წყალბადის ქიმიური რეაქციები. ჰალოგენების ქიმიური თვისებები

წყალბადი არის ყველაზე უხვი ქიმიური ელემენტი სამყაროში. სწორედ ის ქმნის ვარსკვლავების აალებადი ნივთიერების საფუძველს.

წყალბადი არის პირველი ქიმიური ელემენტი მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში. მის ატომს აქვს უმარტივესი სტრუქტურა: ერთი ელექტრონი ბრუნავს ელემენტარული ნაწილაკების "პროტონის" გარშემო (ატომის ბირთვი):

ბუნებრივი წყალბადი შედგება სამი იზოტოპისგან: პროტიუმი 1 H, დეიტერიუმი 2 H და ტრიტიუმი 3 H.

ამოცანა 12.1.მიუთითეთ ამ იზოტოპების ატომების ბირთვების აგებულება.

გარე დონეზე ერთი ელექტრონის მქონე წყალბადის ატომს შეუძლია გამოავლინოს მისთვის ერთადერთი შესაძლო ვალენტობა I:

Კითხვა.იქმნება თუ არა დასრულებული გარე დონე, როდესაც წყალბადის ატომი იღებს ელექტრონებს?

ამრიგად, წყალბადის ატომს შეუძლია მიიღოს და მისცეს ერთიელექტრონი, ანუ ტიპიური არალითონია. IN ნებისმიერიაერთიანებს წყალბადის ატომს ერთივალენტინი.

მარტივი ნივთიერება "წყალბადი" H 2- უფერო და უსუნო გაზი, ძალიან მსუბუქი. ის ცუდად იხსნება წყალში, მაგრამ ძალიან ხსნადია ბევრ ლითონში. ასე რომ, ერთი ტომი პალადიუმი Рdშთანთქავს 900 მოცულობის წყალბადს.

სქემა (1) გვიჩვენებს, რომ წყალბადი შეიძლება იყოს როგორც ჟანგვის აგენტი, ასევე შემცირების აგენტი, რომელიც რეაგირებს აქტიურ ლითონებთან და ბევრ არამეტალთან:

ამოცანა 12.2.დაადგინეთ, რომელ რეაქციებშია წყალბადი ჟანგვის აგენტი და რომელ რედუქტორს წარმოადგენს. გაითვალისწინე წყალბადის მოლეკულა შედგება ორი ატომისგან.

წყალბადისა და ჟანგბადის ნაზავი არის „ასაფეთქებელი აირი“, რადგან მისი აალებისას ხდება ძლიერი აფეთქება, რომელმაც მრავალი სიცოცხლე შეიწირა. ამიტომ, ექსპერიმენტები, რომლებშიც წყალბადი გამოიყოფა, ცეცხლისგან მოშორებით უნდა ჩატარდეს.

ყველაზე ხშირად წყალბადი ვლინდება აღდგენითი თვისებები, რომელიც გამოიყენება მათი ოქსიდებიდან სუფთა ლითონების მისაღებად *:

* მსგავს თვისებებს ავლენს ალუმინი (იხილეთ გაკვეთილი 10 - ალუმოთერმია).

წყალბადსა და ორგანულ ნაერთებს შორის სხვადასხვა რეაქცია მიმდინარეობს. ასე რომ, წყალბადის დამატების გამო ( ჰიდროგენიზაცია) თხევადი ცხიმები გადაიქცევა მყარებად (მეტი გაკვეთილი 25).

წყალბადის მიღება შესაძლებელია სხვადასხვა გზით:

• ლითონების ურთიერთქმედება მჟავებთან:

ამოცანა 12.3. ალუმინი, სპილენძი და თუთია მარილმჟავასთან ერთად. რა შემთხვევაში არ ხდება რეაქცია? რატომ? სირთულის შემთხვევაში იხილეთ 2.2 და 8.3 გაკვეთილები;

• აქტიური ლითონების ურთიერთქმედება წყალთან:

ამოცანა 12.4.დაწერეთ ასეთი რეაქციების განტოლებები ნატრიუმი, ბარიუმი, ალუმინი, რკინა, ტყვია. რა შემთხვევაში არ ხდება რეაქცია? რატომ? სირთულის შემთხვევაში იხილეთ გაკვეთილი 8.3.

სამრეწველო მასშტაბით წყალბადი მიიღება წყლის ელექტროლიზით:

აგრეთვე წყლის ორთქლის გავლისას ცხელი რკინის ფილებით:

წყალბადი სამყაროს ყველაზე უხვი ელემენტია. ის შეადგენს ვარსკვლავების მასის უმეტეს ნაწილს და მონაწილეობს თერმობირთვულ შერწყმაში - ენერგიის წყაროს, რომელსაც ეს ვარსკვლავები ასხივებენ.

ჟანგბადი

ჟანგბადი არის ყველაზე გავრცელებული ქიმიური ელემენტი ჩვენს პლანეტაზე: დედამიწის ქერქის ატომების ნახევარზე მეტი ჟანგბადია. ნივთიერება ჟანგბადი O 2 არის ჩვენი ატმოსფეროს დაახლოებით 1/5, ხოლო ქიმიური ელემენტი ჟანგბადი არის ჰიდროსფეროს (ოკეანეების) 8/9.

მენდელეევის პერიოდულ სისტემაში ჟანგბადს სერიული ნომერი 8 აქვს და მეორე პერიოდის VI ჯგუფშია. ამრიგად, ჟანგბადის ატომის სტრუქტურა შემდეგია:

გარე დონეზე 6 ელექტრონის მქონე ჟანგბადი ტიპიური არალითონია, ე.ი. ორიელექტრონი გარე დონის დასრულებამდე:

ამიტომ, მის ნაერთებში ჟანგბადი ავლენს ვალენტობას IIდა ჟანგვის მდგომარეობა –2 (პეროქსიდების გამოკლებით).

ელექტრონების მიღებით, ჟანგბადის ატომი ავლენს ჟანგვის აგენტის თვისებებს. ჟანგბადის ეს თვისება უაღრესად მნიშვნელოვანია: ჟანგვის პროცესები ხდება სუნთქვის, მეტაბოლიზმის დროს; ჟანგვის პროცესები ხდება მარტივი და რთული ნივთიერებების წვის დროს.

