Водород в периодической таблице Д.И.Менделеева H H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Cu Rb Zn Ga Y Cd In Fr 111 La Ra 112 As Sn Hg Tl Ac Nb Hf 114 Mo Fe Co Tc W Po Ru Rh 116 Pd Xe Re Os Ir At Sg Ni Kr I Ta Db Mn Br Te Bi Rf Cr Se Sb Pb * V Zr * Ba Au Ti Ge Sr Ag Cs Sc Pt Rn Bh Hs Mt Ds 1 118 Дейтериевая лампа 2 Газоразрядная трубка с водородом 3 Газоразрядная трубка с дейтерием Водород в периодической таблице Д.И.Менделеева H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 4 Газоразрядная трубка с тритием 5 Изотопы Нуклид Распростра- Т1/2 ненность в природе, % 1Н 2Н 3Н 99,985 0,015 0 Ядерный Ядерный Примеспин, I магнитный нение момент Стаб. ½ Стаб. 1 12,26 ½ г +2,79284 +0,85743 +2,97896 Энергия ионизации 1312,0 кДж/моль Сродство к электрону 72,8 кДж/моль Электроотрицательность 2,20 (по Полингу) 7,18 эв (абсолютная) ЯМР ЯМР Метка в мед. 6 Физические свойства протия, дейтерия и трития свойства протий дейтерий тритий Температура плавления, К 13,957 18,73 20,62 Температура кипения, К 20,39 23,67 25,04 Теплота плавления, кДж/моль 0,117 0,197 0,250 Теплота испарения, кДж/моль 0,904 1,226 1,393 Критическая температура, К 33,19 38,35 40,6 (р.) Критическое давление, атм 12,98 16,43 18,1 (р.) Теплота диссоциации, кДж/моль 435,88 443,35 446,9 Межъядерное расстояние, нм 0,07414 0,07414 (0,07414) 7 1 г водорода 8 Получение водорода • • • • Лабораторные способы Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 LiH + H2O = LiOH + H2 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2 2H2O = 2H2 + O2 (электролиз) Промышленное получение: • CH4 + H2O = CO + 3H2 (1100 oC) • CO + H2O = CO2 + H2 (400 оС, катализатор) • Мировое производство: 350*109 т/год 9 Энергии ковалентных связей с участием водорода • • • • • • • • • • • Связь H–H H–F H – Cl H – Br H–I H–C H–N H–S H – Se P–H r,пм 74,14 91,7 127,4 140,8 160,9 109,3 101 133,5 146 144 Е, кДж/моль 453,6 566 431 366 299 411 390 347 305 326 10 Температуры кипения галогенводородов 40 20 HF Т кип 0 0,08 -20 0,1 0,12 0,14 -40 0,16 0,18 HI -60 HBr -80 -100 HCl длина связи, нм 11 Температуры кипения водородных соединений VI группы 120 H2O 100 80 60 Т кип 40 H2Te 20 0 -200,08 -40 0,1 0,12 0,14 H2S 0,16 0,18 H2Se -60 -80 длина связи, нм 12 Температуры кипения водородных соединений V группы 0 -100,08 0,1 0,12 0,14 0,16 -20 -30 0,18 SbH3 NH3 Т кип -40 -50 -60 AsH3 -70 -80 PH3 -90 -100 длина связи, нм 13 Автопротолиз 14 Диссоциация в водном растворе 15 Термодинамические параметры процессов диссоциации 16 Гидраты протона 17 Взаимодействие водорода с металлами 1. H2(газ) H2(адс.) 2. H2(адс.) 2H(адс.) 3. H(адс.) H(абс.) Ni, Pd, Pt – катализаторы гидрирования Водород «в момент выделения» ? www.periodictable.ru http://periodicvideos.com 18 • Водородный аэростат профессора Шарля http://flyhistory.ru/books/item/f00/s00/ z0000007/pic/000004.jpg