От водорода до мейтнерия: неорганика на ладони. Книга первая: металлы и неметаллы главных подгрупп Таблицы Менделеева. Алина Шоричева

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ кую науку, как химия. Много наук – химий, ведь они тоже бывают разными. Копился материал, рисунки, заметки, написанные от руки, а в голове роились мысли: как бы всему этому материалу «дать ума», превратить его в нечто оформленное. Но не хватало то времени, то смелости. Будем считать, что все приходит и получается тогда, когда должно. Так вот, этот книжный цикл – моя попытка взять на себя смелость и создать свое универсальное пособие, в котором бы понятно и емко рассказывалось о каждом элементе (и его ключевых соединениях) всей таблицы Д. И. Менделеева. Я надеюсь, что мои книги станут вашими верными помощниками при подготовке к урокам, экзаменам, когда требуется что-то повторить или вспомнить, не прибегая ко множеству разных учебников.

      В первой части я предлагаю начать изучение свойств металлов и неметаллов главных подгрупп периодической системы Д. И. Менделеева. Ну что же, в добрый путь, ведь, как говорил поэт В. В. Маяковский: «Если звезды зажигают, значит, это кому-нибудь нужно!»

      Глава 1

      Водород. Всегда на первом месте

      Будем знакомы

      Химический элемент Н (водород) в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева (здесь и далее – ПСХЭ) занимает клеточку-«квартиру» под номером 1. Правда, размещаться она имеет право сразу в двух местах: главной подгруппе I группы (IA) и главной подгруппе VII группы (VIIA).

      Строение атома водорода: ядро (1 протон, 0 нейтронов) и 1 электрон.

      Строение атома водорода (слева) и распределение электронов на s-орбитали (справа)

      Водород может «отдать» свой единственный электрон другому атому, проявляя свойства восстановителя. В этом отношении он близок к щелочным металлам (IA группа). А может присоединить 1 электрон, стать окислителем, как неметаллы VIIA группы.

      Водород как восстановитель и как окислитель

      В соединениях водород имеет валентность I.

      Это интересно

      Помните, водород существует в виде трех изотопов:

      – протий. Самый распространенный. Строение его атома: 1 протон, 0 нейтронов, 1 электрон;

      – дейтерий («тяжелый» водород). Строение атома: 1 протон, 1 нейтрон, 1 электрон;

      – тритий. Еще тяжелее предыдущих за счет дополнительного нейтрона. Строение атома: 1 протон, 2 нейтрона и 1 электрон. Радиоактивен.

      Какой я?

      Молекулы простого вещества водорода состоят из двух атомов.

      Это газ без цвета, вкуса и запаха. Легче воздуха. В воде нерастворим (обратим внимание на это свойство!). Температура кипения составляет -253 градуса. Взрывоопасен!

      Получение водорода

      Способы получения водорода различаются в зависимости от назначения газа. Водород получают как в лабораторном кабинете (для исследований), так и на заводе для нужд промышленности.

      Получение водорода в лаборатории. Газ собирают в перевернутую вверх дном пробирку путем вытеснения воздуха (водород легче воздуха) или воды (в воде водород как раз нерастворим)

      Водород активно используется в химической промышленности. Он необходим для производства аммиака, хлороводорода, метанола. С помощью водорода можно получить некоторые металлы из их оксидов. Без водорода не обойтись и при производстве твердых жиров (маргарин) из жидких. А в смеси с кислородом водород возгорается, температуры такого пламени достаточно для сварки металлов.

      Основные способы получения водорода в промышленности

      Химические свойства водорода

      1. Реакции с металлами (щелочными и щелочно-земельными). При нагревании.

      2. Реакции с неметаллами (с образованием летучих водородных соединений).

      На заметку: с фосфором и кремнием непосредственно водород не реагирует! Газы фосфин и силан образуются косвенным путем

      3. Реакции с оксидами металлов. Водород – в роли восстановителя. Он «забирает» себе кислород у оксида (окисляется). Так получают в промышленности некоторые металлы (медь, железо, молибден, вольфрам, цирконий).

СКАЧАТЬ