Химийн устөрөгч. Устөрөгч - шинж чанар, физик, химийн шинж чанар

Устөрөгч– химийн элементүүдийн үечилсэн системийн анхны химийн элемент Д.И. Менделеев. Устөрөгчийн химийн элемент нь эхний бүлэг, үндсэн дэд бүлэг, үечилсэн системийн эхний үе юм.

Устөрөгчийн харьцангуй атомын масс = 1.

Устөрөгч нь хамгийн энгийн атомын бүтэцтэй бөгөөд энэ нь перинуклеар орон зайд байрладаг нэг электроноос бүрддэг. Устөрөгчийн атомын цөм нь нэг протоноос бүрдэнэ.

Устөрөгчийн атом нь химийн урвалын явцад электрон өгч эсвэл олж авч, хоёр төрлийн ион үүсгэдэг.

H0 + 1ē → H1− H0 – 1ē → H1+.

Устөрөгч- Орчлон ертөнцийн хамгийн түгээмэл элемент. Энэ нь бүх атомын 88.6% -ийг эзэлдэг (ойролцоогоор 11.3% нь гелий атомууд, бусад бүх элементүүдийн нийлбэрийн эзлэх хувь ойролцоогоор 0.1%). Тиймээс устөрөгч нь од ба од хоорондын хийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Од хоорондын орон зайд энэ элемент нь бие даасан молекул, атом, ион хэлбэрээр оршдог бөгөөд хэмжээ, нягтрал, температурын хувьд ихээхэн ялгаатай молекулын үүл үүсгэж чаддаг.

Дэлхийн царцдас дахь устөрөгчийн массын эзлэх хувь 1% байна.Энэ нь хамгийн түгээмэл ес дэх элемент юм. Дэлхий дээр болж буй химийн процессуудад устөрөгчийн ач холбогдол нь хүчилтөрөгчийнхтэй бараг адил юм. Хүчилтөрөгчөөс ялгаатай нь дэлхий дээр холбогдсон болон чөлөөт төлөвт байдаг бөгөөд дэлхий дээрх бараг бүх устөрөгч нь нэгдлүүд хэлбэртэй байдаг; Агаар мандалд маш бага хэмжээний устөрөгч энгийн бодис хэлбэрээр агуулагддаг (хуурай агаарт эзлэхүүний 0.00005%).

Устөрөгч нь бараг бүх органик бодисын нэг хэсэг бөгөөд бүх амьд эсэд байдаг.

Устөрөгчийн физик шинж чанар

Устөрөгчийн химийн элементээс үүссэн энгийн бодис нь молекулын бүтэцтэй байдаг. Түүний найрлага нь томьёотой тохирч байна H2.Химийн элементийн нэгэн адил энгийн бодисыг устөрөгч гэж нэрлэдэг.

Устөрөгч- өнгөгүй хий, үнэргүй, амтгүй, усанд бараг уусдаггүй. Өрөөний температур ба хэвийн атмосферийн даралттай үед уусах чадвар нь 1 литр ус тутамд 18.8 мл хий юм.

Устөрөгч- хамгийн хөнгөн хий, түүний нягт нь 0.08987 г/л. Харьцуулбал: агаарын нягт 1.3 г/л.

Устөрөгч нь металлд уусдаг,жишээ нь, 850 хүртэлх хэмжээний устөрөгч нь нэг эзлэхүүн палладийд уусдаг. Маш жижиг молекул хэмжээтэй тул устөрөгч нь олон материалаар дамжин тархах чадвартай

Бусад хийнүүдийн нэгэн адил устөрөгч нь бага температурт өнгөгүй тунгалаг шингэн болж өтгөрдөг. 252.8 хэм.Температур нь -259.2 ° C хүрэхэд устөрөгч нь цастай төстэй цагаан талст хэлбэрээр талсждаг.

Хүчилтөрөгчөөс ялгаатай нь устөрөгч нь аллотропи шинж чанартай байдаггүй

Устөрөгчийн хэрэглээ

Устөрөгчийг янз бүрийн салбарт ашигладаг. Аммиак үйлдвэрлэхэд их хэмжээний устөрөгч ашигладаг (NH3).Аммиакаас азотын бордоо, синтетик утас, хуванцар, эм бэлдмэлийг гаргаж авдаг.

Хүнсний үйлдвэрт устөрөгчийг хатуу өөх тос агуулсан маргарин үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Тэдгээрийг шингэн өөх тосоос авахын тулд устөрөгчийг тэднээр дамжуулдаг.

Устөрөгчийг хүчилтөрөгчөөр шатаах үед галын температур ойролцоогоор байна 2500 ° C.Энэ температурт галд тэсвэртэй металлыг хайлуулж, гагнах боломжтой. Тиймээс устөрөгчийг гагнуурын ажилд ашигладаг.

