При какой повышенной температуре водород реагирует

При какой повышенной температуре водород реагирует thumbnail

Химические свойства
водорода

При обычных условиях молекулярный Водород сравнительно мало активен, непосредственно соединяясь лишь с наиболее активными из неметаллов (с фтором, а на свету и с хлором). Однако при нагревании он вступает в реакции со многими элементами.

Водород вступает в реакции с простыми и сложными веществами:

При какой повышенной температуре водород реагирует

– Взаимодействие водорода с металлами приводит к образованию сложных веществ – гидридов, в химических формулах которых атом металла всегда стоит на первом месте:

При какой повышенной температуре водород реагирует

   При высокой температуре Водород непосредственно реагирует с некоторыми металлами (щелочными, щелочноземельными и другими), образуя белые кристаллические вещества – гидриды металлов (LiН, NaН, КН, СаН2 и др.):

Н2 + 2Li = 2LiH

Гидриды металлов легко разлагаются водой с образованием соответствующей щелочи и водорода:

СаH2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + 2Н2↑

– При взаимодействии водорода с неметаллами образуются летучие водородные соединения. В химической формуле летучего водородного соединения, атом водорода может стоять как на первом так и на втором месте, в зависимости от местонахождения в ПСХЭ (см. табличку  в слайде):

При какой повышенной температуре водород реагирует

1). С кислородом
Водород образует воду:

Видео “Горение водорода”

2Н2 + О2 = 2Н2О + Q 

При обычных температурах реакция протекает крайне
медленно, выше 550°С – со взрывом (смесь
2 объемов Н2 и 1 объема О2 называется гремучим газом)
.

Видео “Взрыв гремучего газа”

Видео “Приготовление и взрыв гремучей смеси”

2). С галогенами
Водород образует галогеноводороды, например:

Н2 + Cl2 = 2НСl

При этом с фтором Водород взрывается (даже в темноте и
при – 252°С), с хлором и бромом реагирует лишь при освещении или нагревании, а
с йодом только при нагревании.

3). С азотом
Водород взаимодействует с образованием аммиака:

ЗН2 + N2 = 2NН3

лишь на катализаторе и при повышенных температуpax и
давлениях.

4). При нагревании Водород энергично реагирует с серой:

Н2 + S = H2S (сероводород),

значительно труднее с селеном и теллуром.

5). С чистым
углеродом
Водород может реагировать без катализатора только при высоких
температуpax:

2Н2 + С (аморфный) = СН4 (метан)

– Водород вступает в реакцию замещения с оксидами металлов, при этом образуются в продуктах вода и восстанавливается металл. Водород – проявляет свойства восстановителя:

При какой повышенной температуре водород реагирует

Водород используется для восстановления многих металлов, так как отнимает кислород у их
оксидов:

CuO + H2 = Cu + H2O,

Fe3O4 + 4H2 = 3Fe +
4Н2О, и т. д.

Применение
водорода

Видео “Применение водорода”

В настоящее время водород получают в огромных
количествах. Очень большую часть его используют при синтезе аммиака,
гидрогенизации жиров и при гидрировании угля, масел и углеводородов. Кроме
того, водород применяют для синтеза соляной кислоты, метилового спирта,
синильной кислоты, при сварке и ковке металлов, а также при изготовлении ламп
накаливания и драгоценных камней. В продажу водород поступает в баллонах под
давлением свыше 150 атм. Они окрашены в тёмно-зелёный цвет и снабжаются красной
надписью “Водород”.

    Водород используется для
превращения жидких жиров в твердые (гидрогенизация), производства жидкого
топлива гидрогенизацией углей и мазута. В металлургии водород используют как
восстановитель оксидов или хлоридов для получения металлов и неметаллов
(германия, кремния, галлия, циркония, гафния, молибдена, вольфрама и др.).

    Практическое применение водорода
многообразно: им обычно заполняют шары-зонды, в химической промышленности он
служит сырьём для получения многих весьма важных продуктов (аммиака и др.), в
пищевой – для выработки из растительных масел твёрдых жиров и т. д. Высокая
температура (до 2600 °С), получающаяся при горении водорода в кислороде,
используется для плавления тугоплавких металлов, кварца и т. п. Жидкий водород
является одним из наиболее эффективных реактивных топлив. Ежегодное мировое
потребление водорода превышает 1 млн. т. 

ТРЕНАЖЕРЫ

№1. Химические свойства водорода

№2. Водород

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ

Задание №1
Составьте уравнения реакций взаимодействия водорода со следующими веществами: F2, Ca, Al2O3, оксидом ртути (II), оксидом вольфрама (VI). Назовите продукты реакции, укажите типы реакций.

