БИЛИМ БУЛАГЫ

Химия: Неметаллы


Водород

Водород выделен Г.Кавендишем в 1766 году. Наименование водорода произошло от латинского слова «Hidrogenium» (гидрогениум) - «рождающий воду», а М.В. Ломоносов перевел его как «водород». Отсюда химический символ – Н (аш). Относительная атомная масса, A(r) = 1,008 (1,0) а.е.m. Это элемент группы и во всех соединениях водород проявляет валентность равную 1.Молекула водорода состоит из двух атомов Н2.Водород горит в воздухе и в чистом кислороде.

Опыт № 98

Водород образует три изотопа: - легкий водород (Протий), - тяжелый водород (Дейтерий) и - сверхтяжелый водород (Тритий). Электроотрицательность водорода по Полингу – 2,1.

Мeталлы < Электроотрицательность (Н) 2,1< Неметаллы

На Земле водород находится в связанном виде в составе воды, нефти, минералов, живых существ. 95% всех химических веществ содержат водород. Как самый лёгкий газ обнаруживается в верхних слоях атмосферы, в космосе – 63%, в литосфере – 0,15%, в гидросфере – 4%.

Водород - газ без цвета, запаха. В 14,5 раз легче воздуха, температура кипения -252,8 оС, плохо растворим в воде. Обладает высокой теплопроводностью. Хорошо растворяется в некоторых металлах (Pt, Pd, Ni). Горит в воздухе.

Опыты № № 1, 8.

Смесь 2 объемов H2 + 1 объема O2 – взрывоопасна, называется «гремучий газ».

Опыт № 2

Водород входит в состав воды – H2O, сероводорода – H2S, галогеноводородов – HCl, HBr, HF, HJ, аммиака– NH3, метана – CH4, фосфина – PH3, гидридов металлов –NaH, CaH2. Все кислоты содержат водород. Водород проявляет себя как окислитель в реакциях образования гидридов металлов и как восстановитель в реакциях с неметаллами. Восстанавливает металлы из их оксидов при нагревании.

Опыт № 68

Водород реагирует с неметаллами серой, хлором, йодом, азотом. Получают водород в лаборатории взаимодействием металлов с кислотой.

Опыты № 81. 100

В промышленности водород получают из метана.

Применяют водород для заполнения аэростатов, зондов, как восстановитель для получения тугоплавких, редких и особо чистых металлов (Мо,W); в установках водородной сварки, водородных горелках.

Рисунки аэростата и зондов.

Рисунок сварки

Водород используется как сырьё для получения NH3-аммиака, HCl - хлороводорода, CH3OH - метанола. Жидкий водород используется как топливо для ракет.

Рисунок. Взлет легкой ракеты




Полезные ссылки

Канал Thoisoi на YouTube где вы сможете увидеть необычные эксперименты и узнать еще больше о химических элементах