Шингэн устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн холимогийг пуужингийн түлш болгон ашигладаг.

Одоогоор хэд хэдэн улс сэргээгдэхгүй эрчим хүчний эх үүсвэрийг (газрын тос, хий, нүүрс) устөрөгчөөр солих судалгааг эхлүүлээд байна. Устөрөгчийг хүчилтөрөгчөөр шатаах үед хүлэмжийн үр нөлөөг үүсгэдэг нүүрстөрөгчийн давхар исэл биш харин байгаль орчинд ээлтэй бүтээгдэхүүн үүсдэг.

Эрдэмтэд 21-р зууны дунд үеэс устөрөгчөөр ажилладаг автомашиныг бөөнөөр нь үйлдвэрлэж эхлэх ёстой гэж үзэж байна. Устөрөгчийг хүчилтөрөгчөөр исэлдүүлэхэд суурилдаг гэрийн түлшний эсийг өргөнөөр ашиглах болно.

19-р зууны төгсгөл - 20-р зууны эхэн үедАэронавтикийн эриний эхэн үед агаарын бөмбөлөг, агаарын хөлөг, бөмбөлөгүүд агаараас хамаагүй хөнгөн тул устөрөгчөөр дүүрсэн байв. Гэсэн хэдий ч агаарын хөлөгт тохиолдсон гамшгийн дараа агаарын хөлгүүдийн эрин үе хурдан өнгөрч эхлэв. Хинденбург. 1937 оны 5-р сарын 6-нд агаарын хөлөгустөрөгчөөр дүүргэж, галд автаж, олон арван зорчигч нас барсан.

Устөрөгч нь хүчилтөрөгчтэй тодорхой хэмжээгээр тэсрэх чадвартай байдаг. Аюулгүй байдлын дүрмийг дагаж мөрдөөгүйн улмаас агаарын хөлөг шатаж, дэлбэрчээ.

  • Устөрөгч– химийн элементүүдийн үечилсэн системийн анхны химийн элемент Д.И. Менделеев
  • Устөрөгч нь үечилсэн системийн 1-р үе болох үндсэн дэд бүлэг болох I бүлэгт байрладаг
  • Нэгдлүүд дэх устөрөгчийн валент - I
  • Устөрөгч– өнгөгүй хий, үнэр, амтгүй, усанд бараг уусдаггүй
  • Устөрөгч- хамгийн хөнгөн хий
  • Шингэн ба хатуу устөрөгчийг бага температурт үйлдвэрлэдэг
  • Устөрөгч нь металлд уусдаг
  • Устөрөгчийн хэрэглээ нь олон янз байдаг

Устөрөгч нь I ба VII бүлгийн үелэх системд нэгд ордог. Устөрөгчийн тэмдэг нь H (лат. Hydrogenium) юм. Энэ нь маш хөнгөн, өнгөгүй, үнэргүй хий юм. Устөрөгчийн гурван изотоп байдаг: 1H - протиум, 2Н - дейтерий, 3Н - тритиум (цацраг идэвхт). Энгийн устөрөгч H₂-тэй урвалд орох агаар эсвэл хүчилтөрөгч нь маш шатамхай бөгөөд тэсрэх аюултай. Устөрөгч нь хортой бүтээгдэхүүн ялгаруулдаггүй. Энэ нь этанол болон олон тооны метал (ялангуяа хажуугийн дэд бүлэг) -д уусдаг.

Дэлхий дээрх устөрөгчийн элбэг дэлбэг байдал

Хүчилтөрөгчийн нэгэн адил устөрөгч нь маш чухал юм. Гэхдээ хүчилтөрөгчөөс ялгаатай нь бараг бүх устөрөгч бусад бодисуудтай холбогддог. Энэ нь зөвхөн агаар мандалд чөлөөт төлөвт байдаг боловч түүний хэмжээ маш бага байдаг. Устөрөгч нь бараг бүх органик нэгдлүүд болон амьд организмын нэг хэсэг юм. Ихэнхдээ энэ нь исэл - ус хэлбэрээр олддог.

Физик-химийн шинж чанарууд

Устөрөгч нь идэвхгүй бөгөөд халаах эсвэл катализаторын дэргэд бараг бүх энгийн, нарийн төвөгтэй химийн элементүүдтэй урвалд ордог.

Устөрөгчийн энгийн химийн элементүүдтэй урвал

Өндөр температурт устөрөгч нь хүчилтөрөгч, хүхэр, хлор, азоттой урвалд ордог. Та гэртээ хийтэй ямар туршилт хийж болохыг олж мэдэх болно.