Задание №2
Осуществите превращения по схеме:
H2O -> H2 -> H2S -> SO2

Задание №3.
Вычислите массу воды, которую можно получить при сжигании 8 г водорода?

Источник

    Влияние энтальпийного и энтропийного факторов на направление процесса. Возможности протекания процессов благоприятствует сочетание условий АН 0. При этом следует иметь в виду, что энтальпийный фактор АН обычно мало зависит от температуры, а энтропийный фактор TAS растет с повышением температуры. Так, при низкой температуре водород не диссоциирует, т. е. равновесие реакции [c.198]

Читайте также:  Должна ли быть повышенная температура всю беременность

    При высокой температуре водород может отнимать кислород от многих соединений, в том числе от большинства оксидов металлов. Напрнмер, если пропускать водород над накаленным оксидом меди, то происходит восстановление меди  [c.346]

    Свойства и применение водорода. Водород — бесцветный газ, не имеющий запаха. При температуре ниже —240°С (критическая температура водорода) он под давлением сжижается  [c.343]

    При комнатной температуре водород представляет равновесную смесь орто- ( 75%) и пара-формы ( 25%). Разделить их можно путем адсорбции на активном угле при температуре жид- [c.465]

    Работа Ван-дер-Ваальса ясно показала, что для водорода эффект Джоуля — Томсона наблюдается только после того, как температура его снизится ниже некоторого определенного значения. И чтобы снизить температуру водорода до требуемого значения, перед проведением цикла расширения газ следует охладить. [c.122]

    По уравнению (47) определяем температуру водорода Тч 1ип ле его нагревания  [c.81]

    При низких температурах водород с кислородом практически пе взаимодействуют. Если смешать оба газа и оставить смесь, то и через несколько лет в ней нельзя обнаружить даже признаков воды. Если же смесь водорода с кислородом поместить в запаянный сосуд и держать в нем при 300 X, то уже через несколько дней образуется немного воды. При 500 °С водород полностью соединяется с кислородом за несколько часов, а при нагревании смеси до 700 °С происходит быстрый подт>ем температуры и реакция заканчивается практически мгновенно. Поэтому, чтобы вызвать взрыв смеси, нужно нагреть ее хотя бы в одном месте до 700 С. [c.346]

    Исключительно полные опыты Гарднера показали таким образом, что этан начинает разлагаться при 550°. При более высоких температурах водород, выделяющийся вследствие дегидрогенизации, затрачивается на образование метана. Этилен частью гидрируется, частью разлагается на элементы. [c.239]

    При этом следует иметь в виду, что энтальпийный фактор АН обычно мало зависит от температуры, а энтропийный фактор TAS растет с повышением Т. Так, хотя при низкой температуре водород не диссоциирует, т. е. равновесие реакций [c.185]

    При более высокой температуре, но все же ниже 350° С, можно достигнуть так называемого гидрогенолиза угля. Однако водород под давлением и при температуре около 300—350° С в отсутствие катализатора производит лишь очень ограниченное превращение угля. Окись углерода под давлением в присутствии воды при температуре несколько нилсе критической точки реагирует сильнее, вероятно, потому, что при реакции СО с водой образуется водород в момент появления . Эта реакция не требует дорогих реактивов (окись углерода может быть получена из доменного газа) и предложена для улучшения коксуемости длиннопламенных углей, но установки для такой обработки под давлением требуют слишком больших капитальных затрат, дорога и их эксплуатация. Для полноты картины проводили лабораторные исследования с целью придания длиннопламенному жирному углю Б с индексом вспучивания 3 свойств, которые бы приблизили его к более спекающемуся жирному углю с индексом вспучивания 5 или 6, что, однако, не является значительным увеличением. Обработка же угля при более высокой температуре водородом и в присутствии катализатора оказалась намного эффективнее. [c.38]

    Долгое время водород не удавалось ожижать из-за отсутствия подходящих хладоагентов критическая температура водорода (Гкр. = 33,24 °К) значительно ниже температуры кипения технически доступных хладоагентов— азота (77,3 °К) и кислорода (90,1 °К) при атмосферном давлении. [c.41]

    Уравнения химических реакций, в которых указаны их тепловые эффекты, называются термохимическими уравнениями. Поскольку от агрегатных состояний веществ зависит состояние системы в целом, в термохимических уравнениях при помощи буквенных индексов (к), (ж), (р) или (г) обозначаются агрегатные состояния веществ (твердое кристаллическое, жидкое, растворенное и газообразное). Также указывается аллотропная модификация вещества, если существуют несколько таких модификаций. Если агрегатное состояние вещества или его модификация при заданных условиях очевидны, буквенные индексы могут опускаться. Так, например, при атмосферном давлении и комнатной температуре водород и кислород газообразны (это очевидно), а образующийся при их взаимодействии продукт реакции НгО может быть жидким и газообразным (водяной пар). Поэтому в термохимическом уравнении реакции должно быть указано агрегатное состояние НгО  [c.98]

