- Газ водород — довольно активное вещество. Он может гореть на воздухе жарким пламенем, взаимодействуя с кислородом:
2H2 + O2 → 2H2O
Пламя горящего водорода такое горячее, что может сваривать и резать металл. Им можно работать даже под водой.
Обрати внимание: какое вещество получилось при горении водорода? Теперь понятно, почему этот газ так называется?
А теперь подумай: почему не горит вода? По той же причине, по которой не горит зола: ведь вода получилась от горения.
Водород может служить топливом в автомобильных двигателях. Такие автомобили не будут загрязнять воздух выхлопными газами. Почему?
Кстати, проба водорода на чистоту — это тоже реакция горения. Но в пробирке она протекает мгновенно, как маленький взрыв. Отсюда и звук — или «лай», или хлопок. Взрывается водород лишь тогда, когда он смешан с воздухом или кислородом. Такая смесь называется гремучим газом, и она очень опасна.
- Если пропускать водород над расплавленной серой, то получится очень ядовитый газ — сероводород. Его легко узнать по запаху; тухлые яйца пахнут так же:
H2 + S → H2S
- В специальных аппаратах водород может взаимодействовать с азотом:
N2 + 3H2 → 2NH3
Газ аммиак знаком каждому: раствор его в воде называется нашатырным спиртом и употребляется для вдыхания при обмороках. В промышленности он производится в больших количествах — из него получают азотную кислоту и удобрения.
- Атомы водорода могут соединяться с атомами хлора, и при этом получается газ хлороводород с резким запахом:
H2 + Cl2 → 2HCl
Если этот газ растворить в воде, то получится знакомое вещество — соляная кислота, она имеет такую же химическую формулу.
ВОДОРОД – ВОССТАНОВИТЕЛЬ
О способности водорода соединяться с простыми веществами мы уже знаем. Но, оказывается, водород может взаимодействовать и с некоторыми сложными веществами, например, с оксидами некоторых металлов.
Пропустим водород из прибора, предварительно доверив его на чистоту, в пробирку, где нагревается оксид меди CuO. Через 3-4 минуты заметим, что в черном порошке оксида появляются розовые крупинки. Затем верхняя часть порошка порозовеет еще больше, а потом и весь порошок из черного станет розовым.
Вспомним: изменение цвета вещества — это верный признак химической реакции. Мало того: на сухих стенках пробирки появляются капельки воды. Откуда — ответит уравнение реакции:
CuO + H2 → Cu + H2O
Когда-то металлическая медь была окислена кислородом и превращена в оксид меди CuO. Теперь водород освобождает ее: он соединяется с кислородом и образует воду. Медь вновь становится свободной. Это чудесное освобождение металла называется восстановлением его из оксида. Освободитель — водород, он же восстановитель.
Восстановить водородом из оксидов можно не все металлы, а лишь некоторые, что правее алюминия в ряду активности металлов.
Это свойство водорода очень важно. Оно позволяет получать чистые металлы в виде порошков. Например:
Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O
Ni2O3 + 3H2 → 2Ni + 3H2O
Была ли вам полезна эта статья? Поделитесь, пожалуйста.