ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ Варзар Р

ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ
Варзар Р. Л.
Руководитель – Савченко Т. А.
Донецкий национальный технический университет, г. Донецк
Водород — самый распространённый элемент во Вселенной и на
нашей планете. Простое вещество водород — H2 — лёгкий бесцветный газ.
Нетоксичен. Он используется в химической, пищевой, авиационной
индустрии, а в последнее время – как самое экологически чистое топливо
для транспорта. Рассмотрим самые простые способы получения водорода.
1. Реакция металлов с растворами кислот. В качестве металлов
используют, те, которые в электрохимическом ряде напряжений металлов
стоят до меди, например цинк, алюминий, железо. В качестве кислоты
можно использовать соляную HCl, 30-50% раствор серной H2SO4 или
азотной HNO3 кислоты. Простейшая реакция – цинк с соляной кислотой:
Zn + 2 HCl → ZCl 2 + H 2 ↑
Обычно для её проведения используется аппарат Киппа.
2. Получение водорода методом электролиза водных растворов
щелочей, солей и кислот.
Реакция в общем виде выглядит так:
2 H 3 O + + 2e − → H 2 ↑ +2 H 2 O
А для раствора поваренной соли в воде:
2 NaCl + 2 H 2 O → H 2 ↑ +2 NaOH + Cl 2
При этом водород выделяется около отрицательного электрода –
катода.
3. Реакция щелочных и щелочноземельных металлов с водой. К
щелочным относятся металлы в первом столбце таблицы Менделеева, а
именно – литий, калий, натрий и т. д. К щелочноземельным – кальций,
стронций и т. д. Реакции имеют следующий вид:
2 Na + 2 H 2 O = 2 NaOH + H 2 ↑
Ca + 2 H 2 O = Ca (OH )2 + H 2 ↑
4. Реакция цинка и алюминия с растворами щелочей. В качестве
щелочи можно использовать раствор гидроксида калия или гидроксида
натрия (едкий натр, каустическая сода). Реакции производятся следующим
образом:
2 Al + 2 NaOH + 6 H 2 O → 2 Na[ Al (OH )4 ] + 3H 2 ↑
Zn + 2 KOH + 2 H 2 O → K 2 [Zn(OH )4 ] + H 2 ↑
Следует помнить, что водород при смеси с воздухом образует
взрывоопасную смесь — так называемый гремучий газ. Наибольшую
взрывоопасность этот газ имеет при объёмном отношении водорода и
кислорода 2:1, или водорода и воздуха приближённо 2:5.