წვა - მარტივი და რთული ნივთიერებების დაჟანგვათან ახლავს სინათლისა და სითბოს გამოყოფა. თითქმის ყველა ლითონი და არალითონი იწვის ან იჟანგება ჟანგბადის ატმოსფეროში. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ოქსიდები:

* უფრო ზუსტად, Fe 3 O 4.

წვის დროსჟანგბადში რთული ნივთიერებებიწარმოიქმნება ოქსიდები ქიმიური ელემენტები, შედის თავდაპირველ ნივთიერებაში. მარტივი ნივთიერებების სახით გამოიყოფა მხოლოდ აზოტი და ჰალოგენები:

ამ რეაქციებიდან მეორე გამოიყენება როგორც სითბოს და ენერგიის წყარო ყოველდღიურ ცხოვრებაში და ინდუსტრიაში, მეთანის შემდეგ CH 4შედის ბუნებრივ აირში.

ჟანგბადი შესაძლებელს ხდის მრავალი სამრეწველო და ბიოლოგიური პროცესის გააქტიურებას. დიდი რაოდენობით ჟანგბადი მიიღება ჰაერიდან, ასევე წყლის (ისევე წყალბადის) ელექტროლიზით. მცირე რაოდენობით, მისი მიღება შესაძლებელია რთული ნივთიერებების დაშლით:

ამოცანა 12.5.დაალაგეთ კოეფიციენტები აქ მოცემულ რეაქციის განტოლებებში.

წყალი

წყალი ვერაფრით შეიცვლება – ამით განსხვავდება ის თითქმის ყველა სხვა ნივთიერებისგან, რომელიც ჩვენს პლანეტაზეა. წყლის შეცვლა შესაძლებელია მხოლოდ თავად წყლით. არ არსებობს სიცოცხლე წყლის გარეშე: ყოველივე ამის შემდეგ, სიცოცხლე დედამიწაზე გაჩნდა, როდესაც მასზე წყალი გამოჩნდა. სიცოცხლე წყალში წარმოიშვა, რადგან ის ბუნებრივი უნივერსალურია გამხსნელი. ის ხსნის და, შესაბამისად, ფქვავს ყველა საჭირო საკვებ ნივთიერებას და ამარაგებს მათ ცოცხალი ორგანიზმების უჯრედებს. დაფქვის შედეგად კი მკვეთრად იზრდება ქიმიური და ბიოქიმიური რეაქციების სიჩქარე. უფრო მეტიც, წინასწარი დაშლის გარეშე, 99.5% (199 ყოველი 200-დან) რეაქცია არ შეიძლება მოხდეს! (იხილეთ ასევე გაკვეთილი 5.1.)

ცნობილია, რომ ზრდასრულმა ადამიანმა დღეში 2,5–3 ლიტრი წყალი უნდა მიიღოს, ამდენივე გამოიყოფა ორგანიზმიდან: ანუ არის წყლის ბალანსი ადამიანის ორგანიზმში. თუ ის დაირღვა, ადამიანი შეიძლება უბრალოდ მოკვდეს. მაგალითად, ადამიანის მიერ წყლის მხოლოდ 1–2% დაკარგვა იწვევს წყურვილს, ხოლო 5% ზრდის სხეულის ტემპერატურას თერმორეგულაციის დარღვევის გამო: ხდება გულისცემა, ჩნდება ჰალუცინაციები. ორგანიზმში წყლის 10% ან მეტის დაკარგვით ხდება ცვლილებები, რომლებიც უკვე შეუქცევადია. ადამიანი მოკვდება დეჰიდრატაციისგან.

წყალი უნიკალური ნივთიერებაა. მისი დუღილის წერტილი უნდა იყოს -80 °C (!), მაგრამ +100 °C. რატომ? იმიტომ, რომ პოლარულ წყლის მოლეკულებს შორის იქმნება წყალბადის ბმები:

მაშასადამე, ყინულიც და თოვლიც ფხვიერია და უფრო დიდ მოცულობას იკავებს ვიდრე თხევადი წყალი. შედეგად, ყინული ამოდის წყლის ზედაპირზე და იცავს წყალსაცავების ბინადრებს გაყინვისგან. ახლად დაცემული თოვლი შეიცავს უამრავ ჰაერს და არის შესანიშნავი სითბოს იზოლატორი. თუ თოვლმა დედამიწა სქელი ფენით დაფარა, მაშინ ცხოველებიც და მცენარეებიც ყველაზე მძიმე ყინვებისგან გადარჩნენ.

გარდა ამისა, წყალს აქვს მაღალი სითბოს ტევადობა და არის ერთგვარი სითბოს აკუმულატორი. ამიტომ, ზღვებისა და ოკეანეების სანაპიროებზე კლიმატი რბილია და კარგად მორწყული მცენარეები ნაკლებად განიცდიან ყინვას, ვიდრე მშრალი.

წყლის გარეშე შეუძლებელია ჰიდროლიზი, ქიმიური რეაქცია, რომელიც აუცილებლად თან ახლავს ცილების, ცხიმებისა და ნახშირწყლების შეწოვას, რომლებიც სავალდებულოჩვენი საკვების კომპონენტები. ჰიდროლიზის შედეგად, ეს რთული ორგანული ნივთიერებები იშლება დაბალმოლეკულური წონის ნივთიერებებად, რომლებიც, ფაქტობრივად, შეიწოვება ცოცხალი ორგანიზმის მიერ (დაწვრილებით იხილეთ გაკვეთილები 25–27). ჰიდროლიზის პროცესები ჩვენ განვიხილეთ მე-6 გაკვეთილზე.წყალი რეაგირებს ბევრ ლითონთან და არალითონებთან, ოქსიდებთან, მარილებთან.

ამოცანა 12.6.დაწერეთ რეაქციის განტოლებები:

1. ნატრიუმი + წყალი →
2. ქლორი + წყალი →
3. კალციუმის ოქსიდი + წყალი →
4. გოგირდის ოქსიდი (IV) + წყალი →
5. თუთიის ქლორიდი + წყალი →
6. ნატრიუმის სილიკატი + წყალი →

ცვლის თუ არა ეს გარემოს რეაქციას (pH)?

წყალი არის პროდუქტიბევრი რეაქცია. მაგალითად, ნეიტრალიზაციის რეაქციაში და ბევრ OVR-ში წყალი აუცილებლად წარმოიქმნება.

