हायड्रोजनची रासायनिक प्रतिक्रिया. हॅलोजनचे रासायनिक गुणधर्म

हायड्रोजन हा विश्वातील सर्वात विपुल रासायनिक घटक आहे. तोच ताऱ्यांच्या ज्वलनशील पदार्थाचा आधार बनवतो.

मेंडेलीव्हच्या आवर्त सारणीतील हायड्रोजन हा पहिला रासायनिक घटक आहे. त्याच्या अणूची सर्वात सोपी रचना आहे: एक इलेक्ट्रॉन प्राथमिक कण "प्रोटॉन" (अणूचे केंद्रक) भोवती फिरतो:

नैसर्गिक हायड्रोजनमध्ये तीन समस्थानिक असतात: प्रोटियम 1 एच, ड्युटेरियम 2 एच आणि ट्रिटियम 3 एच.

कार्य 12.1.या समस्थानिकांच्या अणूंच्या केंद्रकांची रचना दर्शवा.

बाह्य स्तरावर एक इलेक्ट्रॉन असल्याने, हायड्रोजन अणू त्याच्यासाठी एकमेव संभाव्य व्हॅलेन्सी I प्रदर्शित करू शकतो:

प्रश्न.हायड्रोजन अणू इलेक्ट्रॉन स्वीकारतो तेव्हा पूर्ण बाह्य स्तर तयार होतो का?

अशा प्रकारे, हायड्रोजन अणू स्वीकारू आणि देऊ शकतो एकइलेक्ट्रॉन, म्हणजे, एक विशिष्ट नॉन-मेटल आहे. एटी कोणतेहीहायड्रोजन अणू संयुगे एकव्हॅलेंटाईन

साधा पदार्थ "हायड्रोजन" एच 2- रंगहीन आणि गंधहीन वायू, अतिशय हलका. हे पाण्यात कमी प्रमाणात विरघळणारे आहे, परंतु अनेक धातूंमध्ये अत्यंत विद्रव्य आहे. तर, पॅलेडियमचा एक खंड आरडीहायड्रोजनच्या 900 खंडांपर्यंत शोषून घेते.

योजना (1) दर्शविते की हायड्रोजन हे ऑक्सिडायझिंग एजंट आणि कमी करणारे एजंट असू शकते, सक्रिय धातू आणि अनेक नॉन-मेटल्ससह प्रतिक्रिया देते:

कार्य 12.2.कोणत्या अभिक्रियांमध्ये हायड्रोजन हा ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे आणि कोणत्यामध्ये तो कमी करणारा घटक आहे हे ठरवा. लक्षात ठेवा की हायड्रोजन रेणू दोन अणूंनी बनलेला असतो.

हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनचे मिश्रण एक "स्फोटक वायू" आहे, कारण जेव्हा ते प्रज्वलित होते, तेव्हा एक जोरदार स्फोट होतो, ज्याने अनेक लोकांचा जीव घेतला. म्हणून, ज्या प्रयोगांमध्ये हायड्रोजन सोडला जातो ते आगीपासून दूर केले पाहिजेत.

बहुतेकदा, हायड्रोजनचे प्रदर्शन होते पुनर्संचयित गुणधर्म, जे त्यांच्या ऑक्साईड्समधून शुद्ध धातू मिळविण्यासाठी वापरले जाते *:

* अॅल्युमिनियम समान गुणधर्म प्रदर्शित करते (पाहा धडा 10 - अॅल्युमिनोथर्मी).

हायड्रोजन आणि सेंद्रिय संयुगे यांच्यामध्ये विविध प्रकारच्या प्रतिक्रिया घडतात. तर, हायड्रोजन जोडल्यामुळे ( हायड्रोजनेशन) द्रव चरबी घन पदार्थांमध्ये बदलतात (धडा 25 वर अधिक).

हायड्रोजन विविध प्रकारे मिळू शकते:

• आम्लांसह धातूंचा परस्परसंवाद:

कार्य 12.3. हायड्रोक्लोरिक ऍसिडसह अॅल्युमिनियम, तांबे आणि जस्त. कोणत्या प्रकरणांमध्ये प्रतिक्रिया होत नाही? का? अडचणीच्या बाबतीत, धडे 2.2 आणि 8.3 पहा;

• सक्रिय धातूंचा पाण्याशी संवाद:

कार्य 12.4.साठी अशा प्रतिक्रियांसाठी समीकरणे लिहा सोडियम, बेरियम, अॅल्युमिनियम, लोह, शिसे. कोणत्या प्रकरणांमध्ये प्रतिक्रिया होत नाही? का? अडचणीच्या बाबतीत, धडा 8.3 पहा.

औद्योगिक स्तरावर, पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे हायड्रोजन प्राप्त होतो:

तसेच गरम लोखंडी फाईलिंगमधून पाण्याची वाफ पार करताना:

हायड्रोजन हा विश्वातील सर्वात मुबलक घटक आहे. हे बहुतेक तार्‍यांचे वस्तुमान बनवते आणि थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजनमध्ये सामील आहे - हे तारे उत्सर्जित होणाऱ्या ऊर्जेचा स्रोत.

ऑक्सिजन

ऑक्सिजन हा आपल्या ग्रहावरील सर्वात सामान्य रासायनिक घटक आहे: पृथ्वीच्या कवचातील अर्ध्याहून अधिक अणू ऑक्सिजन आहेत. ऑक्सिजन O 2 हा पदार्थ आपल्या वातावरणाचा 1/5 आहे आणि रासायनिक घटक ऑक्सिजन हा हायड्रोस्फियर (महासागरांचा) 8/9 आहे.

मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक प्रणालीमध्ये, ऑक्सिजनचा अनुक्रमांक 8 असतो आणि तो दुसऱ्या कालावधीच्या सहाव्या गटात असतो. म्हणून, ऑक्सिजन अणूची रचना खालीलप्रमाणे आहे:

बाह्य स्तरावर 6 इलेक्ट्रॉन्स असल्याने, ऑक्सिजन एक विशिष्ट नॉन-मेटल आहे, म्हणजे, ते जोडते दोनबाह्य स्तर पूर्ण होईपर्यंत इलेक्ट्रॉन:

म्हणून, त्याच्या संयुगेमध्ये ऑक्सिजन व्हॅलेन्स प्रदर्शित करते IIआणि ऑक्सिडेशन स्थिती –2 (पेरोक्साइड वगळून).

इलेक्ट्रॉन्स स्वीकारून, ऑक्सिजन अणू ऑक्सिडायझिंग एजंटचे गुणधर्म प्रदर्शित करतो. ऑक्सिजनचा हा गुणधर्म अत्यंत महत्वाचा आहे: ऑक्सिडेशन प्रक्रिया श्वसन, चयापचय दरम्यान घडतात; ऑक्सिडेशन प्रक्रिया साध्या आणि जटिल पदार्थांच्या ज्वलनाच्या वेळी घडतात.