Лабораторийн нөхцөлд устөрөгч болон хүчилтөрөгчийн харилцан үйлчлэлийн туршлага


Хийн гаралтын хоолойгоор орж ирдэг цэвэр устөрөгчийг аваад галд авцгаая. Энэ нь бараг мэдэгдэхүйц дөлөөр шатах болно. Хэрэв та устөрөгчийн хоолойг ямар ч саванд хийвэл энэ нь шатаж, ханан дээр усны дусал үүснэ. Энэ хүчилтөрөгч нь устөрөгчтэй урвалд орсон:

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О + Q

Устөрөгчийг шатаах үед маш их дулааны энерги үүсдэг. Хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн хослолын температур 2000 ° C хүрдэг. Хүчилтөрөгч нь устөрөгчийг исэлдүүлдэг тул энэ урвалыг исэлдэлтийн урвал гэж нэрлэдэг.

Хэвийн нөхцөлд (халаалтгүйгээр) урвал аажмаар явагддаг. Мөн 550 хэмээс дээш температурт дэлбэрэлт үүсдэг (дэлбэлэгч хий гэж нэрлэгддэг хий үүсдэг). Урьд нь бөмбөлөгт устөрөгчийг ихэвчлэн ашигладаг байсан ч тэсрэх хий үүссэнээс осол аваар их гарч байсан. Бөмбөгний бүрэн бүтэн байдал зөрчигдөж, дэлбэрэлт болсон: устөрөгч нь хүчилтөрөгчтэй урвалд орсон. Тиймээс одоо гелийг ашигладаг бөгөөд үүнийг үе үе дөлөөр халаадаг.


Хлор нь устөрөгчтэй урвалд орж, устөрөгчийн хлорид үүсгэдэг (зөвхөн гэрэл, дулаан байгаа тохиолдолд). Устөрөгч ба хлорын химийн урвал дараах байдалтай байна.

H₂ + Cl₂ = 2HCl

Сонирхолтой баримт: фторын устөрөгчтэй урвалд орох нь харанхуй, 0 хэмээс доош температурт тэсрэлт үүсгэдэг.

Азотын устөрөгчтэй харилцан үйлчлэл нь зөвхөн халах үед, катализаторын оролцоотой үед л үүсдэг. Энэ урвал нь аммиак үүсгэдэг. Урвалын тэгшитгэл:

ЗН₂ + N₂ = 2NN₃

Хүхэр ба устөрөгчийн урвал нь хий үүсгэдэг - устөрөгчийн сульфид. Үр дүн нь ялзарсан өндөгний үнэр юм:

H₂ + S = H₂S

Устөрөгч нь зөвхөн металлд уусдаг төдийгүй тэдэнтэй урвалд ордог. Үүний үр дүнд гидрид гэж нэрлэгддэг нэгдлүүд үүсдэг. Зарим гидридийг пуужинд түлш болгон ашигладаг. Тэдгээрийг мөн цөмийн эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Химийн нарийн төвөгтэй элементүүдтэй урвал

Жишээлбэл, зэсийн исэлтэй устөрөгч. Устөрөгчийн хоолойг аваад зэсийн ислийн нунтагаар дамжуулъя. Халаахад бүхэл урвал явагдана. Хар зэсийн нунтаг нь хүрэн улаан өнгөтэй болно (энгийн зэсийн өнгө). Колбоны халаалтгүй хэсгүүдэд шингэний дусал гарч ирэх болно - энэ нь үүссэн.

Химийн урвал:

CuO + H₂ = Cu + H₂O

Бидний харж байгаагаар устөрөгч нь оксидтэй урвалд орж, зэсийг багасгасан.

Сэргээх урвалууд

Хэрэв бодис урвалын явцад ислийг зайлуулдаг бол энэ нь бууруулагч бодис юм. Зэсийн оксидын урвалын жишээг ашиглан устөрөгч нь бууруулагч бодис байсныг бид харж байна. Энэ нь HgO, MoO₃, PbO зэрэг бусад исэлүүдтэй урвалд ордог. Аливаа урвалын үед нэг элемент нь исэлдүүлэгч бодис байвал нөгөө нь бууруулагч болно.

Бүх устөрөгчийн нэгдлүүд

Металл бус устөрөгчийн нэгдлүүд- маш дэгдэмхий, хортой хий (жишээлбэл, устөрөгчийн сульфид, силан, метан).

Галоген устөрөгч- Устөрөгчийн хлоридыг ихэвчлэн хэрэглэдэг. Ууссан үед энэ нь давсны хүчил үүсгэдэг. Энэ бүлэгт мөн: устөрөгчийн фтор, устөрөгчийн иодид, устөрөгчийн бромид орно. Эдгээр бүх нэгдлүүд нь харгалзах хүчлүүдийг үүсгэдэг.

Устөрөгчийн хэт исэл(химийн томъёо H₂O₂) нь хүчтэй исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг.

Устөрөгчийн гидроксидэсвэл ус H₂O.

Гидрид- эдгээр нь металлтай нэгдлүүд юм.