ამოცანა 12.7.დაწერეთ განტოლებები ასეთი რეაქციებისთვის.

დასკვნები

წყალბადი არის ყველაზე გავრცელებული ქიმიური ელემენტი სამყაროში, ხოლო ჟანგბადი ყველაზე გავრცელებული ქიმიური ელემენტია დედამიწაზე. ეს ნივთიერებები ავლენენ საპირისპირო თვისებებს: წყალბადი არის აღმდგენი საშუალება, ხოლო ჟანგბადი არის ჟანგვის აგენტი. ამიტომ, ისინი ადვილად რეაგირებენ ერთმანეთთან და ქმნიან დედამიწაზე ყველაზე გასაოცარ და ყველაზე გავრცელებულ ნივთიერებას - წყალს.

წყალბადი H არის ქიმიური ელემენტი, ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ჩვენს სამყაროში. წყალბადის, როგორც ელემენტის მასა ნივთიერებების შემადგენლობაში არის სხვა ტიპის ატომების მთლიანი შემცველობის 75%. იგი შედის პლანეტის ყველაზე მნიშვნელოვან და სასიცოცხლო კავშირში - წყალში. გამორჩეული თვისებაწყალბადი ასევე არის ის ფაქტი, რომ ის პირველი ელემენტია D.I. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემაში.

აღმოჩენა და გამოკვლევა

წყალბადის შესახებ პირველი ცნობები პარაცელსუსის თხზულებებში მეთექვსმეტე საუკუნით თარიღდება. მაგრამ მისი იზოლაცია გაზის ნარევიჰაერი და აალებადი თვისებების შესწავლა უკვე ჩატარდა XVII საუკუნეში მეცნიერ ლემერის მიერ. წყალბადი საფუძვლიანად შეისწავლა ინგლისელმა ქიმიკოსმა, ფიზიკოსმა და ნატურალისტმა, რომელმაც ექსპერიმენტულად დაამტკიცა, რომ წყალბადის მასა ყველაზე მცირეა სხვა აირებთან შედარებით. მეცნიერების განვითარების შემდგომ ეტაპებზე მასთან მუშაობდა მრავალი მეცნიერი, კერძოდ, ლავუაზიე, რომელიც მას „წყლის მშობიარობას“ უწოდებდა.

დამახასიათებელია PSCE-ში პოზიციის მიხედვით

ელემენტი, რომელიც ხსნის D.I. მენდელეევის პერიოდულ სისტემას, არის წყალბადი. ატომის ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს ახასიათებს ორმაგობა, ვინაიდან წყალბადი ერთდროულად მიეკუთვნება პირველ ჯგუფს, მთავარ ქვეჯგუფს, თუ ის იქცევა როგორც მეტალი და თმობს ერთ ელექტრონს ქიმიური რეაქციის პროცესში და მეშვიდე - ვალენტური გარსის სრული შევსების შემთხვევაში, ანუ მიმღების უარყოფითი ნაწილაკი, რომელიც მას ჰალოგენების მსგავსს ახასიათებს.

ელემენტის ელექტრონული სტრუქტურის მახასიათებლები

რთული ნივთიერებების თვისებები, რომელშიც ის შედის და უმარტივესი ნივთიერების H 2, პირველ რიგში განისაზღვრება წყალბადის ელექტრონული კონფიგურაციით. ნაწილაკს აქვს ერთი ელექტრონი Z= (-1), რომელიც ბრუნავს თავის ორბიტაზე ბირთვის გარშემო, შეიცავს ერთ პროტონს ერთეული მასით და დადებითი მუხტით (+1). მისი ელექტრონული კონფიგურაცია იწერება როგორც 1s 1, რაც ნიშნავს წყალბადის პირველ და ერთადერთ s-ორბიტალში ერთი უარყოფითი ნაწილაკის არსებობას.

როდესაც ელექტრონი იშლება ან გაცემულია და ამ ელემენტის ატომს აქვს ისეთი თვისება, რომ იგი დაკავშირებულია ლითონებთან, მიიღება კატიონი. სინამდვილეში, წყალბადის იონი არის დადებითი ელემენტარული ნაწილაკი. ამიტომ ელექტრონის გარეშე წყალბადს უბრალოდ პროტონს უწოდებენ.

ფიზიკური თვისებები

მოკლედ რომ აღწერს წყალბადს, ეს არის უფერო, ოდნავ ხსნადი აირი, რომლის ფარდობითი ატომური მასაა 2, 14,5-ჯერ მსუბუქია ვიდრე ჰაერი, გათხევადების ტემპერატურა -252,8 გრადუსი ცელსიუსით.

გამოცდილებიდან ადვილად ჩანს, რომ H2 ყველაზე მსუბუქია. ამისათვის საკმარისია სამი ბურთი შეავსოთ სხვადასხვა ნივთიერებით - წყალბადით, ნახშირორჟანგით, ჩვეულებრივი ჰაერით და ერთდროულად გაათავისუფლოთ ისინი ხელიდან. ის, რომელიც სავსეა CO 2-ით, ნებისმიერზე სწრაფად მიაღწევს მიწას, რის შემდეგაც იგი ჰაერის ნარევით გაბერილი დაეცემა და H 2-ის შემცველი ავა ჭერამდე.

წყალბადის ნაწილაკების მცირე მასა და ზომა ამართლებს მასში შეღწევის უნარს სხვადასხვა ნივთიერებები. ერთი და იგივე ბურთის მაგალითზე, ამის გადამოწმება ადვილია, რამდენიმე დღეში ის თავისთავად ამოიწურება, რადგან გაზი უბრალოდ გაივლის რეზინას. ასევე, წყალბადი შეიძლება დაგროვდეს ზოგიერთი ლითონის (პალადიუმის ან პლატინის) სტრუქტურაში და მისგან აორთქლდეს ტემპერატურის მატებისას.

წყალბადის დაბალი ხსნადობის თვისება გამოიყენება ლაბორატორიულ პრაქტიკაში მის იზოლირებისთვის წყალბადის გადაადგილების მეთოდით (ქვემოთ მოცემული ცხრილი შეიცავს ძირითად პარამეტრებს) განსაზღვრავს მისი გამოყენების ფარგლებს და წარმოების მეთოდებს.

