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氧化氢:获得和性能
当然,我们星球上最重要和最广泛的物质是水。 与她重要的是什么相比? 众所周知,地球上的生命只有在流体出现的情况下才成为可能。 从化学的角度来看,什么是水(氢氧化物)? 它包含什么属性和什么属性? 我们来试试看这篇文章。
氢及其化合物
整个周期系统中最轻的原子是氢。 它还占据双重位置,位于卤素的一个亚组和第一组 碱金属。 什么解释这些功能? 其原子的壳的电子结构。 他只有一个电子,可以自由离开并相互结合,形成一对,完成外层。
这就是为什么这个元素的主要和唯一的氧化态是+1和-1。 它容易与金属相互作用,形成氢化物 - 白色固体,非挥发性盐状化合物。
然而,氢也容易形成挥发性物质分子,与非金属相互作用。 例如:
- 硫化氢H 2 S;
- 甲烷CH 4 ;
- 硅烷SiH 4等。
一般来说,氢形成很多。 然而,它所进入的最重要的物质是氢氧化物,其配方是H 2 O.这是最着名的化合物,即使是尚不熟悉化学的小学生,也从公式中学习。 毕竟,水(这是 最高的氢氧化物 )不仅是一种共同的物质,也是我们星球上的生命之源。
元素的名称反映了其主要的本质 - 氢,即“生出水”。 像任何其他氧化物一样,这也是具有许多物理,化学性质的二元化合物。 此外,还有特殊的特征可以区分水和所有其他化合物。
形成氢的重要化合物类也是有机和无机的酸。
氢的化学性质
从化学活性的角度来说,氢是相当强的还原剂。 在许多反应中,他表现出这样的特性。 然而,当与更强的金属相互作用时,它变成氧化剂。
工业中非常重要的是氢与金属氧化物的相互作用。 毕竟,这是以纯粹的形式获得后者的方式之一。 氢热是通过用氢还原从其氧化物合成纯金属的冶金方法。
氢与氧化物的反应具有以下通式:Me x O y + H 2 = H 2 O + Me。
当然,这远远不是合成纯金属的唯一途径。 还有其他的 然而,氢氧化物的还原是一个非常有利可循的生产过程,已被广泛应用。
另一个有趣的特征是当氢气与空气混合时,氢气可形成高度爆炸性的混合物。 它的名字是爆炸性气体。 为此,应该通过计算每个氧气的两个体积的氢来进行混合。
水 - 氧化氢
事实上,这种氧化物非常重要,我们已经提到过几次。 现在我们从化学的角度来描述它。 这种化合物真的属于这类无机物质吗?
要做到这一点,尝试一些不同的方式来记下公式:H 2 O = NON。 本质是一样的,原子数是一样的,但现在我们在我们面前有氢氧化物。 他应该有什么财产? 考虑化合物的解离:
HN = H + + OH - 。
因此,由于溶液中存在氢离子,所以 性质是酸性 的。 此外,它们不能是碱性的,因为碱只形成金属。
因此,具有氢氧化物的另一个名称是最简单组成的含氧酸。 因此,一旦这种复杂的缠结是给定分子的特征,其性质将是特别的。 并且性质排斥了分子的结构,所以我们将其分解。
水分子的结构
尼尔·博尔(Nils Bohr)首次关于这个模式,认为他在这件事上占有首要地位和作者。 他有以下特点。
- 水分子是偶极子,因为它的组成元素在电负性的价值上有很大不同。
- 其形状为三角形,在基底 - 氢气和顶部 - 氧气。
- 由于这种结构,该物质能够在相同的分子之间和在组合物中具有强电负性元素的其它化合物之间形成氢键。
要了解如何考虑氧化氢,您可以在下面的照片中看到。
氢氧化物的物理性质
可以确定几个基本特征。
- 总体状态: 气态 - 蒸汽,液体,固体 - 积雪,冰。
- 沸点为100 ℃ (99.974)。
- 熔点为0 ℃
- 水可以在0-4 0 ℃的温度范围内加热进行压缩。这说明了表面上形成的冰,其在氧化氢的厚度下具有较低的密度和寿命。
- 热容量高,但导热系数极低。
- 在液态的氢气中,氧化物呈现粘度。
- 一个特殊的属性可以称为 表面张力, 并在 水面 上形成负电位。
如上所述,属性的特征取决于结构。 所以就在这里 形成氢键的能力导致了该化合物的相似特征。
氧化氢:化学性质
从化学的角度来说,水的活性足够高。 特别是当涉及伴随加热的反应。 什么是能与之相互作用的氢氧化物?
- 使用金属,它们承受着一系列压力的氢气。 同时,不需要最活跃(对铝)的特殊条件,而具有较低还原能力的那些则只能与蒸汽反应。 与氢气相同的那些,完全不能进入这种相互作用。
- 与非金属。 不是每个人,但是与大多数人。 例如,在氟气氛中,水会以紫色火焰燃烧。 此外,反应是可能的氯,碳,硅和其他原子。
- 与金属氧化物(碱性)和酸(非金属)。 因此,形成碱和酸。 在金属中,除了镁和铍之外,前两组主要亚组的代表都有这种反应。 非金属,形成酸性氧化物,与水相互作用。 例外是河砂 - 二氧化硅。
作为氢氧化物:SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4的 反应 的例子,可以举出以下的 反应 。
性质分布
我们已经发现,这种物质是世界上最常见的物质。 表示对象中的百分比。
- 约70%的人体和哺乳动物体重。 一些动物群的代表由约98%的氢氧化物(水母)组成。
- 71%的地球被水覆盖。
- 世界最大的水是世界的水。
- 约有2%属于冰川。
- 0.63%集中在地下。
- 大气中有0,001%(雾)。
- 植物的体积由50%的水组成,甚至更多。
- 许多化合物以含结合水的结晶水合物的形式存在。
继续这个列表很长时间,因为很难记住任何不包括水或一次不包括在内的东西。 或者它没有这种氧化物的参与形成。
获取方法
氧化氢的生产没有工业上的重要性。 使用现成的源头 - 河流,湖泊和其他水体更容易,而不是花费大量的能量和试剂。 因此,在实验室中,仅适用于获得蒸馏水,超纯水。
为此,使用某些装置,例如蒸馏立方体。 这种水是许多化学相互作用所必需的,因为原油含有大量的杂质,盐,离子。
生物学作用
说水到处都用,别说什么。 想象没有这种联系的你的生活是不可思议的。 从早到晚,人们不断将其用于家庭和工业用途。
氢氧化物的性质意味着其用作通用溶剂。 而且不仅在实验室里。 但在生物中,每秒发生数千次生化反应。
此外,水本身也是许多合成物的参与者,也是作为其结果形成的副产物。 地球上的每个人60年过去自己约50吨这个惊人的物质!
使用氢氧化物:
- 在各行各业;
- 药;
- 化学合成;
- 在所有类型的作品;
- 家庭需求;
- 农业。
很难确定你可以在没有水的地方生活。 唯一没有氢氧化物的生物就是病毒。 这就是为什么一个人很难对抗这些生物。
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