ज्वलन - साध्या आणि जटिल पदार्थांचे ऑक्सीकरणप्रकाश आणि उष्णता प्रकाशन दाखल्याची पूर्तता. ऑक्सिजन वातावरणात जवळजवळ सर्व धातू आणि नॉन-मेटल्स जळतात किंवा ऑक्सिडाइझ करतात. या प्रकरणात, ऑक्साईड तयार होतात:

* अधिक तंतोतंत, Fe 3 O 4 .

जळतानाऑक्सिजन मध्ये जटिल पदार्थऑक्साइड तयार होतात रासायनिक घटक, मूळ पदार्थात समाविष्ट. साधे पदार्थ म्हणून फक्त नायट्रोजन आणि हॅलोजन उत्सर्जित केले जातात:

यापैकी दुसरी प्रतिक्रिया दैनंदिन जीवनात आणि उद्योगात उष्णता आणि उर्जेचा स्रोत म्हणून वापरली जाते, मिथेनपासून CH 4नैसर्गिक वायूमध्ये समाविष्ट आहे.

ऑक्सिजनमुळे अनेक औद्योगिक आणि जैविक प्रक्रिया तीव्र करणे शक्य होते. मोठ्या प्रमाणात, ऑक्सिजन हवेतून, तसेच पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे (तसेच हायड्रोजन) मिळवला जातो. कमी प्रमाणात, ते जटिल पदार्थांच्या विघटनाने मिळू शकते:

कार्य 12.5.येथे दिलेल्या प्रतिक्रिया समीकरणांमधील गुणांकांची मांडणी करा.

पाणी

पाणी कशानेही बदलले जाऊ शकत नाही - आपल्या ग्रहावर आढळणार्‍या इतर सर्व पदार्थांपेक्षा हे असेच वेगळे आहे. पाणी केवळ पाण्यानेच बदलले जाऊ शकते. पाण्याशिवाय जीवन नाही: शेवटी, जेव्हा पाणी दिसले तेव्हा पृथ्वीवरील जीवन उद्भवले. जीवनाची उत्पत्ती पाण्यात झाली कारण ते नैसर्गिक वैश्विक आहे दिवाळखोर. ते विरघळते आणि म्हणून, सर्व आवश्यक पोषक द्रव्ये पीसते आणि त्यांना सजीवांच्या पेशी प्रदान करते. आणि पीसण्याच्या परिणामी, रासायनिक आणि जैवरासायनिक अभिक्रियांचा वेग झपाट्याने वाढतो. शिवाय, आधीच्या विघटनाशिवाय, 99.5% (प्रत्येक 200 पैकी 199) प्रतिक्रिया येऊ शकत नाहीत! (धडा 5.1 देखील पहा.)

हे ज्ञात आहे की प्रौढ व्यक्तीने दररोज 2.5-3 लिटर पाणी घेतले पाहिजे, त्याच प्रमाणात शरीरातून उत्सर्जित केले जाते: म्हणजेच मानवी शरीरात पाण्याचे संतुलन असते. त्याचे उल्लंघन केल्यास, एखादी व्यक्ती फक्त मरू शकते. उदाहरणार्थ, एखाद्या व्यक्तीने फक्त 1-2% पाणी कमी केल्याने तहान लागते आणि थर्मोरेग्युलेशनच्या उल्लंघनामुळे शरीराचे तापमान 5% वाढते: हृदयाचा ठोका होतो, भ्रम होतो. शरीरातील 10% किंवा त्याहून अधिक पाणी कमी झाल्यास, असे बदल होतात जे आधीच अपरिवर्तनीय असू शकतात. व्यक्ती निर्जलीकरणाने मरेल.

पाणी हा एक अद्वितीय पदार्थ आहे. त्याचा उकळण्याचा बिंदू -80 °C (!) असावा, परंतु तो +100 °C आहे. का? कारण ध्रुवीय पाण्याच्या दरम्यान रेणू तयार होतात हायड्रोजन बंध:

म्हणून, बर्फ आणि बर्फ दोन्ही सैल आहेत, द्रव पाण्यापेक्षा जास्त प्रमाणात व्यापतात. परिणामी, बर्फ पाण्याच्या पृष्ठभागावर चढतो आणि जलाशयातील रहिवाशांचे गोठण्यापासून संरक्षण करतो. ताज्या पडलेल्या बर्फामध्ये भरपूर हवा असते आणि ते एक उत्कृष्ट उष्णता इन्सुलेटर आहे. जर बर्फाने पृथ्वीला जाड थराने झाकले असेल तर प्राणी आणि वनस्पती दोघेही सर्वात गंभीर दंवपासून वाचले गेले.

याव्यतिरिक्त, पाण्यामध्ये उच्च उष्णता क्षमता असते आणि ते एक प्रकारचे उष्णता संचयक असते. म्हणून, समुद्र आणि महासागरांच्या किनारपट्टीवर, हवामान सौम्य आहे आणि चांगले पाणी असलेल्या वनस्पतींना कोरड्या झाडांपेक्षा दंव कमी होते.

पाण्याशिवाय अशक्य हायड्रोलिसिस, एक रासायनिक अभिक्रिया जी प्रथिने, चरबी आणि कार्बोहायड्रेट्सच्या शोषणासोबत असते, अनिवार्यआमच्या अन्नाचे घटक. हायड्रोलिसिसच्या परिणामी, हे जटिल सेंद्रिय पदार्थ कमी आण्विक वजनाच्या पदार्थांमध्ये विघटित होतात, जे खरं तर, सजीवांद्वारे शोषले जातात (अधिक तपशीलांसाठी, पाठ 25-27 पहा). हायड्रोलिसिसच्या प्रक्रियेची आम्ही धडा 6 मध्ये चर्चा केली आहे. पाणी अनेक धातू आणि धातू नसलेले, ऑक्साइड, क्षार यांच्यावर प्रतिक्रिया देते.

कार्य 12.6.प्रतिक्रिया समीकरणे लिहा:

1. सोडियम + पाणी →
2. क्लोरीन + पाणी →
3. कॅल्शियम ऑक्साईड + पाणी →
4. सल्फर ऑक्साईड (IV) + पाणी →
5. झिंक क्लोराईड + पाणी →
6. सोडियम सिलिकेट + पाणी →

हे माध्यमाची प्रतिक्रिया (पीएच) बदलते का?

पाणी आहे उत्पादनअनेक प्रतिक्रिया. उदाहरणार्थ, न्यूट्रलायझेशन रिअॅक्शनमध्ये आणि अनेक OVR मध्ये, आवश्यकपणे पाणी तयार होते.

कार्य 12.7.अशा प्रतिक्रियांसाठी समीकरणे लिहा.