იზოტოპური შემადგენლობა

ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მრავალი სხვა წარმომადგენლის მსგავსად, წყალბადს აქვს რამდენიმე ბუნებრივი იზოტოპი, ანუ ატომები, რომლებსაც აქვთ იგივე რაოდენობის პროტონები ბირთვში, მაგრამ სხვადასხვა ნომერინეიტრონები - ნაწილაკები ნულოვანი მუხტით და ერთეული მასით. ატომების მაგალითები, რომლებსაც აქვთ მსგავსი თვისება, არის ჟანგბადი, ნახშირბადი, ქლორი, ბრომი და სხვა, მათ შორის რადიოაქტიური.

ფიზიკური თვისებებიწყალბადი 1 H, ამ ჯგუფის ყველაზე გავრცელებული წარმომადგენლები, მნიშვნელოვნად განსხვავდება მისი კოლეგების იგივე მახასიათებლებისგან. კერძოდ, განსხვავდება იმ ნივთიერებების მახასიათებლები, რომლებშიც ისინი შედის. ასე რომ, არსებობს ჩვეულებრივი და დეიტერირებული წყალი, რომელიც შეიცავს წყალბადის ატომის ნაცვლად ერთი პროტონით, დეიტერიუმს 2 H - მის იზოტოპს ორი ელემენტარული ნაწილაკით: დადებითი და დაუმუხტველი. ეს იზოტოპი ორჯერ უფრო მძიმეა ვიდრე ჩვეულებრივი წყალბადი, რაც ხსნის მათ მიერ შედგენილ ნაერთების თვისებებში არსებულ ფუნდამენტურ განსხვავებას. ბუნებაში, დეიტერიუმი წყალბადზე 3200-ჯერ იშვიათია. მესამე წარმომადგენელი არის ტრიტიუმი 3 H, ბირთვში მას აქვს ორი ნეიტრონი და ერთი პროტონი.

მოპოვებისა და იზოლაციის მეთოდები

ლაბორატორიული და სამრეწველო მეთოდები ძალიან განსხვავებულია. ასე რომ, მცირე რაოდენობით გაზი მიიღება ძირითადად რეაქციების შედეგად, რომელშიც მინერალებიდა ფართომასშტაბიანი წარმოება ქ მეტიორგანული სინთეზის გამოყენებით.

ლაბორატორიაში გამოიყენება შემდეგი ქიმიური ურთიერთქმედებები:

სამრეწველო ინტერესებიდან გამომდინარე, გაზი მიიღება ისეთი მეთოდებით, როგორიცაა:

1. მეთანის თერმული დაშლა კატალიზატორის თანდასწრებით მის შემადგენელ მარტივ ნივთიერებებამდე (350 გრადუსი აღწევს ისეთი მაჩვენებლის მნიშვნელობას, როგორიცაა ტემპერატურა) - წყალბადი H 2 და ნახშირბადი C.
2. ორთქლის წყლის გავლა კოქსში 1000 გრადუს ცელსიუსზე წარმოქმნის მიზნით ნახშირორჟანგი CO 2 და H 2 (ყველაზე გავრცელებული მეთოდი).
3. აირისებრი მეთანის გადაქცევა ნიკელის კატალიზატორზე 800 გრადუსამდე ტემპერატურაზე.
4. წყალბადი არის ქვეპროდუქტიკალიუმის ან ნატრიუმის ქლორიდების წყალხსნარების ელექტროლიზში.

ქიმიური ურთიერთქმედება: ზოგადი დებულებები

წყალბადის ფიზიკური თვისებები დიდწილად ხსნის მის ქცევას ამა თუ იმ ნაერთთან რეაქციის პროცესებში. წყალბადის ვალენტობა არის 1, რადგან ის პერიოდულ სისტემაში პირველ ჯგუფშია მოთავსებული და ჟანგვის ხარისხი განსხვავებულს აჩვენებს. ყველა ნაერთში, გარდა ჰიდრიდებისა, წყალბადი s.o = (1+), მოლეკულებში, როგორიცაა XH, XH 2, XH 3 - (1-).

წყალბადის გაზის მოლეკულა, რომელიც წარმოიქმნება გენერალიზებული ელექტრონული წყვილის შექმნით, შედგება ორი ატომისგან და საკმაოდ ენერგიულად სტაბილურია, რის გამოც როდესაც ნორმალური პირობებიგარკვეულწილად ინერტულია და რეაქციებში შედის ნორმალური პირობების შეცვლისას. სხვა ნივთიერებების შემადგენლობაში წყალბადის დაჟანგვის ხარისხიდან გამომდინარე, მას შეუძლია იმოქმედოს როგორც ჟანგვის აგენტი, ასევე შემცირების აგენტი.

ნივთიერებები, რომლებთანაც წყალბადი რეაგირებს და წარმოიქმნება

ელემენტარული ურთიერთქმედება რთული ნივთიერებების ფორმირებისთვის (ხშირად ამაღლებულ ტემპერატურაზე):

1. ტუტე და ტუტე მიწის ლითონი + წყალბადი = ჰიდრიდი.
2. ჰალოგენი + H 2 = წყალბადის ჰალოგენი.
3. გოგირდი + წყალბადი = წყალბადის სულფიდი.
4. ჟანგბადი + H 2 = წყალი.
5. ნახშირბადი + წყალბადი = მეთანი.
6. აზოტი + H 2 = ამიაკი.

ურთიერთქმედება რთულ ნივთიერებებთან:

1. ნახშირბადის მონოქსიდისა და წყალბადისგან სინთეზური აირის მიღება.
2. ლითონების აღდგენა მათი ოქსიდებიდან H 2-ით.
3. უჯერი ალიფატური ნახშირწყალბადების წყალბადის გაჯერება.

წყალბადის ბმა

წყალბადის ფიზიკური თვისებები ისეთია, რომ ელექტროუარყოფით ელემენტთან შერწყმისას მას საშუალებას აძლევს შექმნას სპეციალური ტიპის კავშირი იმავე ატომთან მეზობელი მოლეკულებისგან, რომლებსაც აქვთ გაუზიარებელი ელექტრონული წყვილი (მაგალითად, ჟანგბადი, აზოტი და ფტორი). ყველაზე ნათელი მაგალითი, რომელზედაც უკეთესია ასეთი ფენომენის განხილვა, არის წყალი. შეიძლება ითქვას, რომ იგი ნაკერია წყალბადური ბმებით, რომლებიც უფრო სუსტია ვიდრე კოვალენტური ან იონური, მაგრამ იმის გამო, რომ ბევრია, ისინი მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ ნივთიერების თვისებებზე. არსებითად, წყალბადის კავშირი არის ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედება, რომელიც აკავშირებს წყლის მოლეკულებს დიმერებსა და პოლიმერებში, რაც იწვევს მის მაღალ დუღილის წერტილს.

