отношения между пламенем и
воздухом», в которой он описал реакцию между железными опилками и
разбавленными кислотами. В процессе экспериментов ученый заметил,
что реакция данных веществ приводит к эволюции газообразного
водорода («горючий раствор Марса»). Однако только в 1766 году газ
был утвержден в качестве основного элемента Генри Кавендишем (17311810, английский химик и физик, который также открыл азот),
использовавшим для синтеза ртуть. Ученый охарактеризовал его как
«легковоспламеняющийся воздух из металлов». Кавендиш точно описал
свойства водорода, но ошибочно считал, что газ происходит от металла,
а не от кислоты. Современное название химическому элементу дал
французский естествоиспытатель А. Л. Лавуазье. Русское название
"водород" предложил химик М. Ф. Соловьев в 1824 году - по аналогии с
"кислородом" М.В. Ломоносова.
Значения водорода для жизни.
Биологическое значение водорода определяется тем, что он входит в
состав молекул воды и всех важнейших групп природных соединений,
в том числе белков, нуклеиновых кислот, липидов, углеводов.
Примерно 10 % массы живых организмов приходится на водород.
Способность водорода образовывать водородную связь играет
решающую роль в поддержании пространственной четвертичной
структуры
белков,
а
также
в
осуществлении
принципа
комплементарности в построении и функциях нуклеиновых кислот (то
есть в хранении и реализации генетической информации), вообще в
осуществлении «узнавания» на молекулярном уровне. Водород (ион
Н+) принимает участие в важнейших динамических процессах и
реакциях в организме — в биологическом окислении, обеспечивающим
живые клетки энергией, в фотосинтезе у растений, в реакциях
биосинтеза, в азотфиксации и бактериальном фотосинтезе, в
поддержании кислотно-щелочного равновесия и гомеостаза, в
процессах мембранного транспорта. Таким образом, наряду с
кислородом (O) и углеродом (C) водород образует структурную и
функциональную основы явлений жизни.
Характеристика водорода как
химического элемента.
Водород (лат. Hydrogenium), H, химический элемент.
1)первый по порядковому номеру в периодической системе
Менделеева;
2)атомная масса 1,0079;
3)При обычных условиях Водород - газ; не имеет цвета, запаха и вкуса;
4)электронное строение: 1s1;
5)характерные степени окисления 0,1,-1;
6) формула H2.
Физические свойства:
Высокая температура и давление значительно меняют его качества, но
при обычных условиях он:
1) обладает высокой теплопроводностью, если сравнивать с другими
газами;
2)нетоксичен и плохо растворим в воде;
3)с плотностью 0,0899 г/л при 0°С и 1 атм;
4) превращается в жидкость при температуре -252,8°С;
5)становится твердым при -259,1°С;
6)удельная теплота сгорания 120,9•106 Дж/кг;
8)Для превращения в жидкость или твердое состояние требуются
высокое давление и очень низкие температуры. В сжиженном
состоянии он текуч и легок.
Химические свойства:
1)Под давлением и при охлаждении (-252,87 гр. С) водород обретает
жидкое состояние, которое по весу легче любого аналога. В нем он
занимает меньше места, чем в газообразном виде;
2)Он типичный неметалл. В лабораториях его получают путем
взаимодействия металлов (например, цинка или железа) с
разбавленными кислотами. При обычных условиях малоактивен и
вступает в реакцию только с активными неметаллами. Водород может
отделять кислород из оксидов, и восстанавливать металлы из
соединений. Он и его смеси образуют водородную связь с некоторыми
элементами;
3)Газ хорошо растворяется в этаноле и во многих металлах, особенно в
палладии. Серебро его не растворяет. Водород может окисляться во
время сжигания в кислороде или на воздухе, и при взаимодействии с
галогенами;
4)Во время соединения с кислородом, образуется вода. Если
температура при этом обычная, то реакция идет медленно, если выше
550°С - со взрывом (превращается в гремучий газ).
Применение по отраслям.