Гидроксид- эдгээр нь устөрөгч агуулсан хүчил, суурь болон бусад нэгдлүүд юм.

Органик нэгдлүүд: уураг, өөх тос, липид, гормон болон бусад.

Энэ нь Менделеевийн химийн элементүүдийн үелэх системд эхний байрыг эзэлдэг бөгөөд H тэмдгээр тэмдэглэгдсэн байдаг.

  • Устөрөгч бол орчлон ертөнцийн хамгийн жижиг бөгөөд хамгийн элбэг байдаг элемент юм. Энэ нь бүх атомын 88.6% -ийг эзэлдэг. Тиймээс энэ нь одод болон од хоорондын хийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
  • Од болон хийн аварга гаригуудад их хэмжээгээр олддог. Энэ нь оддод тохиолддог нэгдэх урвалд гол үүрэг гүйцэтгэдэг.
  • Устөрөгчийн энгийн бодис болох H2 нь хамгийн хөнгөн хий бөгөөд агаараас 14.5 дахин хөнгөн юм.
  • Өрөөний температур, хэвийн даралттай үед устөрөгчийн хий амтгүй, өнгөгүй, үнэргүй байдаг.
  • Чөлөөт устөрөгч H2 нь хуурай газрын хийд харьцангуй ховор байдаг боловч ус хэлбэрээр геохимийн процесст маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
  • A. L. Lavoisier устөрөгчийг гидроген (эртний Грекээс ὕδωρ - "ус" ба γεννάω - "Би төрүүлдэг") - "ус төрүүлдэг" гэж нэрлэсэн. Оросын "устөрөгч" гэсэн нэрийг 1824 онд химич М.Ф.Соловьев санал болгосон - М.В.Ломоносовын "хүчилтөрөгч"-тэй зүйрлүүлэн.
  • 2007 онд: молекул устөрөгч нь хүний ​​биед эмчилгээний өндөр чадвартай.
  • биеийг эсийн түвшинд эдгээж, биеийн дархлаа, эрч хүчийг нэмэгдүүлж, архаг өвчин гэх мэт олон төрлийн өвчнөөс урьдчилан сэргийлэх, эмчлэх үйлчилгээтэй, биеийг залуужуулж, эрт хөгшрөлтөөс сэргийлдэг.
  • Өнөөдрийг хүртэл устөрөгчийн хүний ​​биед үзүүлэх ашиг тусын талаар шинжлэх ухаан, анагаах ухааны 600 гаруй өгүүлэл бичигдсэн байдаг.
  • Устөрөгчийг эмчилгээний болон урьдчилан сэргийлэх зорилгоор ашиглах хамгийн энгийн бөгөөд үр дүнтэй арга бол хэлбэр юм.
  • ямар ч насны хүмүүст ашигтай, аюулгүй, гаж нөлөөгүй. Энэ нь төвийг сахисан эсвэл бага зэрэг шүлтлэг бөгөөд маш сөрөг нөлөөтэй тул хүний ​​​​хэрэглэхэд тохиромжтой ундаа юм.
  • Бага масстай устөрөгчийн молекулууд нь хүний ​​​​биеийн бүх эс, эд эсэд нэвтэрч, тархалтын хөдөлгөөний өндөр хурдтай байдаг.
  • Устөрөгч бол хамгийн хүчтэй. Хүний бие дэх хортой бодисыг устөрөгчөөр устгасны үр дүнд ус үүсдэг. Бусад антиоксидантууд үүнтэй ижил хариу үйлдэл үзүүлэхэд хортой дайвар бүтээгдэхүүн үүсгэдэг.
  • Устөрөгч нь (H2O) үүсгэдэг хоёр элементийн нэг юм. Усны молекул бүр нь хоёр устөрөгчийн атом, нэг хүчилтөрөгчийн атом агуулдаг.
  • Усан дахь молекул устөрөгчийн концентрацийг нэмэгдүүлэхийн тулд аргыг ашигладаг, жишээлбэл. шууд гүйдлийн нөлөөн дор усыг устөрөгч ба хүчилтөрөгч болгон задлах. Ийм ус нь эдгээх шинж чанартай бөгөөд эмчилгээний чадвартай байдаг. Гэртээ аль хэдийн байгаа.
  • Даралт ба хэт хүйтэн (-252.87 хэм) устөрөгч шингэн төлөвт шилждэг. Энэ төлөвт хадгалагдсан устөрөгч нь "хэвийн" хийн хэлбэрээс бага зай эзэлдэг. Шингэн устөрөгчийг бусад зүйлсийн дотор пуужингийн түлш болгон ашигладаг.
  • Хэт өндөр даралтын үед энэ нь хатуу төлөвт хувирч, металл устөрөгч болдог. Энэ чиглэлээр шинжлэх ухааны судалгаа хийгдэж байна.
  • Устөрөгчийг тээврийн хэрэгслийн өөр түлш болгон ашигладаг. Устөрөгчийн химийн энерги нь уламжлалт дотоод шаталтат хөдөлгүүрт ашигладагтай ижил аргаар шатаах үед ялгардаг. Үүний үндсэн дээр устөрөгчийг хүчилтөрөгчтэй химийн урвалд оруулснаар ус, цахилгаан үүсгэх процессыг багтаасан түлшний эсүүд үүсдэг.
  • Устөрөгч нь хүнсний нэмэлт E949 (савлагааны хий, "Бусад" ангилал) гэж бүртгэгдсэн. ОХУ-ын хүнсний үйлдвэрт хүнсний бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд туслах зорилгоор хэрэглэхийг зөвшөөрсөн хүнсний нэмэлтүүдийн жагсаалтад багтсан болно.
  • Нийтлэлийг уншина уу мөн сайт руу очно уу www.h2miraclewater-russia.ru устөрөгчийн аппарат ба устөрөгчийн усны талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл.