წყალბადი მინერალური ნაერთების შემადგენლობაში

ყველაში შედის არაორგანული მჟავებიმოიცავს პროტონს - ატომის კატიონს, როგორიცაა წყალბადი. ნივთიერებას, რომლის მჟავას ნარჩენს აქვს (-1)-ზე მეტი ჟანგვის მდგომარეობა, ეწოდება პოლიბაზური ნაერთი. იგი შეიცავს წყალბადის რამდენიმე ატომს, რაც იწვევს დისოციაციას წყალხსნარებიმრავალსაფეხურიანი. ყოველი მომდევნო პროტონი შორდება დანარჩენი მჟავას უფრო და უფრო რთულად. გარემოში წყალბადების რაოდენობრივი შემცველობის მიხედვით განისაზღვრება მისი მჟავიანობა.

გამოყენება ადამიანის საქმიანობაში

ნივთიერების მქონე ცილინდრებს, ისევე როგორც სხვა თხევადი გაზების შემცველ კონტეინერებს, როგორიცაა ჟანგბადი, აქვთ სპეციფიკური გარეგნობა. ისინი შეღებილია მუქ მწვანედ, ნათელი წითელი წარწერით „ჰიდროგენი“. გაზი ცილინდრში ჩადის დაახლოებით 150 ატმოსფეროს წნევის ქვეშ. წყალბადის ფიზიკური თვისებები, კერძოდ, აგრეგაციის აირისებრი მდგომარეობის სიმსუბუქე, გამოიყენება ჰელიუმით შერეული ბუშტების, ბუშტების და ა.შ.

წყალბადი, რომლის ფიზიკური და ქიმიური თვისებების გამოყენება ადამიანებმა მრავალი წლის წინ ისწავლეს, ამჟამად გამოიყენება მრავალ ინდუსტრიაში. უმეტესობა მიდის ამიაკის წარმოებაზე. წყალბადი ასევე მონაწილეობს (ჰაფნიუმში, გერმანიუმში, გალიუმში, სილიციუმში, მოლიბდენში, ვოლფრამი, ცირკონიუმი და სხვა) ოქსიდებიდან, რომლებიც მოქმედებს როგორც შემცირების აგენტი, ჰიდროციანური და მარილმჟავები, ასევე ხელოვნური თხევადი საწვავი. კვების მრეწველობა იყენებს მას მცენარეული ზეთების მყარ ცხიმებად გადაქცევისთვის.

ჩვენ განვსაზღვრეთ წყალბადის ქიმიური თვისებები და გამოყენება ცხიმების, ნახშირის, ნახშირწყალბადების, ზეთებისა და მაზუთის ჰიდროგენიზაციისა და ჰიდროგენიზაციის სხვადასხვა პროცესში. მისი დახმარებით იწარმოება ძვირფასი ქვები, ინკანდესენტური ნათურები, ყალბი და შედუღებული ლითონის ნაწარმი ჟანგბად-წყალბადის ალის გავლენით.

ურთიერთქმედება წყალბადისდან ჟანგბადიროგორც სერ ჰენრი კავენდიშმა დაადგინა, იწვევს წყლის წარმოქმნას. მოდი გავაგრძელოთ მარტივი მაგალითიისწავლეთ შედგენა ქიმიური რეაქციების განტოლებები.
რა მოდის წყალბადისდა ჟანგბადიჩვენ უკვე ვიცით:

H 2 + O 2 → H 2 O

ახლა ჩვენ გავითვალისწინებთ, რომ ქიმიური ელემენტების ატომები ქიმიურ რეაქციებში არ ქრება და არ ჩნდება არაფრიდან, არ გადაიქცევა ერთმანეთში, მაგრამ შეუთავსეთ ახალ კომბინაციებშიახალი მოლეკულების შესაქმნელად. ეს ნიშნავს, რომ თითოეული ტიპის ატომების ქიმიური რეაქციის განტოლებაში უნდა იყოს იგივე რიცხვი ადრერეაქციები ( დატოვატოლობის ნიშნიდან) და შემდეგრეაქციის დასასრული ( მარჯვნივტოლობის ნიშნიდან), ასე:

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O

სწორედ ეს არის რეაქციის განტოლება - მიმდინარე ქიმიური რეაქციის პირობითი ჩანაწერი ნივთიერებებისა და კოეფიციენტების ფორმულების გამოყენებით.

ეს ნიშნავს, რომ ზემოაღნიშნულ რეაქციაში ორი ხალი წყალბადისუნდა მოახდინოს რეაგირება ერთი მოლზე ჟანგბადიდა შედეგი იქნება ორი ხალი წყალი.

ურთიერთქმედება წყალბადისდან ჟანგბადი- სულაც არ არის მარტივი პროცესი. ეს იწვევს ამ ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებას. ასეთ განტოლებებში კოეფიციენტების შესარჩევად, ჩვეულებრივ გამოიყენება მეთოდი " ელექტრონული ბალანსი".

როდესაც წყალი წარმოიქმნება წყალბადისა და ჟანგბადისგან, ეს ნიშნავს წყალბადისშეიცვალა მისი დაჟანგვის მდგომარეობა 0 ადრე +მე, მაგრამ ჟანგბადი-დან 0 ადრე −II. ამავე დროს, რამდენიმე (n)ელექტრონები:

წყალბადის დონორი ელექტრონები აქ ემსახურება შემცირების აგენტიდა ჟანგბადის მიმღები ელექტრონები - ჟანგვის აგენტი.

ჟანგვის და შემცირების აგენტები

ახლა ვნახოთ, როგორ გამოიყურება ცალ-ცალკე ელექტრონების მიცემის და მიღების პროცესები. წყალბადი"ყაჩაღთან" - ჟანგბადთან შეხვედრისას, კარგავს მთელ თავის ქონებას - ორ ელექტრონს და მისი დაჟანგვის მდგომარეობა ტოლი ხდება. +მე:

H 2 0 − 2 ე− = 2Н + I

მოხდა ჟანგვის ნახევარრეაქციის განტოლებაწყალბადის.