1)Химическая промышленность: при производстве аммиака, метанола,
мыла и пластмасс;
2)Пищевая промышленность: при производстве маргарина из жидких
растительных масел, зарегистрирован в качестве пищевой добавки E949
(упаковочный газ, класс «Прочие»), входит в список пищевых добавок,
допустимых к применению в пищевой промышленности Российской
Федерации в качестве вспомогательного средства для производства пищевой
продукции;
3)Авиационная промышленность: водород очень лёгок и в воздухе всегда
поднимается вверх. Когда-то дирижабли и воздушные шары наполняли
водородом. Но в 30-х гг. XX в. произошло несколько катастроф, в ходе
которых дирижабли взрывались и сгорали. В наше время дирижабли
наполняют гелием, несмотря на его существенно более высокую стоимость;
4)Топливная промышленность: водород используют в качестве ракетного
топлива. Ведутся исследования по применению водорода как топлива для
легковых и грузовых автомобилей. Водородные двигатели не загрязняют
окружающей среды и выделяют только водяной пар. В водороднокислородных топливных элементах используется водород для
непосредственного преобразования энергии химической реакции в
электрическую. Одно из первых применений водорода - летательные
аппараты легче воздуха: воздушные шары и дирижабли. Из-за высокой
пожароопасности водорода это применение было прекращено, за
исключением метеозондов. Атомарный водород используется для атомноводородной сварки. Жидкий водород - один из видов ракетного топлива. В
водородно-кислородных топливных элементах водород используется для
непосредственного преобразования энергии химической реакции в
электрическую;
5)Пероксид водорода: 3%-ный раствор применяют в медицине,
косметологии, в промышленности для отбеливания соломы, перьев, клея,
мехов, кожи и т.д., 60%-ный раствор применяют для отбеливания жиров и
масел. Сильно концентрированные растворы (85-90%) в смеси с некоторыми
горючими веществами применяются для получения взрывчатых смесей, как
окислитель в ракетных и торпедных двигателях;
6)Дейтерид лития-6: как источник дейтерия и трития в термоядерном
оружии (водородная бомба).
Получение водорода в лаборатории.
В лабораториях водород получают уже известным вам
способом, действуя кислотами на металлы: железо, цинк и др.
Поместим на дно пробирки три гранулы цинка и прильем небольшой
объем соляной кислоты. Там, где кислота соприкасается с цинком (на
поверхности гранул), появляются пузырьки бесцветного газа, которые
быстро поднимаются к поверхности раствора:
Атомы цинка замещают атомы водорода в молекулах кислоты,
в результате чего образуется простое вещество водород Н2, пузырьки
которого выделяются из раствора. Для получения водорода
таким способом можно использовать не только хлороводородную
кислоту и цинк, но и некоторые другие кислоты и металлы.
Соберем водород методом вытеснения воздуха, располагая пробирку
вверх дном (объясните почему), или методом вытеснения воды и
проверим его на чистоту. Пробирку с собранным водородом наклоняем
к пламени спиртовки. Глухой хлопок свидетельствует о том, что
водород чистый; «лающий» громкий звук взрыва говорит
о загрязненности его примесью воздуха.
В химических лабораториях для получения относительно небольших
объемов водорода обычно применяют способ разложения воды
с помощью электрического тока:
Из уравнения процесса разложения следует, что из 2 моль
воды образуются 2 моль водорода и 1 моль кислорода. Следовательно,
и соотношение объемов этих газов также равно:
Получение водорода в промышленности.
Очевидно, что при огромных объемах промышленного производства
сырьем для получения водорода должны быть легкодоступные и
дешевые вещества. Такими веществами являются природный газ (метан
СН4) и вода. Запасы природного газа очень велики, а воды —
практически неограниченны. Самый дешевый способ получения
водорода — разложение метана при нагревании:
Эту реакцию проводят при температуре около 1000 °С.
В промышленности водород также получают, пропуская водяные пары
над раскаленным углем:
Важнейшие соединения водорода.