    Лекц 29

    Устөрөгч. Ус

    Лекцийн тойм:

    Ус. Химийн болон физик шинж чанар

    Байгаль дахь устөрөгч ба усны үүрэг

    Устөрөгчийг химийн элемент болгон

    Устөрөгч бол Д.И.Менделеевийн үелэх системийн цорын ганц элемент бөгөөд байршил нь тодорхойгүй байна. Түүний химийн тэмдэг нь үечилсэн системд хоёр удаа бичигдсэн байдаг: IA ба VIIA бүлэгт хоёуланд нь. Үүнийг устөрөгч нь шүлтлэг металл ба галогентэй нэгтгэдэг хэд хэдэн шинж чанартай байдагтай холбон тайлбарладаг (Хүснэгт 14).

    Хүснэгт 14

    Устөрөгчийн шинж чанарыг шүлтлэг металл ба галогенийн шинж чанаруудтай харьцуулах

    Шүлтлэг металлуудтай ижил төстэй байдал Галогентэй төстэй байдал
    Гадна энергийн түвшинд устөрөгчийн атомууд нэг электрон агуулдаг. Устөрөгч нь s элемент юм Гадны болон цорын ганц түвшин дуусахаас өмнө устөрөгчийн атомууд нь галоген атомууд шиг нэг электрон дутагдалтай байдаг.
    Устөрөгч нь багасгах шинж чанартай байдаг. Исэлдэлтийн үр дүнд устөрөгч нь +1 нэгдлүүдэд ихэвчлэн олддог исэлдэлтийн төлөвийг авдаг Галоген шиг устөрөгч нь шүлт ба шүлтлэг шороон металлын нэгдлүүдийн исэлдэлтийн төлөвтэй -1 бөгөөд энэ нь исэлдүүлэх шинж чанарыг баталгаажуулдаг.
    Металл болор тортой хатуу устөрөгч огторгуйд байдаг гэж үздэг. Фтор, хлорын нэгэн адил устөрөгч нь хэвийн нөхцөлд хий юм. Түүний молекулууд нь галоген молекулууд шиг хоёр атомт бөгөөд ковалент туйлшгүй холбоогоор үүсдэг.

    Байгальд устөрөгч нь 1, 2, 3 масстай гурван изотоп хэлбэрээр байдаг: протиум 1 1 H, дейтерий 2 1 D, тритий 3 1 T. Эхний хоёр нь тогтвортой изотопууд, гурав дахь нь цацраг идэвхт бодис юм. Байгалийн изотопын холимогт протиум давамгайлдаг. H: D: T изотопуудын тоон харьцаа нь 1: 1.46 10 -5: 4.00 10 -15 байна.

    Устөрөгчийн изотопын нэгдлүүд нь бие биенээсээ шинж чанараараа ялгаатай байдаг. Жишээлбэл, хөнгөн протиумын усны буцалгах ба хөлдөх цэгүүд (H 2 O) - 100 ° C ба 0 ° C, дейтерийн ус (D 2 O) - 101.4 ° C ба 3.8 ° C байна. Урвалын хурд: хөнгөн ус нь хүнд уснаас өндөр байдаг.



    Орчлон ертөнцөд устөрөгч нь хамгийн түгээмэл элемент бөгөөд энэ нь Орчлон ертөнцийн массын 75% буюу бүх атомын 90 гаруй хувийг эзэлдэг. Устөрөгч нь дэлхийн хамгийн чухал геологийн бүрхүүл болох гидросфер дэх усны нэг хэсэг юм.