და ბანდიტი ჟანგბადი დაახლოებით 2, რომელმაც წაართვა ბოლო ელექტრონები უბედურ წყალბადს, ძალიან კმაყოფილია მისით ახალი ხარისხიდაჟანგვა -II:

O 2 + 4 ე− = 2O −II

ეს შემცირების ნახევარრეაქციის განტოლებაჟანგბადი.

ისიც უნდა დავამატოთ, რომ „ბანდიტმაც“ და მისმა „მსხვერპლმა“ დაკარგეს ქიმიური თვითმყოფადობა და მარტივი ნივთიერებებისგან - გაზები დიატომური მოლეკულებით. H 2და დაახლოებით 2გადაიქცა ახალი ქიმიური ნივთიერების კომპონენტებად - წყალი H 2 O.

გარდა ამისა, ჩვენ ვიმსჯელებთ შემდეგნაირად: რამდენი ელექტრონი მისცა რედუქტორმა ჟანგვის ბანდიტს, ეს არის რამდენი მიიღო მან. აღმდგენი აგენტის მიერ შემოწირული ელექტრონების რაოდენობა უნდა იყოს ტოლი ჟანგვითი აგენტის მიერ მიღებული ელექტრონების რაოდენობაზე..

ასე რომ თქვენ გჭირდებათ ელექტრონების რაოდენობის გათანაბრებაპირველ და მეორე ნახევარრეაქციებში. ქიმიაში მიღებულია ნახევრად რეაქციების განტოლებების ჩაწერის შემდეგი პირობითი ფორმა:

აქ რიცხვები 2 და 1 ხუჭუჭა ფრჩხილის მარცხნივ არის ფაქტორები, რომლებიც დაგვეხმარება მოცემული და მიღებული ელექტრონების რაოდენობის თანაბარი იყოს. გავითვალისწინებთ, რომ ნახევრადრეაქციის განტოლებებში 2 ელექტრონი მიიღება, მიიღება 4. მიღებული და მოცემული ელექტრონების რაოდენობის გასათანაბრებლად გვხვდება უმცირესი საერთო ჯერადი და დამატებითი ფაქტორები. ჩვენს შემთხვევაში, უმცირესი საერთო ჯერადი არის 4. დამატებითი ფაქტორები იქნება 2 წყალბადისთვის (4: 2 = 2), ხოლო ჟანგბადისთვის - 1 (4: 4 = 1).
შედეგად მიღებული მამრავლები იქნება მომავალი რეაქციის განტოლების კოეფიციენტები:

2H 2 0 + O 2 0 \u003d 2H 2 + I O -II

წყალბადი დაჟანგულიარა მხოლოდ შეხვედრისას ჟანგბადი. დაახლოებით იგივე ეფექტი წყალბადზე და ფტორი F2, ჰალოგენი და ცნობილი "ყაჩაღი", და ერთი შეხედვით უვნებელი აზოტი N 2:

ეს იწვევს წყალბადის ფტორი HFან ამიაკი NH3.

ორივე ნაერთში, ჟანგვის მდგომარეობა წყალბადისთანაბარი ხდება +მე, იმიტომ რომ სხვისი ელექტრონული სიკეთისთვის „ხარბ“ მოლეკულაში პარტნიორებს იძენს, მაღალი ელექტრონეგატიურობით - ფტორი ფდა აზოტი ნ. ზე აზოტიელექტროუარყოფითობის მნიშვნელობა ითვლება სამი ჩვეულებრივი ერთეულის ტოლად და y ფტორიზოგადად, ყველაზე მაღალი ელექტრონეგატიურობა ყველა ქიმიურ ელემენტს შორის არის ოთხი ერთეული. ამიტომ გასაკვირი არ არის, რომ ისინი ტოვებენ ღარიბ წყალბადის ატომს ყოველგვარი ელექტრონული გარემოს გარეშე.

მაგრამ წყალბადისშესაძლოა აღდგენა- ელექტრონების მიღება. ეს ხდება იმ შემთხვევაში, თუ მასთან რეაქციაში მონაწილეობენ ტუტე ლითონები ან კალციუმი, რომლებშიც ელექტრონეგატიურობა ნაკლებია წყალბადზე.

ქიმიური თვისებებიწყალბადის

ნორმალურ პირობებში, მოლეკულური წყალბადი შედარებით არააქტიურია, პირდაპირ ერწყმის მხოლოდ ყველაზე აქტიურ არამეტალებს (ფტორთან და შუქზე ასევე ქლორთან). თუმცა, როდესაც თბება, ის რეაგირებს ბევრ ელემენტთან.

წყალბადი რეაგირებს მარტივ და რთულ ნივთიერებებთან:

ზე მაღალი ტემპერატურაწყალბადი უშუალოდ რეაგირებს ზოგიერთი ლითონით(ტუტე, ტუტე დედამიწა და სხვა), წარმოქმნის თეთრ კრისტალურ ნივთიერებებს - ლითონის ჰიდრიდებს (Li H, Na H, KH, CaH 2 და სხვ.):

H 2 + 2Li = 2LiH

ლითონის ჰიდრიდები ადვილად იშლება წყლის მიერ შესაბამისი ტუტესა და წყალბადის წარმოქმნით:

სა H 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 2H 2

1). ჟანგბადითწყალბადი აყალიბებს წყალს:

ვიდეო "წყალბადის წვა"

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O + Q

ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე, რეაქცია მიმდინარეობს უკიდურესად ნელა, 550 ° C-ზე ზემოთ - აფეთქებით (2 მოცულობის H 2 და 1 მოცულობის O 2 ნარევი ეწოდება ასაფეთქებელი გაზი) .

ვიდეო "ასაფეთქებელი აირის აფეთქება"

ვიდეო "ასაფეთქებელი ნარევის მომზადება და აფეთქება"

2). ჰალოგენებითწყალბადი აყალიბებს წყალბადის ჰალოგენებს, მაგალითად:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl

წყალბადი ფეთქავს ფტორთან (თუნდაც სიბნელეში და -252°C-ზე), ქლორთან და ბრომთან რეაგირებს მხოლოდ განათების ან გაცხელებისას, ხოლო იოდთან მხოლოდ გაცხელებისას.