निष्कर्ष

हायड्रोजन हा विश्वातील सर्वात सामान्य रासायनिक घटक आहे आणि ऑक्सिजन हा पृथ्वीवरील सर्वात सामान्य रासायनिक घटक आहे. हे पदार्थ विरुद्ध गुणधर्म प्रदर्शित करतात: हायड्रोजन एक कमी करणारे एजंट आहे आणि ऑक्सिजन एक ऑक्सिडायझिंग एजंट आहे. म्हणून, ते एकमेकांशी सहजपणे प्रतिक्रिया देतात, पृथ्वीवरील सर्वात आश्चर्यकारक आणि सर्वात सामान्य पदार्थ - पाणी तयार करतात.

हायड्रोजन एच हा एक रासायनिक घटक आहे, जो आपल्या विश्वातील सर्वात सामान्य घटकांपैकी एक आहे. पदार्थांच्या रचनेतील घटक म्हणून हायड्रोजनचे वस्तुमान दुसर्‍या प्रकारच्या अणूंच्या एकूण सामग्रीच्या 75% आहे. हे ग्रहावरील सर्वात महत्वाचे आणि महत्त्वपूर्ण कनेक्शनमध्ये समाविष्ट आहे - पाणी. विशिष्ट वैशिष्ट्यहायड्रोजन हे देखील खरं आहे की डी. आय. मेंडेलीव्हच्या रासायनिक घटकांच्या नियतकालिक प्रणालीतील हा पहिला घटक आहे.

शोध आणि शोध

पॅरासेल्ससच्या लिखाणात हायड्रोजनचा पहिला संदर्भ सोळाव्या शतकातील आहे. पण पासून त्याचे अलगाव गॅस मिश्रणहवा आणि ज्वलनशील गुणधर्मांचा अभ्यास सतराव्या शतकात लेमेरी या शास्त्रज्ञाने आधीच केला होता. हायड्रोजनचा एका इंग्रजी रसायनशास्त्रज्ञ, भौतिकशास्त्रज्ञ आणि निसर्गशास्त्रज्ञाने सखोल अभ्यास केला होता, ज्यांनी हे सिद्ध केले की हायड्रोजनचे वस्तुमान इतर वायूंच्या तुलनेत सर्वात लहान आहे. विज्ञानाच्या विकासाच्या नंतरच्या टप्प्यात, अनेक शास्त्रज्ञांनी त्याच्यासोबत काम केले, विशेषत: लाव्होइसियर, ज्यांनी त्याला "पाण्याला जन्म देणे" म्हटले.

PSCE मधील स्थितीनुसार वैशिष्ट्यपूर्ण

D. I. Mendeleev चे नियतकालिक सारणी उघडणारा घटक हायड्रोजन आहे. अणूचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म काही द्वैत दर्शवतात, कारण हायड्रोजन एकाच वेळी पहिल्या गटाला, मुख्य उपसमूहाला नियुक्त केले जाते, जर ते धातूसारखे वागले आणि रासायनिक अभिक्रियाच्या प्रक्रियेत एक इलेक्ट्रॉन सोडला, आणि सातवा - व्हॅलेन्स शेल पूर्ण भरण्याच्या बाबतीत, म्हणजेच रिसेप्शन नकारात्मक कण, जे हे हॅलोजनसारखेच वैशिष्ट्यीकृत करते.

घटकाच्या इलेक्ट्रॉनिक संरचनेची वैशिष्ट्ये

त्यात समाविष्ट असलेल्या जटिल पदार्थांचे गुणधर्म आणि सर्वात सोपा पदार्थ H 2 हे प्रामुख्याने हायड्रोजनच्या इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशनद्वारे निर्धारित केले जातात. कणामध्ये Z= (-1) सह एक इलेक्ट्रॉन असतो, जो केंद्रकाभोवती त्याच्या कक्षेत फिरतो, ज्यामध्ये एकक वस्तुमान आणि सकारात्मक चार्ज (+1) असलेला एक प्रोटॉन असतो. त्याचे इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन 1s 1 असे लिहिलेले आहे, याचा अर्थ हायड्रोजनसाठी पहिल्या आणि एकमेव s-ऑर्बिटलमध्ये एका नकारात्मक कणाची उपस्थिती.

जेव्हा एखादा इलेक्ट्रॉन वेगळा केला जातो किंवा दिला जातो आणि या घटकाच्या अणूमध्ये असा गुणधर्म असतो की तो धातूशी संबंधित असतो, तेव्हा एक केशन प्राप्त होते. खरं तर, हायड्रोजन आयन हा एक सकारात्मक प्राथमिक कण आहे. म्हणून, इलेक्ट्रॉन नसलेल्या हायड्रोजनला फक्त प्रोटॉन म्हणतात.

भौतिक गुणधर्म

हायड्रोजनचे थोडक्यात वर्णन करताना, हा रंगहीन, किंचित विरघळणारा वायू आहे ज्याचे सापेक्ष अणू वस्तुमान 2, हवेपेक्षा 14.5 पट हलके आहे, ज्याचे द्रवीकरण तापमान -252.8 अंश सेल्सिअस आहे.

अनुभवावरून हे सहज लक्षात येते की H2 सर्वात हलका आहे. हे करण्यासाठी, हायड्रोजन, कार्बन डाय ऑक्साईड, सामान्य हवा - विविध पदार्थांसह तीन गोळे भरणे पुरेसे आहे आणि त्याच वेळी ते आपल्या हातातून सोडा. CO 2 भरलेले ते इतर कोणापेक्षाही वेगाने जमिनीवर पोहोचेल, त्यानंतर ते हवेच्या मिश्रणाने फुगवलेले खाली उतरेल आणि ज्यामध्ये H 2 असेल ते कमाल मर्यादेपर्यंत जाईल.

हायड्रोजन कणांचे लहान वस्तुमान आणि आकार त्याच्या आत प्रवेश करण्याच्या क्षमतेचे समर्थन करतात विविध पदार्थ. त्याच बॉलच्या उदाहरणावर, हे सत्यापित करणे सोपे आहे, दोन दिवसांत ते स्वतःच डिफ्लेट होईल, कारण गॅस फक्त रबरमधून जाईल. तसेच, हायड्रोजन काही धातूंच्या संरचनेत (पॅलॅडियम किंवा प्लॅटिनम) जमा होऊ शकतो आणि तापमान वाढल्यावर त्यातून बाष्पीभवन होऊ शकते.

हायड्रोजनच्या कमी विद्राव्यतेचा गुणधर्म हायड्रोजन विस्थापनाच्या पद्धतीद्वारे वेगळे करण्यासाठी प्रयोगशाळेत वापरला जातो (खालील सारणीमध्ये मुख्य पॅरामीटर्स आहेत) त्याच्या अनुप्रयोगाची व्याप्ती आणि उत्पादन पद्धती निर्धारित करतात.