Глоссарий

Аквакомплексы – комплексы, включающие в состав молекулы воды – или кристаллогидраты.
«Алкали» по арабски – «зола», «щелочь».
Алюминотермия - способ получения металлов и неметаллов восстановлением их окислов металлическим алюминием.
Амфотерность - способность проявлять как кислотные, так и основные свойства.
Благородные металлы – золото, платина, серебро, рутений, родий, палладий, осмий, иридий.
Гидроксиды – неорганические соединения, содержащие в составе гидроксильную группу. Производные оксидов и воды.
Интерметаллиды – химические соединения металлов друг с другом, не подчиняющиеся законам постоянства состава.
Ковка - придавать форму ударами молота., усиливается при нагревании.
Кокс - твердый пористый продукт, полученный прокаливанием каменного угля без доступа воздуха. Применяется для выплавки чугуна.
Коррозия металлов - разрушение металлов под воздействием окружающей среды.
Металлы – простые вещества и сплавы, обладающие особым блеском, ковкостью, хорошей теплопроводностью и электропроводностью и имеющие 1,2, 3 электрона на внешнем уровне.
Намагничиваемость - магнитная восприимчивость.
Неметаллы – химически простое вещество не имеющие характерных для металлов свойств.
Основания – вещества, молекулы которых состоят из атомов металлов и одной или нескольких гидроксильных групп.
Опаловый – имеющий молочно-белый цвет с радужными оттенками.
Пассивирование металлов - образование на повехности металла защитного слоя при действии окислителя.
Пластичность - способность изменять форму под давлением при обычных и повышенных температурах не разрушаясь.
Пероксиды – химические соединения, в которых атомы кислорода связаны друг с другом и с атомом другого элемента.
Плотность - отношение массы к объему.
Прокатка – горячая обработка металла путем давления, обжима его между вращающимися валами в особых станах для придания ему нужной формы.
Реакционноспособный - характеристика относительной химической активности молекул, атомов, ионов.
Теплопроводность - свойство тел передавать тепло.
Сварка – соединение, заполнением промежутков расплавленным металлом.
Сплавы – системы, состоящие из двух или более металлов и неметаллов, обладающие характерными свойствами металлов.
Щелочные металлы называют так, потому что при реакции с водой они образуют щелочи - растворимые основания.
Щелочи - растворимые основания.
Щелочноземельные металлы – от слов «щелочной», «землями» называли руды металлов.
Электролиз – разложение веществ при прохождении через них постоянного электрического тока.
Электропроводность – способность проводить электричество.


Библиография

Справочники

  • Химическая энциклопедия, ред. И.Л. Кнунянц, Изд. «Советская энциклопедия», 1-5 т., М., 1988 г.
  • Р.А. Лидин Справочник по общей и неорганической химии. М. «Просвещение» 1997г.
  • И.Т. Гороновский, Ю.П. Назаренко, Е.Ф. Некряч. Киев, «Наукова думка», 1974г.
  • Джейн Верзейм, Крис Окслейд и д-р Джон Ватерхаус .Химия. Школьный иллюстрированный справочник (пер. с англ.), М. «Росмэн», 1995г.
  • Л.Л.Андреева, Д.Ю. Добротин, О.С. Габриелян и др. ХИМИЯ, «Большой справочник для школьников и поступающих в вузы», М. «Дрофа», 2004г.
  • Химия. Справочник школьника. Центр гуманитарных наук при факультете журналистики МГУ им. М.В. Ломоносова. М. 1997 г.
  • «Хочу все знать» Сб. Ленинград»Детская литература».1987 г.
  • «Что такое. Кто такой». Изд. «Педагогика» М. 1990 г.
  • «Энциклопедия для детей». Химия т. 17 Изд. дом «Аванта».2000г.

Книги

  • П.Р. Таубе, Е.И.Руденко.»От водорода до …?» Ь. «Высшая школа», 1964 г.
  • Популярная библиотека химических элементов. Ред. Акад. И.В. Петрянов – Соколов. М. «Наука», 1983 г.
  • В.А.Волков, Е.В. Вонский, Г.И. Кузнецова. «Выдающиеся химики мира», М. «Высшая школа», 1991 г.
  • Ю.И. Соловьев,Д.Н. Трифонов, А.Н. Шамин «История химии», М. «Просвещение», 1984 г.
  • М. Фримантл. «Химия в действии», 2 ч. М. «Мир», 1991г.
  • Книга для чтения по химии. 1 ч. Гос. Изд. Минпроса РСФСР, М. 1960 г.
  • Книга для чтения по химии. 2 ч. Гос. Изд. Минпроса РСФСР, М. 1961 г.
  • В.А.Крицман «Книга для чтения по неорганической химии», М. «Просвещение», 1974 г.
  • Э. Гроссе, Х. Вайсмантель «Химия для пюбознательных» Ленинград. «Химия» 1985 г.
  • «Я познаю мир». Детская энциклопедия. Химия. М. АСТ 1995 г.

Учебные пособия

  • Химия. Пособие-репетитор для поступающих в вузы. Ред. В.Н. Чернышов, А.С.Егоров, Ростов-на-Дону, «Феникс»,1997г.