3). აზოტითწყალბადი რეაგირებს ამიაკის წარმოქმნით:

ZN 2 + N 2 \u003d 2NH 3

მხოლოდ კატალიზატორზე და ამაღლებულ ტემპერატურასა და წნევაზე.

4). გაცხელებისას წყალბადი ენერგიულად რეაგირებს გოგირდით:

H 2 + S \u003d H 2 S (წყალბადის სულფიდი),

ბევრად უფრო რთულია სელენითა და ტელურით.

5). სუფთა ნახშირბადითწყალბადს შეუძლია რეაგირება კატალიზატორის გარეშე მხოლოდ მაღალ ტემპერატურაზე:

2H 2 + C (ამორფული) = CH4 (მეთანი)

- წყალბადი შედის ჩანაცვლების რეაქციაში ლითონის ოქსიდებთან , ხოლო პროდუქტებში წარმოიქმნება წყალი და მცირდება ლითონი. წყალბადი - ავლენს შემცირების აგენტის თვისებებს:

წყალბადი გამოიყენება მრავალი ლითონის აღდგენისთვის, რადგან ის ართმევს ჟანგბადს მათი ოქსიდებიდან:

Fe 3 O 4 + 4H 2 \u003d 3Fe + 4H 2 O და ა.შ.

წყალბადის გამოყენება

ვიდეო "წყალბადის გამოყენება"

ამჟამად წყალბადი დიდი რაოდენობით იწარმოება. მისი ძალიან დიდი ნაწილი გამოიყენება ამიაკის სინთეზში, ცხიმების ჰიდროგენიზაციაში და ქვანახშირის, ზეთების და ნახშირწყალბადების ჰიდროგენიზაციაში. გარდა ამისა, წყალბადი გამოიყენება მარილმჟავას, მეთილის სპირტის, ჰიდროციანმჟავას სინთეზისთვის, ლითონების შედუღებასა და გაყალბებაში, აგრეთვე ინკანდესენტური ნათურების და წარმოებაში. ძვირფასი ქვები. წყალბადი იყიდება ცილინდრებში 150 ატმზე მეტი წნევის ქვეშ. ისინი შეღებილია მუქი მწვანედ და მოწოდებულია წითელი წარწერით „ჰიდროგენი“.

წყალბადი გამოიყენება თხევადი ცხიმების მყარ ცხიმებად გადაქცევისთვის (ჰიდროგენიზაცია), თხევადი საწვავის წარმოებისთვის ქვანახშირისა და საწვავის ჰიდროგენირებით. მეტალურგიაში წყალბადი გამოიყენება, როგორც ოქსიდების ან ქლორიდების შემამცირებელი საშუალება ლითონებისა და არალითონების წარმოებისთვის (გერმანიუმი, სილიციუმი, გალიუმი, ცირკონიუმი, ჰაფნიუმი, მოლიბდენი, ვოლფრამი და ა.შ.).

წყალბადის პრაქტიკული გამოყენება მრავალფეროვანია: ის ჩვეულებრივ ივსება ბუშტებით, ქიმიურ მრეწველობაში ის ემსახურება როგორც ნედლეულს მრავალი ძალიან მნიშვნელოვანი პროდუქტის (ამიაკი და ა.შ.), კვების მრეწველობაში - მყარი წარმოებისთვის. ცხიმები მცენარეული ზეთებიდან და ა.შ. მაღალი ტემპერატურა (2600 °C-მდე), რომელიც მიიღება ჟანგბადში წყალბადის წვის შედეგად, გამოიყენება ცეცხლგამძლე ლითონების, კვარცის და ა.შ. დნობისთვის. თხევადი წყალბადი ერთ-ერთი ყველაზე ეფექტური რეაქტიული საწვავია. წყალბადის წლიური მსოფლიო მოხმარება 1 მილიონ ტონას აჭარბებს.

სიმულატორები

No2. წყალბადი

ამოცანები განმტკიცებისთვის

მოდით შევხედოთ რა არის წყალბადი. ამ არალითონის ქიმიურ თვისებებსა და წარმოებას სკოლაში არაორგანული ქიმიის კურსში სწავლობენ. სწორედ ეს ელემენტია, რომელიც ხელმძღვანელობს მენდელეევის პერიოდულ სისტემას და ამიტომ იმსახურებს დეტალურ აღწერას.

მოკლე ინფორმაცია ელემენტის გახსნის შესახებ

სანამ წყალბადის ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს განვიხილავთ, გავარკვიოთ, როგორ იქნა ნაპოვნი ეს მნიშვნელოვანი ელემენტი.

ქიმიკოსები, რომლებიც მუშაობდნენ მეთექვსმეტე და მეჩვიდმეტე საუკუნეებში, არაერთხელ აღნიშნეს თავიანთ ნაშრომებში წვადი აირი, რომელიც გამოიყოფა მჟავების აქტიური ლითონების ზემოქმედებისას. მეთვრამეტე საუკუნის მეორე ნახევარში გ.კავენდიშმა მოახერხა ამ აირის შეგროვება და ანალიზი, დაარქვეს მას „წვადი აირი“.

წყალბადის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები იმ დროს არ იყო შესწავლილი. მხოლოდ მეთვრამეტე საუკუნის ბოლოს ა.ლავუაზიემ მოახერხა ანალიზით დაედგინა, რომ ამ გაზის მიღება შესაძლებელია წყლის ანალიზით. ცოტა მოგვიანებით მან დაიწყო ახალი ელემენტის წყალბადის დარქმევა, რაც ნიშნავს "წყლის დაბადებას". წყალბადს თავისი თანამედროვე რუსული სახელწოდება ეკუთვნის M.F. Solovyov-ს.

ბუნებაში ყოფნა

წყალბადის ქიმიური თვისებების გაანალიზება შესაძლებელია მხოლოდ ბუნებაში მისი სიმრავლის საფუძველზე. ეს ელემენტი იმყოფება ჰიდრო- და ლითოსფეროში და ასევე არის მინერალების ნაწილი: ბუნებრივი და ასოცირებული გაზი, ტორფი, ნავთობი, ქვანახშირი, ნავთობის ფიქალი. ძნელი წარმოსადგენია ზრდასრული ადამიანი, რომელმაც არ იცის, რომ წყალბადი წყლის განუყოფელი ნაწილია.