समस्थानिक रचना

रासायनिक घटकांच्या नियतकालिक प्रणालीच्या इतर अनेक प्रतिनिधींप्रमाणे, हायड्रोजनमध्ये अनेक नैसर्गिक समस्थानिक असतात, म्हणजेच न्यूक्लियसमध्ये समान संख्येने प्रोटॉन असलेले अणू असतात, परंतु भिन्न संख्यान्यूट्रॉन - शून्य चार्ज आणि एकक वस्तुमान असलेले कण. समान गुणधर्म असलेल्या अणूंची उदाहरणे म्हणजे ऑक्सिजन, कार्बन, क्लोरीन, ब्रोमाइन आणि इतर, किरणोत्सर्गी अणूंसह.

भौतिक गुणधर्महायड्रोजन 1 एच, या गटाच्या प्रतिनिधींमध्ये सर्वात सामान्य, त्याच्या समकक्षांच्या समान वैशिष्ट्यांपेक्षा लक्षणीय भिन्न आहे. विशेषतः, ज्या पदार्थांमध्ये ते समाविष्ट आहेत त्यांची वैशिष्ट्ये भिन्न आहेत. तर, सामान्य आणि डीयुटेरेटेड पाणी आहे, ज्यामध्ये हायड्रोजन अणूऐवजी एकाच प्रोटॉनसह, ड्यूटेरियम 2 एच - दोन प्राथमिक कणांसह त्याचे समस्थानिक आहे: सकारात्मक आणि चार्ज नसलेले. हा समस्थानिक सामान्य हायड्रोजनपेक्षा दुप्पट जड आहे, जो ते बनवलेल्या संयुगांच्या गुणधर्मांमधील मूलभूत फरक स्पष्ट करतो. निसर्गात, ड्युटेरियम हायड्रोजनपेक्षा 3200 पट दुर्मिळ आहे. तिसरा प्रतिनिधी ट्रिटियम 3 एच आहे, न्यूक्लियसमध्ये दोन न्यूट्रॉन आणि एक प्रोटॉन आहे.

मिळवण्याच्या आणि अलग ठेवण्याच्या पद्धती

प्रयोगशाळा आणि औद्योगिक पद्धती खूप भिन्न आहेत. तर, कमी प्रमाणात, वायू प्रामुख्याने प्रतिक्रियांद्वारे प्राप्त होतो खनिजे, आणि मोठ्या प्रमाणात उत्पादन मध्ये अधिकसेंद्रिय संश्लेषण वापरून.

प्रयोगशाळेत खालील रासायनिक संवाद वापरले जातात:

औद्योगिक हितासाठी, गॅस अशा पद्धतींनी मिळवला जातो:

1. उत्प्रेरकाच्या उपस्थितीत त्याच्या घटक साध्या पदार्थांमध्ये मिथेनचे थर्मल विघटन (350 अंश तापमानासारख्या निर्देशकाच्या मूल्यापर्यंत पोहोचते) - हायड्रोजन एच 2 आणि कार्बन सी.
2. कोकमधून बाष्पयुक्त पाणी 1000 अंश सेल्सिअस तापमानात तयार होते कार्बन डाय ऑक्साइड CO 2 आणि H 2 (सर्वात सामान्य पद्धत).
3. 800 अंशांपर्यंत पोहोचलेल्या तापमानात निकेल उत्प्रेरकावर वायू मिथेनचे रूपांतरण.
4. हायड्रोजन आहे उप-उत्पादनपोटॅशियम किंवा सोडियम क्लोराईडच्या जलीय द्रावणाच्या इलेक्ट्रोलिसिसमध्ये.

रासायनिक परस्परसंवाद: सामान्य तरतुदी

हायड्रोजनचे भौतिक गुणधर्म मुख्यत्वे एक किंवा दुसर्या कंपाऊंडसह प्रतिक्रिया प्रक्रियेत त्याचे वर्तन स्पष्ट करतात. हायड्रोजनची व्हॅलेन्सी 1 आहे, कारण ते नियतकालिक सारणीतील पहिल्या गटात स्थित आहे आणि ऑक्सिडेशनची डिग्री वेगळी दर्शवते. हायड्राइड्स वगळता सर्व संयुगांमध्ये, s.o. = (1+) मध्ये हायड्रोजन, XH, XH 2, XH 3 - (1-) सारख्या रेणूंमध्ये.

हायड्रोजन वायू रेणू, एक सामान्यीकृत इलेक्ट्रॉन जोडी तयार करून तयार होतो, त्यात दोन अणू असतात आणि ते जोरदारपणे स्थिर असतात, म्हणूनच जेव्हा सामान्य परिस्थितीकाहीसे अक्रिय आणि जेव्हा सामान्य परिस्थिती बदलते तेव्हा प्रतिक्रियांमध्ये प्रवेश करते. इतर पदार्थांच्या रचनेत हायड्रोजनच्या ऑक्सिडेशनच्या डिग्रीवर अवलंबून, ते ऑक्सिडायझिंग एजंट आणि कमी करणारे एजंट म्हणून कार्य करू शकते.

ज्या पदार्थांसह हायड्रोजनची प्रतिक्रिया होते आणि तयार होतात

जटिल पदार्थ तयार करण्यासाठी मूलभूत परस्परसंवाद (अनेकदा भारदस्त तापमानात):

1. अल्कधर्मी आणि क्षारीय पृथ्वी धातू + हायड्रोजन = हायड्राइड.
2. हॅलोजन + एच 2 = हायड्रोजन हॅलाइड.
3. सल्फर + हायड्रोजन = हायड्रोजन सल्फाइड.
4. ऑक्सिजन + एच 2 = पाणी.
5. कार्बन + हायड्रोजन = मिथेन.
6. नायट्रोजन + एच 2 = अमोनिया.

जटिल पदार्थांसह परस्परसंवाद:

1. कार्बन मोनोऑक्साइड आणि हायड्रोजन पासून संश्लेषण वायू प्राप्त करणे.
2. H 2 सह त्यांच्या ऑक्साईडमधून धातूंची पुनर्प्राप्ती.
3. असंतृप्त अॅलिफेटिक हायड्रोकार्बन्सचे हायड्रोजन संपृक्तता.

हायड्रोजन बंध

हायड्रोजनचे भौतिक गुणधर्म असे आहेत की, जेव्हा इलेक्ट्रॉन-ऋणात्मक घटकाशी जोडले जाते, तेव्हा ते शेजारच्या अणूंपासून समान अणूसह एक विशेष प्रकारचे बंध तयार करण्यास अनुमती देते ज्यात इलेक्ट्रॉन जोड्या नसतात (उदाहरणार्थ, ऑक्सिजन, नायट्रोजन आणि फ्लोरिन). सर्वात स्पष्ट उदाहरण ज्यावर अशा घटनेचा विचार करणे चांगले आहे ते म्हणजे पाणी. असे म्हटले जाऊ शकते की ते हायड्रोजन बाँड्सने जोडलेले आहे, जे सहसंयोजक किंवा आयनिक पेक्षा कमकुवत आहेत, परंतु त्यापैकी बरेच आहेत या वस्तुस्थितीमुळे, पदार्थाच्या गुणधर्मांवर त्यांचा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो. मूलत:, हायड्रोजन बाँडिंग एक इलेक्ट्रोस्टॅटिक परस्परसंवाद आहे जो पाण्याच्या रेणूंना डायमर आणि पॉलिमरमध्ये बांधतो, ज्यामुळे त्याचा उच्च उकळत्या बिंदू होतो.

