IA группа элементов Менделеева

Контрольная работа - Химия

Другие контрольные работы по предмету Химия

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

Ташкентский Архитектурно-Строительный Институт

Факультет Инженерно-Строительной Инфраструктуры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практическая работа

по предмету Химии

на тему: IA группа элементов Менделеева

 

 

Выполнил: Студент гр. Ким Лев

Принял: Преподаватель Ахмедов Р.Т.

 

 

 

 

 

Ташкент 2011г.

 

Водород. Получение

 

Промышленные способы получения простых веществ зависят от того, в каком виде соответствующий элемент находится в природе, то есть что может быть сырьём для его получения. Так, кислород, имеющийся в свободном состоянии, получают физическим способом - выделением из жидкого воздуха. Водород же практически весь находится в виде соединений, поэтому для его получения применяют химические методы. В частности, могут быть использованы реакции разложения. Одним из способов получения водорода служит реакция разложения воды электрическим током.

Основной промышленный способ получения водорода - реакция с водой метана, который входит в состав природного газа. Она проводится при высокой температуре:

 

СН4 + 2Н2O = CO2↑ + 4Н2 −165 кДж

 

Один из лабораторных способов получения водорода, который иногда применяется и в промышленности, - разложение воды электротоком.

Обычно в лаборатории водород получают взаимодействием цинка с соляной кислотой.

В промышленности

.Электролиз водных растворов солей:

 

2NaCl + 2H2O → H2↑ + 2NaOH + Cl2

 

.Пропускание паров воды над раскаленным коксом при температуре около 1000 C:

 

H2O + C ⇄ H2 + CO

 

.Из природного газа.

Конверсия с водяным паром:

4 + H2O ⇄ CO + 3H2 (1000 C)

 

Каталитическое окисление кислородом:

 

CH4 + O2 ⇄ 2CO + 4H2

 

.Крекинг и риформинг углеводородов в процессе переработки нефти.

В лаборатории

.Действие разбавленных кислот на металлы. Для проведения такой реакции чаще всего используют цинк и разбавленную соляную кислоту:

+ 2HCl → ZnCl2 + H2↑

 

.Взаимодействие кальция с водой:

+ 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑

 

.Гидролиз гидридов:

+ H2O → NaOH + H2↑

 

.Действие щелочей на цинк или алюминий:

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑+ 2KOH + 2H2O → K2[Zn(OH)4] + H2↑

 

5.С помощью электролиза. При электролизе водных растворов щелочей или кислот на катоде происходит выделение водорода, например:

 

H3O+ + 2e− → H2↑ + 2H2O

 

Физические свойства

 

Водород - самый лёгкий газ, он легче воздуха в 14,5 раз. 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 120.9106 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 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/см) и текучая (вязкость при −253 C 13,8 спуаз). 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.

Твердый водород, температура плавления −259,2 C, плотность 0,0807 г/см (при −262 C) - снегоподобная масса, кристаллы гексогональной сингонии, пространственная группа P6/mmc, параметры ячейки a=3,75 c=6,12. При высоком давлении водород переходит в металлическое состояние.

Молекулярный водород существует в двух спиновых формах (модификациях) - в виде орто- и параводорода. В молекуле ортоводорода o-H2 (т. пл. −259,10 C, т. кип. −252,56 C) ядерные спины направлены одинаково (параллельны), а у параводорода p-H2 (т. пл. −259,32 C, т. кип. −252,89 C) - противоположно друг другу (антипараллельны). Равновесная смесь o-H2 и p-H2 при заданной температуре называется равновесный водород e-H2.

Разделить модификации водорода можно адсорбцией на активном угле при температуре жидкого азота. При очень низких температурах равновесие между ортоводородом и параводородом почти нацело сдвинуто в сторону последнего. При 80 К соотношение форм приблизительно 1:1. Десорбированный параводород при нагревании превращается в ортоводород вплоть до образования равновесной при комнатной температуре смеси (орто-пара: 75:25). Без катализатора превращение происходит медленно (в условиях межзвёздной среды - с характерными временами вплоть до космологических), что даёт возможность изучить свойства отдельных модификаций.

 

Химические свойства

 

Молекулы водорода

s