Теория:
Физические свойства
Водород имеет молекулярное строение. Его молекула состоит из двух атомов, соединённых ковалентной неполярной связью.
При комнатной температуре водород представляет собой бесцветный газ без запаха и вкуса. Это самое лёгкое вещество на Земле. Его плотность равна примерно \(0,09\) г/дм³. Водород в \(14,5\) раз легче воздуха.
В воде водород растворяется плохо (примерно \(2\) объёма на \(100\) объёмов воды), но может поглощаться некоторыми металлами. Например, \(1\) объём палладия может растворить до \(900\) объёмов водорода.
Температура кипения водорода низкая. Она равна \(–253\) °С. Ниже температура кипения только у гелия.
Молекулы водорода благодаря своей малой массе и размерам могут проникать сквозь стенки сосуда, в котором он содержится. Заполненный водородом шарик через некоторое время сдувается. При температуре \(300\)–\(600\) °С водород способен диффундировать сквозь стенки стеклянного или металлического сосуда.
Химические свойства
При комнатной температуре химическая активность водорода низкая. Она значительно повышается при нагревании.
1. Взаимодействие с простыми веществами-неметаллами (кроме фосфора, кремния, инертных газов).
- Водород реагирует с кислородом. При этом образуется вода:
.
Смесь водорода с кислородом или с воздухом взрывоопасна.
- При освещении или нагревании идёт реакция с хлором, и образуется хлороводород:
.
Подобным образом водород реагирует и с другими галогенами: фтором, бромом, иодом.
- Если водород пропускать над нагретой серой, то образуется сероводород:
.
- В присутствии катализатора при повышенном давлении водород реагирует с азотом с образованием аммиака:
.
Обрати внимание!
В реакциях с неметаллами водород является восстановителем.
2. Взаимодействие с простыми веществами-металлами.
При нагревании водород реагирует со щелочными и щелочноземельными металлами с образованием гидридов:
,
.
Обрати внимание!
В реакциях с металлами водород является окислителем.
3. Взаимодействие со сложными веществами.
- Водород способен реагировать с оксидами металлов (кроме оксидов щелочных и щелочноземельных металлов, бериллия, магния, алюминия):
,
.
- Водород реагирует с угарным газом с образованием метилового спирта:
.
- Водород вступает в реакции со многими органическими веществами.