खनिज संयुगांच्या रचनेत हायड्रोजन

सर्व समाविष्ट अजैविक ऍसिडस्प्रोटॉनचा समावेश होतो - हायड्रोजनसारख्या अणूचे केशन. ज्या पदार्थाच्या अम्ल अवशेषांची ऑक्सिडेशन अवस्था (-1) पेक्षा जास्त असते त्याला पॉलीबेसिक कंपाऊंड म्हणतात. त्यात अनेक हायड्रोजन अणू असतात, ज्यामुळे पृथक्करण होते जलीय द्रावणमल्टीस्टेज प्रत्येक त्यानंतरचा प्रोटॉन उर्वरित आम्लापासून अधिकाधिक कठीण तोडतो. माध्यमातील हायड्रोजनच्या परिमाणात्मक सामग्रीनुसार, त्याची आम्लता निर्धारित केली जाते.

मानवी क्रियाकलापांमध्ये अर्ज

पदार्थ असलेले सिलेंडर, तसेच ऑक्सिजन सारख्या इतर द्रवीभूत वायू असलेल्या कंटेनरमध्ये विशिष्ट असते. देखावा. ते गडद हिरव्या रंगात चमकदार लाल "हायड्रोजन" अक्षराने रंगवलेले आहेत. गॅस सिलेंडरमध्ये सुमारे 150 वातावरणाच्या दबावाखाली पंप केला जातो. हायड्रोजनचे भौतिक गुणधर्म, विशेषतः वायूच्या एकत्रित अवस्थेतील हलकेपणा, हेलियम मिसळलेले फुगे, फुगे इत्यादी भरण्यासाठी वापरले जातात.

हायड्रोजन, ज्याचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म लोक अनेक वर्षांपूर्वी वापरायला शिकले, ते सध्या अनेक उद्योगांमध्ये वापरले जाते. त्यातील बहुतेक भाग अमोनियाच्या उत्पादनात जातो. हायड्रोजन ऑक्साईड्सपासून (हॅफनियम, जर्मेनियम, गॅलियम, सिलिकॉन, मोलिब्डेनम, टंगस्टन, झिरकोनियम आणि इतर) मध्ये देखील भाग घेते, प्रतिक्रिया कमी करणारे एजंट, हायड्रोसायनिक आणि हायड्रोक्लोरिक ऍसिड तसेच कृत्रिम द्रव इंधन म्हणून कार्य करते. अन्न उद्योग वनस्पती तेलांचे घन चरबीमध्ये रूपांतर करण्यासाठी त्याचा वापर करतात.

आम्ही रासायनिक गुणधर्म आणि हायड्रोजनच्या विविध प्रक्रियांमध्ये हायड्रोजनचा वापर आणि चरबी, कोळसा, हायड्रोकार्बन्स, तेल आणि इंधन तेल यांचे हायड्रोजनेशन निश्चित केले. त्याच्या मदतीने, मौल्यवान दगड, इनॅन्डेन्सेंट दिवे तयार केले जातात, धातूची उत्पादने ऑक्सिजन-हायड्रोजन ज्वालाच्या प्रभावाखाली बनावट आणि वेल्डेड केली जातात.

परस्परसंवाद हायड्रोजनसह ऑक्सिजन, सर हेन्री कॅव्हेंडिशने स्थापित केल्याप्रमाणे, पाण्याची निर्मिती होते. चला पुढे जाऊ या साधे उदाहरणकसे तयार करायचे ते शिका रासायनिक अभिक्रियांची समीकरणे.
काय येते हायड्रोजनआणि ऑक्सिजन, आम्हाला आधीच माहित आहे:

H 2 + O 2 → H 2 O

आता आपण हे लक्षात घेतो की रासायनिक अभिक्रियांमधील रासायनिक घटकांचे अणू अदृश्य होत नाहीत आणि कशातूनही दिसत नाहीत, एकमेकांमध्ये बदलत नाहीत, परंतु नवीन संयोजनात एकत्र करानवीन रेणू तयार करण्यासाठी. याचा अर्थ प्रत्येक प्रकारच्या अणूंच्या रासायनिक अभिक्रियाच्या समीकरणात समान संख्या असणे आवश्यक आहे आधीप्रतिक्रिया ( बाकीसमान चिन्हातून) आणि नंतरप्रतिक्रियेचा शेवट ( उजवीकडेसमान चिन्हातून), यासारखे:

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

तेच आहे प्रतिक्रिया समीकरण - पदार्थ आणि गुणांकांची सूत्रे वापरून चालू असलेल्या रासायनिक अभिक्रियाचा सशर्त रेकॉर्ड.

याचा अर्थ वरील प्रतिक्रियेत दोन moles हायड्रोजनसह प्रतिक्रिया दिली पाहिजे एका तीळ द्वारे ऑक्सिजन, आणि परिणाम होईल दोन moles पाणी.

परस्परसंवाद हायड्रोजनसह ऑक्सिजन- अजिबात साधी प्रक्रिया नाही. यामुळे या घटकांच्या ऑक्सिडेशन स्थितीत बदल होतो. अशा समीकरणांमध्ये गुणांक निवडण्यासाठी, एक सामान्यतः पद्धत वापरते " इलेक्ट्रॉनिक शिल्लक".

जेव्हा हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनपासून पाणी तयार होते, तेव्हा याचा अर्थ असा होतो हायड्रोजनपासून त्याची ऑक्सिडेशन स्थिती बदलली 0 आधी +मी, अ ऑक्सिजन- पासून 0 आधी −II. त्याच वेळी, अनेक (n)इलेक्ट्रॉन:

हायड्रोजन दान करणारे इलेक्ट्रॉन येथे काम करतात कमी करणारे एजंट, आणि ऑक्सिजन स्वीकारणारे इलेक्ट्रॉन - ऑक्सिडायझिंग एजंट.