გარდა ამისა, ეს არალითონი გვხვდება ცხოველურ ორგანიზმებში სახით ნუკლეინის მჟავა, ცილები, ნახშირწყლები, ცხიმები. ჩვენს პლანეტაზე ეს ელემენტი თავისუფალ ფორმაში საკმაოდ იშვიათად გვხვდება, შესაძლოა მხოლოდ ბუნებრივ და ვულკანურ აირში.

პლაზმის სახით წყალბადი შეადგენს ვარსკვლავებისა და მზის მასის დაახლოებით ნახევარს და ასევე არის ვარსკვლავთშორისი გაზის ნაწილი. მაგალითად, თავისუფალი სახით, ისევე როგორც მეთანის, ამიაკის სახით, ეს არალითონი გვხვდება კომეტებში და ზოგიერთ პლანეტაზეც კი.

ფიზიკური თვისებები

სანამ წყალბადის ქიმიურ თვისებებს განვიხილავთ, აღვნიშნავთ, რომ ნორმალურ პირობებში ის არის ჰაერზე მსუბუქი აირისებრი ნივთიერება, რომელსაც აქვს რამდენიმე იზოტოპური ფორმა. იგი თითქმის არ იხსნება წყალში და აქვს მაღალი თბოგამტარობა. პროტიუმი, რომლის მასობრივი რიცხვი 1-ია, ითვლება მის ყველაზე მსუბუქ ფორმად. ტრიტიუმი, რომელსაც აქვს რადიოაქტიური თვისებები, ბუნებაში წარმოიქმნება ატმოსფერული აზოტისგან, როდესაც ნეირონები მას ულტრაიისფერი სხივების ზემოქმედებას ახდენენ.

მოლეკულის სტრუქტურის თავისებურებები

წყალბადის ქიმიური თვისებების, მისთვის დამახასიათებელი რეაქციების გასათვალისწინებლად, შევჩერდეთ მისი სტრუქტურის თავისებურებებზე. ამ დიატომურ მოლეკულას აქვს კოვალენტური არაპოლარული ქიმიური ბმა. ატომური წყალბადის წარმოქმნა შესაძლებელია, როდესაც აქტიური ლითონები ურთიერთქმედებენ მჟავა ხსნარებთან. მაგრამ ამ ფორმით, ამ არალითონს შეუძლია იარსებოს მხოლოდ უმნიშვნელო პერიოდის განმავლობაში, თითქმის მაშინვე ის ხელახლა აერთიანებს მოლეკულურ ფორმას.

ქიმიური თვისებები

განვიხილოთ წყალბადის ქიმიური თვისებები. ნაერთების უმეტესობაში, რომლებსაც ეს ქიმიური ელემენტი აყალიბებს, ის ავლენს ჟანგვის მდგომარეობას +1, რაც მას ამსგავსებს აქტიურ (ტუტე) ლითონებს. წყალბადის ძირითადი ქიმიური თვისებები, რომელიც ახასიათებს მას, როგორც ლითონს:

• ურთიერთქმედება ჟანგბადთან წყლის წარმოქმნით;
• რეაქცია ჰალოგენებთან, რომელსაც თან ახლავს წყალბადის ჰალოგენის წარმოქმნა;
• გოგირდწყალბადის წარმოება გოგირდთან შერწყმისას.

ქვემოთ მოცემულია რეაქციის განტოლება, რომელიც ახასიათებს წყალბადის ქიმიურ თვისებებს. ყურადღებას ვაქცევთ იმ ფაქტს, რომ როგორც არალითონი (-1 ჟანგვის მდგომარეობით), ის მოქმედებს მხოლოდ აქტიურ ლითონებთან რეაქციაში და მათთან აყალიბებს შესაბამის ჰიდრიდებს.

ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე წყალბადი აქტიურად არ ურთიერთქმედებს სხვა ნივთიერებებთან, ამიტომ რეაქციების უმეტესობა ხორციელდება მხოლოდ წინასწარ გახურების შემდეგ.

მოდით უფრო დეტალურად ვისაუბროთ ელემენტის ზოგიერთ ქიმიურ ურთიერთქმედებებზე, რომელიც ხელმძღვანელობს მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემას.

წყლის წარმოქმნის რეაქციას თან ახლავს 285,937 კჯ ენერგიის გამოყოფა. ზე ამაღლებული ტემპერატურა(550 გრადუს ცელსიუსზე მეტი) ამ პროცესს თან ახლავს ძლიერი აფეთქება.

აირისებრი წყალბადის იმ ქიმიურ თვისებებს შორის, რომლებმაც მნიშვნელოვანი გამოყენება ჰპოვეს ინდუსტრიაში, საინტერესოა მისი ურთიერთქმედება ლითონის ოქსიდებთან. თანამედროვე მრეწველობაში სწორედ კატალიზური ჰიდროგენაციით ხდება ლითონის ოქსიდების დამუშავება, მაგალითად, სუფთა ლითონი იზოლირებულია რკინის სასწორისგან (რკინის შერეული ოქსიდი). ეს მეთოდი იძლევა ლითონის ჯართის ეფექტური დამუშავების საშუალებას.

ამიაკის სინთეზი, რომელიც გულისხმობს წყალბადის ურთიერთქმედებას ატმოსფერულ აზოტთან, ასევე მოთხოვნადია თანამედროვე ქიმიურ ინდუსტრიაში. ამ ქიმიური ურთიერთქმედების წარმოქმნის პირობებს შორის ჩვენ აღვნიშნავთ წნევას და ტემპერატურას.

დასკვნა

ეს არის წყალბადი, რომელიც არააქტიურია ქიმიურინორმალურ პირობებში. ტემპერატურის მატებასთან ერთად მისი აქტივობა მნიშვნელოვნად იზრდება. ეს ნივთიერება მოთხოვნადია ორგანულ სინთეზში. მაგალითად, ჰიდროგენაციით, კეტონები შეიძლება შემცირდეს მეორად სპირტებად, ხოლო ალდეჰიდები შეიძლება გარდაიქმნას პირველად სპირტებად. გარდა ამისა, ჰიდროგენაციით, ეთილენისა და აცეტილენის კლასების უჯერი ნახშირწყალბადები შეიძლება გარდაიქმნას მეთანის სერიის გაჯერებულ ნაერთებად. წყალბადი სამართლიანად ითვლება უბრალო ნივთიერებად, რომელიც მოთხოვნადია თანამედროვე ქიმიურ წარმოებაში.