Читайте также:  Повышенная температура тела при зачатии оплодотворении

    Температуры водорода до и после компрессора, а также масла и воды в компрессоре могут замеряться обычными техническими ртутными термометрами [102]. [c.97]

    При низких температурах водород полностью переходит в /г-Бодород при 200° он состоит из равных количеств обеих форм, а при обычной температуре водород представляет собой смесь 25 “о -Нз с 75% о-Н . [c.428]

    В литературе имеется указание, что при очень низких температурах водород может физически адсорбироваться на поверхности чистых металлов с теплотой адсорбции, близкой к упомянутой выше теплоте физической адсорбции на угле, равной [c.75]

    Вышеизложенное позволяет объяснить различие свойств водорода и углекислого газа, приведенных в табл. 1.1, Критическая температура водорода — 240 °С (33,2 К) значительно ниже 0°С, а критическая температура углекислого газа 31,0 С (304,2 К) — выше 0° С. Поэтому при сжатии при О °С изотерма водорода проходит выше области АКБ, а изотерма углекислого газа пересекает эту область. При давлении 34,839-10 Па (и О С) происходит сжижение углекислого газа молярный объем его резко сокращается поэтому-то произведение РУ,п резко уменьшается. Дальнейшее сжатие происходит уже над жидкой углекислотой, что выражается в почти линейной зависимости РУ от давления объем остается практически постоянным и произведение РУ,,, растет почти пропорционально росту давления. Водород на всем пути изменения давления остается газообразным и отклонение значения произведения РУ от теоретического объясняется в основном наличием собственного объема молекул. [c.24]

    Вымораживание применяют для выделения водорода и гелия из природных газовых смесей. При охлаждении этих смесей вещества переходят в жидкое и твердое состояние при различных температурах. Водород и гелий — вещества, кипящие при наиболее низких температурах, остаются Б газовом состоянии. [c.269]

    Свойства и применение водорода. Водород — бесцветный газ, не имеющий запаха. При температуре ниже —240 °С (критическая температура водорода) он под давлением сжижается температура кипения жидкого водорода —252,8°С (при нормальном атмосферном давлении). Если быстро испарять эту жидкость, то получается твердый водород в виде прозрачных кристаллов, плавящихся при -259,2 °С. [c.471]

    Рассмотрим некоторые системы, в которых наблюдается баротропное явление. Если при атмосферном давлении рассматривать систему водород — гелий прн —253 °С, то водород будет жидким, а гелий — газооб разным. Температура системы в данном случае ниже критической температуры водорода (—239,9 °С) и выше критической температуры гелия (—267,9 °С), а растворимость газообразного гелия в жидком водороде мала. [c.86]

    С прохождением величины ДС через нуль связано течение двусторонних (обратимых) процессов. Так, хотя при низкой температуре водород не диссоциирует, т. е. равновесие реакции [c.57]

    Так, например, известно, что при обычной температуре водород не реагирует с кислородом по реакции [c.255]

    Эта величина существенно больше энергий связи в галогенах (см. табл. 15), что и объясняет сравнительно ма-лу(С активность молекулярного водорода при обычных условиях. Так, при обычной температуре водород реагирует лишь с фтором (в темноте) и с хлором при освещении (см. гл. XI). При повышенной температуре водород реагирует со многими веществами, например при нагревании происходит реакция образования воды  [c.285]

    Прн высокой температуре водород восстанавливает многие оксиды, например  [c.130]

    Отношение к воде Вытесняют водород при обычной температуре Вытесняют водород нз воды только при высокой температуре – Водород из воды не вытесняют  [c.303]

    Физические свойства. При обыкновенной температуре водород — бесцветный прозрачный газ без вкуса и запаха. Жидкий водород — бесцветная жидкость твердый водород — снегообразная масса. [c.614]

    Чрезвычайно низкая критическая температура водорода (—239,92°) и связанные с ней низкие температуры кипения (на 20,2Г выше абсолютного нуля) и плавления (на 15,86° выше абсолютного нуля) объясняются тем, что молекулы водорода обладают чрезвычайно малыми коэффициентами Ван-дер-Ваальса. Для водорода постоянная Ван-дер-Ваальса а = 0,00049, в то время как для диоксида углерода (СО,) критическая температура равна 31,3°, а коэффициент а = 0,0068. [c.615]

    Жидкий водород имеет плотность около 0,07 г/см , твердый — около 0,08 г/ м . Теплота его плавления составляет 28 кал/моль, а теплота испарения 219 кал/моль. Критическая температура водорода лежит при —240 °С, а критическое давление равно 13 атм. [c.119]