    Устөрөгч нь нүүрстөрөгчийн хамт бүх органик бодисыг үүсгэдэг, өөрөөр хэлбэл энэ нь дэлхийн амьд бүрхүүлийн нэг хэсэг болох биосфер юм. Дэлхийн царцдас - литосфер - устөрөгчийн массын агууламж ердөө 0.88%, өөрөөр хэлбэл бүх элементүүдийн дунд 9-р байранд ордог. Дэлхийн агаарын бүрхүүл - агаар мандал нь нийт эзэлхүүний саяны нэгээс бага хувийг эзэлдэг бөгөөд энэ нь молекул устөрөгчийн эзлэх хувь юм. Энэ нь зөвхөн агаар мандлын дээд давхаргад байдаг.

    Устөрөгчийн үйлдвэрлэл, хэрэглээ

    Устөрөгчийг анх 16-р зуунд дундад зууны үеийн эмч, алхимич Парацельс хүхрийн хүчилд төмөр хавтанг дүрж гаргаж авсан бөгөөд 1766 онд Английн химич Хенри Кавендиш устөрөгч нь зөвхөн төмөр хүхрийн хүчилтэй харилцан үйлчлэлцэх замаар үүсдэг болохыг нотолсон. гэхдээ бусад хүчлүүдтэй бусад металлууд. Кавендиш мөн анх удаа устөрөгчийн шинж чанарыг тодорхойлсон.

    IN лаборатори нөхцөлд устөрөгчийг олж авдаг:

    1. Хүчилтэй металлын харилцан үйлчлэл:

    Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

    2. Шүлт ба шүлтлэг шороон металлын устай харилцан үйлчлэл

    2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

    Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

    IN аж үйлдвэр Устөрөгчийг дараахь аргаар олж авдаг.

    1. Давс, хүчил, шүлтийн усан уусмалын электролиз.Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг шийдэл бол ширээний давс юм.

    2NaCl + 2H 2 O →el. одоогийн H 2 + Cl 2 + NaOH

    2. Усны уурыг халуун коксоор багасгах:

    C + H 2 O → t CO + H 2

    Үүссэн нүүрстөрөгчийн дутуу исэл ба устөрөгчийн хольцыг нэрлэдэг усны хий (синтезийн хий),янз бүрийн химийн бүтээгдэхүүн (аммиак, метанол гэх мэт) нийлэгжүүлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Устөрөгчийг усны хийнээс салгахын тулд усны уураар халаахад нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг нүүрстөрөгчийн давхар исэл болгон хувиргадаг.

    CO + H 2 → t CO 2 + H 2

    3. Метаныг халаахусны уур ба хүчилтөрөгчийн дэргэд. Энэ арга нь одоогоор гол нь:

    2CH 4 + O 2 + 2H 2 O → t 2CO 2 + 6H 2

    Устөрөгчийг дараахь зорилгоор өргөн ашигладаг.

    1. аммиак ба устөрөгчийн хлоридын үйлдвэрлэлийн синтез;

    2. синтезийн хийн нэг хэсэг болгон метанол болон синтетик шингэн түлш авах (2 эзэлхүүн устөрөгч, 1 эзэлхүүн CO);

    3. газрын тосны фракцын гидроклиринг ба гидрокрекинг;

    4. шингэн өөх тосыг устөрөгчжүүлэх;

    5. металл зүсэх, гагнах;

    6. тэдгээрийн исэлээс вольфрам, молибден, рений авах;

    7. түлш болгон сансрын хөдөлгүүр.

    8. Термоядролын реакторуудад устөрөгчийн изотопыг түлш болгон ашигладаг.

    Устөрөгчийн физик, химийн шинж чанар

    Устөрөгч нь өнгөгүй, амтгүй, үнэргүй хий юм. Нягт №. 0.09 г/л (агаараас 14 дахин хөнгөн). Устөрөгч нь усанд муу уусдаг (100 эзэлхүүн усанд ердөө 2 боть хий), харин d-металууд - никель, цагаан алт, палладий (нэг эзэлхүүн палладийд 900 хүртэлх хэмжээний устөрөгч уусдаг) сайн шингэдэг.

    Химийн урвалын үед устөрөгч нь багасгах, исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг. Ихэнх тохиолдолд устөрөгч нь бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

    1. Металл бус металлуудтай харилцан үйлчлэх. Устөрөгч нь металл бус бодисуудтай дэгдэмхий устөрөгчийн нэгдлүүдийг үүсгэдэг (25-р лекцийг үз).

    Галогентэйурвалын хурд ба нөхцөл нь фтороос иод хүртэл харилцан адилгүй байдаг: фтортой устөрөгч нь харанхуйд ч тэсрэх урвалд ордог, хлортой урвал нь гэрлээр бага зэрэг туяарах замаар нэлээд тайван явагддаг, бром, иодтой урвал нь буцах боломжтой бөгөөд зөвхөн халаахад л тохиолддог.