ऑक्सिडायझिंग आणि कमी करणारे एजंट

आता इलेक्ट्रॉन देण्याच्या आणि प्राप्त करण्याच्या प्रक्रिया वेगळ्या कशा दिसतात ते पाहू. हायड्रोजन, "लुटारू" - ऑक्सिजनला भेटल्यानंतर, त्याची सर्व मालमत्ता गमावते - दोन इलेक्ट्रॉन, आणि त्याची ऑक्सिडेशन स्थिती समान होते +मी:

H 2 0 − 2 ई− = 2Н + I

झाले ऑक्सीकरण अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरणहायड्रोजन

आणि डाकू ऑक्सिजन सुमारे 2, दुर्दैवी हायड्रोजनचे शेवटचे इलेक्ट्रॉन काढून घेतल्याने, त्याच्यावर खूप आनंद झाला नवीन पदवीऑक्सिडेशन -II:

O 2 + 4 ई− = 2O − II

हे आहे अर्ध-प्रतिक्रिया समीकरण कमी करणेऑक्सिजन.

हे जोडणे बाकी आहे की "डाकू" आणि त्याचा "बळी" दोघांनीही त्यांची रासायनिक ओळख गमावली आहे आणि साध्या पदार्थांपासून - डायटॉमिक रेणू असलेले वायू. एच 2आणि सुमारे 2नवीन रासायनिक पदार्थाच्या घटकांमध्ये बदलले - पाणी H 2 O.

पुढे, आम्ही खालीलप्रमाणे युक्तिवाद करू: रिडक्टंटने ऑक्सिडायझिंग डाकूला किती इलेक्ट्रॉन दिले, म्हणजे त्याला किती मिळाले. रिड्युसिंग एजंटने दान केलेल्या इलेक्ट्रॉनची संख्या ऑक्सिडायझिंग एजंटने स्वीकारलेल्या इलेक्ट्रॉनच्या संख्येइतकीच असली पाहिजे..

त्यामुळे तुम्हाला गरज आहे इलेक्ट्रॉनची संख्या समान करापहिल्या आणि दुसऱ्या अर्ध्या प्रतिक्रियांमध्ये. रसायनशास्त्रात, अर्ध-प्रतिक्रियांचे समीकरण लिहिण्याचे खालील सशर्त स्वरूप स्वीकारले जाते:

येथे, कर्ली ब्रॅकेटच्या डावीकडील संख्या 2 आणि 1 हे घटक आहेत जे दिलेल्या आणि प्राप्त झालेल्या इलेक्ट्रॉनची संख्या समान असल्याची खात्री करण्यास मदत करतील. आम्ही हे लक्षात घेतो की अर्ध-प्रतिक्रियांच्या समीकरणांमध्ये 2 इलेक्ट्रॉन दिले जातात आणि 4 स्वीकारले जातात. मिळालेल्या आणि दिलेल्या इलेक्ट्रॉनच्या संख्येची समानता करण्यासाठी, कमीतकमी सामान्य एकाधिक आणि अतिरिक्त घटक आढळतात. आमच्या बाबतीत, किमान सामान्य गुणक 4 आहे. हायड्रोजनसाठी अतिरिक्त घटक 2 असतील (4: 2 = 2), आणि ऑक्सिजनसाठी - 1 (4: 4 = 1)
परिणामी गुणक भविष्यातील प्रतिक्रिया समीकरणाचे गुणांक म्हणून काम करतील:

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

हायड्रोजन ऑक्सिडाइज्डकेवळ भेटतानाच नाही ऑक्सिजन. हायड्रोजनवर अंदाजे समान प्रभाव आणि फ्लोरिन F2, हॅलोजन आणि प्रसिद्ध "लुटारू", आणि वरवर निरुपद्रवी नायट्रोजन N 2:

याचा परिणाम होतो हायड्रोजन फ्लोराईड एचएफकिंवा अमोनिया NH3.

दोन्ही संयुगे मध्ये, ऑक्सिडेशन स्थिती हायड्रोजनसमान होते +मी, कारण त्याला उच्च इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटीसह इतर कोणाच्यातरी इलेक्ट्रॉनिक चांगल्यासाठी "लोभी" रेणूमध्ये भागीदार मिळतात - फ्लोरिन एफआणि नायट्रोजन एन. येथे नायट्रोजनइलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटीचे मूल्य तीन पारंपारिक एककांच्या बरोबरीचे मानले जाते आणि y फ्लोरिनसर्वसाधारणपणे, सर्व रासायनिक घटकांमध्ये सर्वाधिक विद्युत ऋणात्मकता ही चार एकके असते. त्यामुळे ते कोणत्याही इलेक्ट्रॉनिक वातावरणाशिवाय खराब हायड्रोजन अणू सोडतात यात आश्चर्य नाही.

परंतु हायड्रोजनकदाचित पुनर्संचयित करा- इलेक्ट्रॉन स्वीकारा. जर अल्कली धातू किंवा कॅल्शियम, ज्यामध्ये हायड्रोजनपेक्षा इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी कमी असेल, त्याच्यासह प्रतिक्रियामध्ये भाग घेतल्यास हे घडते.

रासायनिक गुणधर्महायड्रोजन

सामान्य परिस्थितीत, आण्विक हायड्रोजन तुलनेने निष्क्रिय असतो, केवळ सर्वात सक्रिय नॉनमेटल्स (फ्लोरिनसह आणि प्रकाशात देखील क्लोरीनसह) थेट एकत्रित होतो. तथापि, गरम केल्यावर, ते अनेक घटकांसह प्रतिक्रिया देते.

हायड्रोजन साध्या आणि जटिल पदार्थांसह प्रतिक्रिया देतो:

येथे उच्च तापमानहायड्रोजन थेट प्रतिक्रिया देतो काही धातू सह(अल्कधर्मी, क्षारीय पृथ्वी आणि इतर), पांढरे स्फटिकासारखे पदार्थ तयार करणे - धातूचे हायड्राइड्स (Li H, Na H, KH, CaH 2, इ.):

H 2 + 2Li = 2LiH

संबंधित अल्कली आणि हायड्रोजनच्या निर्मितीसह मेटल हायड्राइड्स पाण्याद्वारे सहजपणे विघटित होतात:

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

1). ऑक्सिजनसहहायड्रोजन पाणी बनवते:

व्हिडिओ "हायड्रोजनचे ज्वलन"

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

सामान्य तापमानात, प्रतिक्रिया अत्यंत मंद गतीने पुढे जाते, 550 डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त - स्फोटासह (H 2 चे 2 खंड आणि O 2 चे 1 खंड यांचे मिश्रण म्हणतात स्फोटक वायू) .

व्हिडिओ "स्फोटक वायूचा स्फोट"

व्हिडिओ "स्फोटक मिश्रणाची तयारी आणि स्फोट"

2). हॅलोजनसहहायड्रोजन हायड्रोजन हॅलाइड्स बनवते, उदाहरणार्थ:

H 2 + Cl 2 \u003d 2HCl

हायड्रोजन फ्लोरिन (अंधारात आणि -252 डिग्री सेल्सिअस तपमानात देखील) स्फोट होतो, क्लोरीन आणि ब्रोमाइन सोबत फक्त प्रकाशित किंवा गरम केल्यावर आणि आयोडीनसह फक्त गरम झाल्यावर प्रतिक्रिया देतो.

