Физические свойства водорода

Водород является самым первым элементом в Периодической системе химических элементов, имеет атомный номер 1 и относительную атомную массу 1,0079. Каковы физические свойства водорода?

Физические свойства водорода

В переводе с латыни водород означает «рождающий воду». Еще в 1766 году английский ученый Г. Кавендиш собрал выделяющийся при действии кислот на металлы «горючий воздух» и стал исследовать его свойства. В 1787 году А. Лавуазье определил этот «горючий воздух» как новый химический элемент, который входит в состав воды.

А. Лавуазье

Рис. 1. А. Лавуазье.

У водорода существуют 2 стабильных изотопа – протий и дейтерий, а также радиоактивный – тритий, количество которого на нашей планете очень мало.

Водород является самым распространенным элементом в космосе. Солнце и большинство звезд имеют водород в своем составе в качестве основного элемента. Также этот газ входит в состав воды, нефти, природного газа. Общее содержание водорода на Земле составляет 1%.

Формула водорода

Рис. 2. Формула водорода.

В состав атома этого вещества входит ядро и один электрон. Когда у водорода теряется электрон, он образует положительно заряженный ион, то есть проявляет металлические свойства. Но также атом водорода способен не только терять, но и присоединять электрон. В этом он очень похож на галогены. Поэтому водород в Периодической системе относится и к I и к VII группе. Неметаллические свойства водорода выражены у него в большей степени.

Молекула водорода состоит из двух атомов, связанных между собой ковалентной связью

Водород при обычных условиях является бесцветным газообразным элементом, который не имеет запаха и вкуса. Он в 14 раз легче воздуха, а его температура кипения составляет -252,8 градусов по Цельсию.

Таблица «Физические свойства водорода»

состояние при нормальных условиях газ, не имеющий цвета, запаха и вкуса
растворимость практически не растворим в воде
плотность самый легкий газ, в 14,5 раз легче воздуха
температура кипения -253 градусов Цельсия
температура плавления -259,1 градусов Цельсия

Кроме физических свойств водород обладает и рядом химических свойств. водород при нагревании или под действием катализаторов вступает в реакции с металлами и неметаллами, серой, селеном, теллуром, а также может восстанавливать оксиды многих металлов.

Получение водорода

Из промышленных способов получения водорода (кроме электролиза водных растворов солей) следует отметить следующие:

  • пропускание паров воды через раскаленный уголь при температуре 1000 градусов:
C+H2O=CO+H2
  • конверсия метана водяным паром при температуре 900 градусов:
CH4+2H2O=CO2+4H2

Паровая конверсия метана

Рис. 3. Паровая конверсия метана.

  • разложение метана в присутствии катализатора (Ni) при температуре 400 градусов:
CH4=C+2H2
  • железопаровой способ:
3Fe+4H2O=Fe3 O4+4H2

Что мы узнали?

Водород – газ без цвета и запаха, который кипит при температуре -253 градуса и плавится при температуре -259,1 градус. В статье представлен обзор физических и химических свойств водорода, а также способы его получения.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.1. Всего получено оценок: 81.

Предметы