    H 2 + F 2 → 2HF

    H 2 + Cl 2 → hν 2HCl

    H 2 + I 2 → t 2HI

    Хүчилтөрөгчөөрба хүхрийн устөрөгч нь бага зэрэг халаахад урвалд ордог. Хүчилтөрөгч ба устөрөгчийн 1:2 харьцаатай холимогийг нэрлэдэг тэсрэх хий:

    H 2 + O 2 → t H 2 O

    H 2 + S → t H 2 S

    Азот, фосфор, нүүрстөрөгчтэйурвал нь дулаан, өндөр даралт, катализаторын дэргэд явагддаг. Урвал нь буцаах боломжтой:

    3H 2 + N 2 → cat., p, t2NH 3

    2H 2 + 3P → cat., p, t3PH 3

    H 2 + C → cat., p, t CH 4

    2. Нарийн төвөгтэй бодисуудтай харилцан үйлчлэх.Өндөр температурт устөрөгч нь металыг исэлээс нь бууруулдаг.

    CuO + H 2 → t Cu + H 2 O

    3. At шүлтлэг ба шүлтлэг шороон металлуудтай харилцан үйлчлэлУстөрөгч нь исэлдүүлэх шинж чанартай байдаг:

    2Na + H 2 → 2NaH

    Ca + H 2 → CaH 2

    4. Органик бодисуудтай харилцан үйлчлэх.Устөрөгч нь олон органик бодисуудтай идэвхтэй харилцан үйлчилдэг ийм урвалыг устөрөгчийн урвал гэж нэрлэдэг. Ийм урвалыг "Органик хими" цуглуулгын III хэсэгт илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.

    МИНСКИЙН ХӨНГӨН ҮЙЛДВЭРИЙН ТЕХНОЛОГИ, ЗОХИОН БАЙГУУЛЛАГЫН КОЛЛЕЖ

    Хийсвэр

    хичээл: хими

    Сэдэв: "Устөрөгч ба түүний нэгдлүүд"

    Бэлтгэсэн: 1-р курсын оюутан 343 бүлэг

    Вискуп Елена

    Шалгасан:Алябьева Н.В.

    Минск 2009 он

    Үелэх систем дэх устөрөгчийн атомын бүтэц

    Исэлдэлтийн төлөв

    Байгаль дахь тархалт

    Устөрөгчийг энгийн бодис гэж үздэг

    Устөрөгчийн нэгдлүүд

    Лавлагаа


    Үелэх систем дэх устөрөгчийн атомын бүтэц

    Тогтмол системийн эхний элемент (1-р үе, серийн дугаар 1). Энэ нь бусад химийн элементүүдтэй бүрэн ижил төстэй байдаггүй бөгөөд ямар ч бүлэгт хамаарахгүй тул хүснэгтэд IA ба / эсвэл VIIA бүлэгт нөхцөлт байдлаар байрлуулсан болно.

    Устөрөгчийн атом нь бүх элементийн атомуудаас хамгийн жижиг бөгөөд хамгийн хөнгөн нь юм. Атомын электрон томъёо нь 1s 1 байна. Чөлөөт төлөвт элементийн оршин тогтнох ердийн хэлбэр нь хоёр атомт молекул юм.

    Исэлдэлтийн төлөв

    Илүү электрон сөрөг элементүүдтэй нэгдлүүдийн устөрөгчийн атом нь исэлдэлтийн төлөвийг +1 харуулдаг, жишээлбэл HF, H 2 O гэх мэт. Мөн металл гидридтэй нэгдлүүдэд устөрөгчийн атомын исэлдэлтийн төлөв -1, жишээ нь NaH, CaH байна. 2 гэх мэт. Энэ нь ердийн металл ба металл бус хоёрын хоорондох цахилгаан сөрөг утгатай байна. Цууны хүчил эсвэл спирт зэрэг органик уусгагч дахь олон органик нэгдлүүдийг катализатороор бууруулах чадвартай: ханаагүй нэгдлүүдийг ханасан, зарим натрийн нэгдлүүдийг аммиак эсвэл амин болгон.

    Байгаль дахь тархалт

    Байгалийн устөрөгч нь хоёр тогтвортой изотопоос бүрддэг - протиум 1 H, дейтерий 2 H, тритий 3 H. Дейтери нь D, трити нь T гэж тодорхойлогддог. Төрөл бүрийн хослол байж болно, жишээ нь NT, HD, TD, H 2, D 2 , T2. Устөрөгч нь хүхэр (H 2 S), хүчилтөрөгч (ус хэлбэрээр), нүүрстөрөгч, азот, хлор зэрэг янз бүрийн нэгдлүүд хэлбэрээр байгальд илүү түгээмэл байдаг. Фосфор, иод, бром болон бусад элементүүдтэй нэгдлүүд хэлбэрээр бага байдаг. Энэ нь бүх ургамал, амьтны организм, газрын тос, чулуужсан нүүрс, байгалийн хий, олон тооны ашигт малтмал, чулуулгийн нэг хэсэг юм. Чөлөөт төлөвт энэ нь маш ховор тохиолддог - галт уулын хий, органик үлдэгдлийн задралын бүтээгдэхүүнээс бага хэмжээгээр олддог. Устөрөгч бол орчлон ертөнцөд хамгийн элбэг байдаг элемент (ойролцоогоор 75%). Энэ нь ихэвчлэн устөрөгчөөс бүрддэг Нар болон ихэнх одод, түүнчлэн Бархасбадь, Санчир гаригуудын бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Зарим гариг ​​дээр устөрөгч хатуу хэлбэрээр байж болно.