Читайте также:  Мозг и повышенная температура

    Действие простых веществ на оксиды металлов. Для получения особо чистых металлов используют их оксиды, восстанавливаемые при высокой температуре водородом. Например, [c.176]

    Галогенирование проводится с помощью галогенов при нормальной или повышенной температурах. Водород в ароматическом кольце замещается на галоген, причем катионы галогена, являющиеся электрофилами, образуются при катализе льюисовыми кислотами, например [c.133]

    При обычных температурах водород инертен непосредственно соединяется с фтором, а на свету и с хлором. При нагревании он вступает во взаимодействие со многими неметаллами и металлами. С кислородом водород образует воду Н2+ 72 02=Н20 АЯ реакции при 248 К и 1 атм равно —285,5 кДж/моль. [c.412]

    Содержапие водорода в металлах и сплавах снижает их пластичность и механическую прочность. При нормальной температуре водород оказывает очень неболыное отрицательное денстмие на механические свойства аустенит-иых сталей. [c.817]

    Изоэнтальнийное расширение сжатого газа используется только в ожижителях малой и средней производительности [76]. Иногда проводится ожижение водорода с помощью гелиевого холодильного цикла, основанного на конденсации водорода за счет охлаждающего действия газообразного гелия, имеющего температуру ниже критической температуры водорода, или методом Симона, являющимся своеобразной модификацией метода изоэнтропийного расширения. [c.44]

    Хемосорбцня водорода при температуре около 20° С окислами р-типа в их окисленном состоянии мала, но она значительна для окислов п-типа (например, 2п0) в восстановленном состоянии. На поверхности окиси цинка, например, с увеличением температуры водород хемосорбируется в различных диссоциированных ( рмах, возможно, образуя связи кислород—водород, а также связи металл-водород  [c.29]

    В процессе этой реакции выделяется значительное количество теплоты. Смесь двух объемов водорода с одним объемом кислорода при поджигании взрывается она носит название гремучего газа. При повышенном давлении и температуре водород реагирует о азотсм (с. 184)  [c.99]

    При устройстве дроссельного перепуска байпасную линию, как правило, следует начинать после холодильника и во всасывающую линию подводить уже охлажденный газ. Это особенно важно для газов, имеющих низкую критическую температуру (водород, гелий) и находящихся при очень высоком давлении, у которых процесс дросселирования происходит с нагревом, но относится и к тем газам, у которых дросселирование со ступеней высокого давления сопровождается небольшим охлаждением. Знак и величину изменения температуры дросселируемого газа определяют по кривым постоянной энтальпии на энтропийных диаграммах. В случае значительного снижения температуры целесообразно для предотвращения обмерзания дросселя не охлаждать или не полностью охлаждать газ перед дросселированием, что можно осуществить путем отвода дроссельной линии от трубопровода до холодильника или от промежуточного участка по длине холодильника. [c.545]

    ТТр1Гто же температуре водород только на 0,7% является теплоносителем. На рис. 68 приведены соответствующие данные для некоторых газов. [c.225]

    В процессе усовершенствования водородных электродов представляет интерес применение тонких фольговых электродов. При повышении температуры водород сравнительно легко диффундирует сквозь такие электроды. Двуокись углерода и другие примеси, наоборот, не могут проникнуть к электролиту. Для изготовления фольгоЕ ых электродов рекомендуется сплав, содержащий 75% Pd и 25% Ag. [c.56]

    В молекуле ортоводорода спины двух протонов параллельны (результирующий спБН 1). В молекуле параводорода спины антипараллельиы (результирующий спин 0). При комнатной температуре водород состоит из равновесной смеси 3 частей ортоводорода и 1 части параводорода. Переход одной модификации в другую запрещен и при изменении температуры совершается очень медленно. Процесс катализируют парамагнитные вещества, например кислород, адсорбированный при температуре жидкого воздуха на угле, и даже стенки сосуда. При понижении температуры смесь обогащается параводородом и при 20 К удается получить чистый параводород. При повышении температуры параводород очень медленно переходит в ортоводород. [c.154]

    Так, иапример, известно, что при o6iiI4hoh температуре водород не реагирует с кислородом по реакции 2Hj(r)+02(г) =2i-l20(r), хотя их сродство друг к другу весьма велико ДС = —456,4 кДж/моль. Но стоит ввести в кислородо-водородиую смесь катализатор — губчатую платину — или нагреть до ТОО ” С, как реакция протекает практически мгновенно (со взрывом). Напротив, реакция оксида азота (II) с кислородом [c.224]

Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов (1974) — [

c.31

]

Технология содопродуктов (1972) — [

c.18

]

Справочник по производству хлора каустической соды и основных хлорпродуктов (1976) — [

c.246

]

Источник