3). नायट्रोजन सहहायड्रोजन अमोनियाच्या निर्मितीसह प्रतिक्रिया देते:

ZN 2 + N 2 \u003d 2NH 3

केवळ उत्प्रेरक आणि भारदस्त तापमान आणि दाबांवर.

4). गरम झाल्यावर, हायड्रोजन जोरदारपणे प्रतिक्रिया देतो सल्फर सह:

H 2 + S \u003d H 2 S (हायड्रोजन सल्फाइड),

सेलेनियम आणि टेल्यूरियमसह बरेच कठीण.

5). शुद्ध कार्बनसहहायड्रोजन केवळ उच्च तापमानात उत्प्रेरकाशिवाय प्रतिक्रिया देऊ शकतो:

2H 2 + C (निराकार) = CH 4 (मिथेन)

- हायड्रोजन मेटल ऑक्साईडसह प्रतिस्थापन अभिक्रियामध्ये प्रवेश करतो , तर उत्पादनांमध्ये पाणी तयार होते आणि धातू कमी होते. हायड्रोजन - कमी करणारे एजंटचे गुणधर्म प्रदर्शित करते:

हायड्रोजनचा वापर केला जातो अनेक धातूंच्या पुनर्प्राप्तीसाठी, कारण ते त्यांच्या ऑक्साईडमधून ऑक्सिजन काढून घेते:

Fe 3 O 4 + 4H 2 \u003d 3Fe + 4H 2 O, इ.

हायड्रोजनचा वापर

व्हिडिओ "हायड्रोजनचा वापर"

सध्या हायड्रोजन मोठ्या प्रमाणात तयार होत आहे. त्यातील बराच मोठा भाग अमोनियाच्या संश्लेषणात, चरबीचे हायड्रोजनेशन आणि कोळसा, तेल आणि हायड्रोकार्बन्सच्या हायड्रोजनेशनमध्ये वापरला जातो. याव्यतिरिक्त, हायड्रोजनचा वापर हायड्रोक्लोरिक ऍसिड, मिथाइल अल्कोहोल, हायड्रोसायनिक ऍसिड, वेल्डिंग आणि फोर्जिंग धातूंच्या संश्लेषणासाठी तसेच इनॅन्डेन्सेंट दिवे तयार करण्यासाठी केला जातो. मौल्यवान दगड. 150 एटीएम पेक्षा जास्त दाब असलेल्या सिलिंडरमध्ये हायड्रोजनची विक्री होते. ते गडद हिरव्या रंगवलेले आहेत आणि लाल शिलालेख "हायड्रोजन" सह पुरवले आहेत.

हायड्रोजनचा वापर द्रव चरबीचे घन चरबी (हायड्रोजनेशन) मध्ये रूपांतर करण्यासाठी, कोळसा आणि इंधन तेल हायड्रोजनीकरण करून द्रव इंधन तयार करण्यासाठी केला जातो. धातूशास्त्रात, हायड्रोजनचा वापर ऑक्साईड्स किंवा क्लोराईड्ससाठी कमी करणारे एजंट म्हणून धातू आणि नॉन-मेटल्स (जर्मेनियम, सिलिकॉन, गॅलियम, झिरकोनियम, हॅफनियम, मॉलिब्डेनम, टंगस्टन इ.) तयार करण्यासाठी केला जातो.

हायड्रोजनचा व्यावहारिक उपयोग वैविध्यपूर्ण आहे: ते सहसा फुग्याने भरलेले असते, रासायनिक उद्योगात ते अनेक अत्यंत महत्त्वाच्या उत्पादनांच्या (अमोनिया इ.) उत्पादनासाठी कच्चा माल म्हणून काम करते, अन्न उद्योगात - घन उत्पादनासाठी. भाजीपाला तेले इत्यादींपासून मिळणारे चरबी. उच्च तापमान (२६०० डिग्री सेल्सिअस पर्यंत), ऑक्सिजनमध्ये हायड्रोजन जाळून मिळवले जाते, ते दुर्दम्य धातू, क्वार्ट्ज इ. वितळण्यासाठी वापरले जाते. द्रव हायड्रोजन हे सर्वात कार्यक्षम जेट इंधनांपैकी एक आहे. हायड्रोजनचा वार्षिक जागतिक वापर 1 दशलक्ष टनांपेक्षा जास्त आहे.

सिम्युलेटर

क्रमांक 2. हायड्रोजन

मजबुतीकरणासाठी कार्ये

हायड्रोजन म्हणजे काय ते पाहू. या अधातूचे रासायनिक गुणधर्म आणि उत्पादनाचा अभ्यास शाळेत अजैविक रसायनशास्त्राच्या अभ्यासक्रमात केला जातो. हा घटक मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक प्रणालीचे प्रमुख आहे आणि म्हणूनच तपशीलवार वर्णनास पात्र आहे.

घटक उघडण्याबद्दल थोडक्यात माहिती

हायड्रोजनचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म विचारात घेण्याआधी, हा महत्त्वाचा घटक कसा सापडला ते पाहू.

सोळाव्या आणि सतराव्या शतकात काम करणार्‍या रसायनशास्त्रज्ञांनी त्यांच्या लेखनात ऍसिड सक्रिय धातूंच्या संपर्कात आल्यावर बाहेर पडणाऱ्या ज्वलनशील वायूचा वारंवार उल्लेख केला आहे. अठराव्या शतकाच्या उत्तरार्धात, G. Cavendish ने हा वायू गोळा करून त्याचे विश्लेषण केले, त्याला "दहनशील वायू" असे नाव दिले.

त्यावेळी हायड्रोजनच्या भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांचा अभ्यास केला गेला नाही. केवळ अठराव्या शतकाच्या अखेरीस, ए. लॅव्हॉइसियरने विश्लेषणाद्वारे स्थापित केले की हा वायू पाण्याचे विश्लेषण करून मिळू शकतो. थोड्या वेळाने, त्याने नवीन घटकाला हायड्रोजन म्हणण्यास सुरुवात केली, ज्याचा अर्थ "पाण्याला जन्म देणे." हायड्रोजनला त्याचे आधुनिक रशियन नाव एम.एफ. सोलोव्‍यॉव आहे.

निसर्गात असणे

हायड्रोजनच्या रासायनिक गुणधर्मांचे विश्लेषण केवळ त्याच्या निसर्गातील विपुलतेच्या आधारावर केले जाऊ शकते. हा घटक हायड्रो- आणि लिथोस्फियरमध्ये आहे आणि खनिजांचा देखील भाग आहे: नैसर्गिक आणि संबंधित वायू, पीट, तेल, कोळसा, तेल शेल. हायड्रोजन हा पाण्याचा अविभाज्य भाग आहे हे माहित नसलेल्या प्रौढ व्यक्तीची कल्पना करणे कठीण आहे.