    Устөрөгчийг энгийн бодис гэж үздэг

    Устөрөгчийн молекул нь ковалент туйлшгүй холбоогоор холбогдсон хоёр атомаас бүрдэнэ. Физик шинж чанар- өнгө, үнэргүй хий. Энэ нь сансарт бусад хийтэй харьцуулахад илүү хурдан тархаж, жижиг нүхээр дамжин өнгөрч, өндөр температурт ган болон бусад материалыг харьцангуй амархан нэвтэрдэг. Өндөр дулаан дамжуулалттай.

    Химийн шинж чанар. Хэвийн төлөвт бага температурт энэ нь халаалтгүй (гэрлийн үед) фтор, хлортой урвалд ордог;

    H 2 + F 2 2HF H 2 +Cl 2 hv 2HCl

    Энэ нь металаас илүү металл бустай илүү идэвхтэй харилцан үйлчилдэг.

    Төрөл бүрийн бодисуудтай харьцахдаа исэлдүүлэх, багасгах шинж чанарыг хоёуланг нь харуулж чадна.


    Устөрөгчийн нэгдлүүд

    Устөрөгчийн нэгдлүүдийн нэг нь галоген юм. Эдгээр нь устөрөгч VIIA бүлгийн элементүүдтэй нэгдэх үед үүсдэг. HF, HCl, HBr, HI нь усанд сайн уусдаг өнгөгүй хий юм.

    Cl 2 + H 2 OHClO + HCl; HClO-хлорт ус

    HBr ба HI нь ердийн бууруулагч бодис тул тэдгээрийг HCl шиг солилцооны урвалаар олж авах боломжгүй.

    CaF 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2HF

    Ус бол байгальд хамгийн түгээмэл устөрөгчийн нэгдэл юм.

    2H 2 + O 2 = 2H 2 O

    Энэ нь ямар ч өнгө, амт, үнэргүй. Маш сул электролит боловч олон металл ба металл бус, үндсэн ба хүчиллэг ислүүдтэй идэвхтэй урвалд ордог.

    2H 2 O + 2Na = 2NaOH + H 2

    H 2 O + BaO = Ba(OH) 2

    3H 2 O + P 2 O 5 = 2H 3 PO 4

    Хүнд ус (D 2 O) нь изотоп төрлийн ус юм. Хүнд усанд бодисын уусах чадвар нь энгийн уснаас хамаагүй бага байдаг. Хүнд ус нь амьд организмын биологийн процессыг удаашруулдаг тул хортой байдаг. Усны дахин электролизийн үед электролизийн үлдэгдэлд хуримтлагдана. Цөмийн реакторуудад хөргөлтийн бодис, нейтрон зохицуулагч болгон ашигладаг.

    Гидридүүд нь устөрөгчийн метал (өндөр температурт) эсвэл устөрөгчөөс бага цахилгаан сөрөг нөлөө бүхий металл бус бодисуудтай харилцан үйлчлэлцэх явдал юм.

    Si + 2H 2 = SiH 4

    Устөрөгч өөрөө 16-р зууны эхний хагаст нээгдсэн. Парацельс. 1776 онд Г.Кавендиш 1783-1787 онд түүний шинж чанарыг анх судалж, А.Лавуазье устөрөгч нь усны нэг хэсэг гэдгийг харуулж, химийн элементүүдийн жагсаалтад оруулж, "устөрөгч" гэсэн нэрийг санал болгосон.


    Лавлагаа

    1. М.Б. Волович, О.Ф. Кабардин, Р.А. Лидин, Л.Ю. Аликберова, В.С. Рохлов, В.Б. Пятунин, Ю.А. Симагин, С.В.Симонович/Сургуулийн сурагчдын гарын авлага/Москва "AST-PRESS BOOK" 2003 он.

    2. I.L. Кнуняц / Химийн нэвтэрхий толь / Москва “Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг” 1988 он.

    3. I.E. Шиманович / Хими 11 / Минск "Ардын Асвета" 2008 он.

    4. Ф.Коттон, Ж.Уилкинсон / Орчин үеийн органик бус хими / Москва “Мир” 1969 он.



    Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!