Оксид водорода, H2O - вода - бесцветная жидкость, без цвета, без
запаха, без вкуса. Аномальные физические свойства воды (Тпл = 0°С,
Ткип = 100°С) обусловлены образованием межмолекулярных
водородных связей. Является амфолитом, диссоциируя с образованием
ионов гидроксония и гидроксид-ионов, однако степень диссоциации
1,8*10-16, поэтому чистая вода почти не проводит электрический ток.
Вода - весьма реакционноспособное вещество. Основные реакции:
1)реакции соединения с оксидами активных металлов и неметаллов, с
образованием соответствующих гидроксидов основного или
кислотного характера;
2) реакции гидролиза (обратимого и необратимого) многих
неорганических и органических веществ;
3)реакции гидратации - присоединение воды по кратным связям
органических соединений.
Пероксид водорода - H2O2 - бесцветная сиропообразная жидкость, без
цвета, без запаха, с неприятным металлическим вкусом. В
максимальной концентрации - жидкость (с плотностью около 1,5 г/см3),
Тпл -0,43°C, Ткип 150°C. В воде, этиловом спирте, этиловом эфире
растворяется в любых соотношениях.
В концентрированных растворах пероксид водорода неустойчив,
разлагается на воду и кислород со взрывом. Вызывает сильные ожоги.
Обычно применяется в виде разбавленных (3%-30%) растворов.
Является окислителем, на чем использовано его применение как
отбеливателя, дезинфицирующего средства и т.д. В природе
встречается в нижних слоях атмосферы, в атмосферных осадках.
Интересные факты о водороде.
1) Оказывается, автомобили, функционирующие на водородном
топливе, не выделяют вредные выхлопные газы, продуктами их
деятельности являются лишь водяной пар и горячий воздух. Первой в
мире моделью, которая работает на водороде, является четырехдверный седан Mirai от компании Toyota.
2)Водород оздоравливает организм на клеточном уровне, повышает
иммунитет и жизненный тонус организма, оказывает профилактическое
и лечебное действие при множестве самых различных заболеваний,
включая хронические, омолаживает организм и препятствует
преждевременному старению.
3) Представители ВМФ США утверждают, что научились получать
топливо из морской воды и вскоре смогут значительно повысить
автономность и боеспособность своих кораблей. Основой получения
топлива, является извлечение водорода и диоксида углерода из морской
воды с последующим преобразованием данных компонентов в жидкое
углеводородное топливо.
Вывод.
Водорода очень много на нашей планете, но в чистом виде его найти
нелегко.
Водород получали многие ученые, но первооткрывателем считают
Генри Кавендиша. Название водорода гидрогениум (от греческого
“рождают воду”). Молекула водорода состоит из двух атомов. Водород
входит в состав молекул воды и всех важнейших групп природных
соединений, в том числе белков, нуклеиновых кислот, липидов,
углеводов. Примерно 10 % массы живых организмов приходится на
водород. Применяется в топливной, химической, пищевой,
авиационной промышленностях. Основные соединения водорода это
Оксид водорода, H2O – вода и Пероксид водорода - H2O2
Также, я узнала что водород поддерживает наш организм на клеточном
уровне и то, что существуют автомобили на водородном топливе,
которые не выделяются вредные выхлопные газы.
Список используемой
литературы.
https://otherreferats.allbest.ru/chemistry/00819244_0.html
http://fb.ru/article/341264/istoriya-otkryitiya-vodoroda-ot-teorii-k-praktike
http://www.kontren.narod.ru/x_el/info01.htm
https://znanija.com/task/5081571
https://1001student.ru/himiya/h2-vodorod.html
http://ru.solverbook.com/spravochnik/ximiya/ximicheskieelementy/vodorod-i-ego-xarakteristiki/
https://esoreiter.ru/index.php?id=0115/31012015185414.html&dat=news&li
st=01.2015
http://facty.by/khimiya/181-fakty-o-vodorode
https://h2miraclewater.net/2016/08/11/интересно-всем-20-фактов-оводороде/
Скачать
Случайные карточки
15 основных стилей интерьера

15 Карточек Антон piter

Создать карточки