Методические пособия

  • М.В. Горский. Обучение основам общей химии. М. «Просвещение», 1991 г.
Химия в лицах

Английский торговец Бэйкер завещал свое состояние Королевскому научному обществу на выплату тому, кто прочтет «доклад о выдающемся открытии» В ноябре 1807 года Гэмфри Дэви доложил о получении калия и натрия путем разложения щелочей действием электрического тока. Позже он выделил и получил барий, магний, кальций и стронций. Дэви стал основателем электрохимии.

Он сумел доказать опьяняющее действие веселящего газа на организм.

Гемфри Дэви на портрете работы Томаса Филлипса
Гемфри Дэви на портрете работы Томаса Филлипса.

Из практических изобретений надо выделить безопасную для взрыва метана шахтерскую лампу, которой пользовались долгие годы до введения в шахтах электрического освещения.

Дэви работал в Пневматическом институте в Бристоле, и хотя у него было только среднее образование, он стал с 1802 профессором Королевского института.

В 1805 году Французская академия наук присудила ему премию в 3000 франков. В 1812 году Дэви в возрасте 34 лет за научные работы был посвящён в рыцари. Член множества научных организаций, в том числе иностранный почётный член Петербургской АН (1826 год).

В 1826 году Дэви поразил первый апоплексический удар, а 29 мая 1829 года на пути в Англию из Европы Дэви поразил второй удар, от которого он и умер на пятьдесят первом году жизни в Женеве.

Похоронен в Вестминстерском аббатстве в Лондоне, на месте захоронения выдающихся людей Англии. В его честь Лондонское Королевское общество учредило награду для учёных — медаль Дэви.

Интересные факты

1 Из 1 кг гидрида лития можно получить 2800 литров водорода, столько его содержит 40 кг баллон под давлением 120-150 атмосфер.

2 Солью, извлеченной из морской воды можно было бы засыпать всю сушу слое в 130 метров.

3 В состав жидкого мыла входит калий.

4 Каждую секунду в организме человека распадается 5000 атомов радиоактивного изотопа калия, которого в нем содержится около 0,003 грамма.

5 Сплав 76% калия и 24% натрия жидкий и затвердевает при минус 12 градусов Цельсия.

Вопросы

Попробуйте ответить правильно на пять вопросов:

1 Каким способом получают щелочные металлы?

Электролизом
Восстановлением
Выплавкой

2 Какой щелочной элемент реагирует с воздухом при обычных условиях сразу с образованием двух соединений?

Натрий
Калий
Литий

3 В какой цвет окрашивает пламя калий?

Красный
Фиолетовый
Зеленый

4 Какова валентность атомов щелочных металлов?

1
3
2

5 Какова температура плавления цезия?

27оС
28,5оС
29,5оС

Лайфхак


В этом видео вы узнаете как сварить яйца без огня.

Химия в лицах

Академик
Курнаков Николай Семенович

Kurnakov.jpg
6.12.1860, Нолинск Вятской губ. – 19.03.1941, Барвиха Московской обл.


Советский химик. Разработал физико-химический анализ растворов и сплавов металлов. Для анализа состава сплавов он создал новые методы и приборы.

Чернов
Дмитрий Константинович

Chernov.jpg
Заслуги Д. К. Чернова перед наукой огромны. Он выражал новые, передовые идеи в области металлургии.


Русский металлург. Разработал в 1868 году наилучшие условия отливки, ковки и термической обработки стали. С тех пор стальные орудия вытеснили бронзовые. Предсказал преимущества применения кислородного дутья в конвекторном процессе.

Аносов
Павел Петрович

Anosov.jpg
Павел Петрович Аносов в чине генерал-майора. Портрет 1851 года.


Русский металлург, горный инженер. Он был первым исследователем, применившим еще в 1831 году микроскоп для изучения структуры стали. Изобрел способ закалки стальных изделий в струе сжатого воздуха. Получил литую сталь и усовершенствовал многие заводские механизмы.