याव्यतिरिक्त, हे नॉन-मेटल प्राणी जीवांमध्ये स्वरूपात आढळते न्यूक्लिक ऍसिडस्, प्रथिने, कर्बोदके, चरबी. आपल्या ग्रहावर, हा घटक मुक्त स्वरूपात क्वचितच आढळतो, कदाचित केवळ नैसर्गिक आणि ज्वालामुखीय वायूमध्ये.

प्लाझ्माच्या रूपात, हायड्रोजन हे तारे आणि सूर्याचे अर्धे वस्तुमान बनवते आणि ते आंतरतारकीय वायूचा देखील भाग आहे. उदाहरणार्थ, मुक्त स्वरूपात, तसेच मिथेन, अमोनियाच्या स्वरूपात, हे नॉन-मेटल धूमकेतू आणि काही ग्रहांमध्ये देखील आहे.

भौतिक गुणधर्म

हायड्रोजनच्या रासायनिक गुणधर्मांचा विचार करण्यापूर्वी, आम्ही लक्षात घेतो की सामान्य परिस्थितीत हा वायू पदार्थ हवेपेक्षा हलका असतो, ज्याचे अनेक समस्थानिक स्वरूप असतात. हे पाण्यात जवळजवळ अघुलनशील आहे आणि उच्च थर्मल चालकता आहे. प्रोटियम, ज्याची वस्तुमान संख्या 1 आहे, त्याचे सर्वात हलके स्वरूप मानले जाते. किरणोत्सर्गी गुणधर्म असलेले ट्रिटियम हे वातावरणातील नायट्रोजनपासून निसर्गात तयार होते जेव्हा न्यूरॉन्स अतिनील किरणांच्या संपर्कात येतात.

रेणूच्या संरचनेची वैशिष्ट्ये

हायड्रोजनच्या रासायनिक गुणधर्मांचा विचार करण्यासाठी, त्यातील प्रतिक्रियांचे वैशिष्ट्य, आपण त्याच्या संरचनेच्या वैशिष्ट्यांवर लक्ष देऊ या. या डायटॉमिक रेणूमध्ये सहसंयोजक नॉन-ध्रुवीय रासायनिक बंध आहे. जेव्हा सक्रिय धातू ऍसिड सोल्यूशनशी संवाद साधतात तेव्हा परमाणु हायड्रोजनची निर्मिती शक्य आहे. परंतु या स्वरूपात, हे नॉन-मेटल केवळ क्षुल्लक कालावधीसाठी अस्तित्वात आहे, जवळजवळ लगेचच ते आण्विक स्वरूपात पुन्हा एकत्रित होते.

रासायनिक गुणधर्म

हायड्रोजनचे रासायनिक गुणधर्म विचारात घ्या. हा रासायनिक घटक बनवलेल्या बहुतेक संयुगेमध्ये, ते +1 ची ऑक्सिडेशन स्थिती प्रदर्शित करते, ज्यामुळे ते सक्रिय (अल्कली) धातूंसारखे बनते. हायड्रोजनचे मुख्य रासायनिक गुणधर्म, ते धातूचे वैशिष्ट्य आहे:

• पाणी तयार करण्यासाठी ऑक्सिजनशी संवाद;
• हॅलोजनसह प्रतिक्रिया, हायड्रोजन हॅलाइडच्या निर्मितीसह;
• सल्फरसह एकत्रित केल्यावर हायड्रोजन सल्फाइडचे उत्पादन.

खाली हायड्रोजनचे रासायनिक गुणधर्म दर्शवणारे प्रतिक्रिया समीकरण आहे. आम्ही या वस्तुस्थितीकडे लक्ष वेधतो की नॉन-मेटल (-1 च्या ऑक्सिडेशन स्थितीसह), ते केवळ सक्रिय धातूंच्या प्रतिक्रियेमध्ये कार्य करते, त्यांच्याशी संबंधित हायड्राइड्स तयार करते.

सामान्य तापमानात हायड्रोजन इतर पदार्थांशी सक्रियपणे संवाद साधत नाही, म्हणून बहुतेक प्रतिक्रिया केवळ प्रीहीटिंगनंतरच केल्या जातात.

मेंडेलीव्हच्या रासायनिक घटकांच्या नियतकालिक प्रणालीचे प्रमुख असलेल्या घटकांच्या काही रासायनिक परस्परसंवादांवर आपण अधिक तपशीलवार राहू या.

पाण्याच्या निर्मितीची प्रतिक्रिया 285.937 kJ ऊर्जा सोडण्यासोबत असते. येथे भारदस्त तापमान(550 अंश सेल्सिअसपेक्षा जास्त) ही प्रक्रिया जोरदार स्फोटासह होते.

वायू हायड्रोजनच्या त्या रासायनिक गुणधर्मांपैकी ज्याचा उद्योगात लक्षणीय उपयोग आढळून आला आहे, त्याचा मेटल ऑक्साईडशी असलेला परस्परसंवाद स्वारस्यपूर्ण आहे. आधुनिक उद्योगात उत्प्रेरक हायड्रोजनेशनद्वारे मेटल ऑक्साईड्सवर प्रक्रिया केली जाते, उदाहरणार्थ, शुद्ध धातू लोह स्केल (मिश्र लोह ऑक्साईड) पासून अलग केली जाते. ही पद्धत स्क्रॅप मेटलची कार्यक्षम प्रक्रिया करण्यास परवानगी देते.

अमोनियाचे संश्लेषण, ज्यामध्ये वातावरणातील नायट्रोजनसह हायड्रोजनच्या परस्परसंवादाचा समावेश आहे, आधुनिक रासायनिक उद्योगात देखील मागणी आहे. या रासायनिक परस्परसंवादाच्या घटनांपैकी, आम्ही दबाव आणि तापमान लक्षात घेतो.

निष्कर्ष

हे हायड्रोजन आहे जे निष्क्रिय आहे रासायनिकसामान्य परिस्थितीत. तापमान वाढते म्हणून, त्याची क्रिया लक्षणीय वाढते. या पदार्थाला सेंद्रिय संश्लेषणात मागणी आहे. उदाहरणार्थ, हायड्रोजनेशनद्वारे, केटोन्स दुय्यम अल्कोहोलमध्ये कमी केले जाऊ शकतात आणि अॅल्डिहाइड्सचे प्राथमिक अल्कोहोलमध्ये रूपांतर केले जाऊ शकते. याव्यतिरिक्त, हायड्रोजनेशनद्वारे, इथिलीन आणि ऍसिटिलीन वर्गांचे असंतृप्त हायड्रोकार्बन्स मिथेन मालिकेच्या संतृप्त संयुगेमध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकतात. आधुनिक रासायनिक उत्पादनात हायड्रोजनला मागणी असलेला एक साधा पदार्थ मानला जातो.