vodik

Question 1

3 izotopi vodika

Answer 1

-protij 1H (največ 99%)
-devterij 2H
-tritij 3H

Question 2

Industrijsko pridobivanje vodika:
1)
2)
3)

Answer 2

glavni vir industrijskega prodobivanja= VODA

1) katalizirana reakcija med vodno paro in plinastimi ogljikvodiki (npr. zemeljski plin, metan/ plini pri predelavi nafte)
CH4 + H2O → CO + 3H2 (visok tlak in temperatura)
CO + H2O → CO2 + H2 (nižja temp)

2) voda in žareči koks
C + H2O → CO + H2

3) elektroliza
elektroliza vodne raztopine NaCl
nastaneta H2 in Cl2, v razt. ostane NaOH

Question 3

Laboratorijsko pridobivanje vodika:
1)
2)
3)
4)

Answer 3

1) reakcija med KOVINO in KISLINO
(kovine ki so levo od vodika v napetostni vrsti)
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
v Kippovem aparatu

2) reakcija med KOVINO in HIDROKSIDOM in vodo
(samo določene kovine!!)
Zn + 2NaOH + 2H2O → H2 + Na2(Zn(OH)4)
Al + NaOH + 3H2O → H2 + Na2(Al(OH)4)
Si + NaOH + H2O → 2H2 + Na2SiO3

3) reakcija med KOVINO in VODO
(samo kovine 1. in 2. skupine)
2Li + 2H2O → H2 +2LiOH
2Na + 2H2O → H2 + 2NaOH
Ca + 2H2O → H2 + Ca(OH)2
pri višji temp. reagira z vodno paro na podoben način z mnogo kovin ki so levo v vrsti
reakcijo pri nizki temp ovira topnost hidroksidov

4) reakcija HIDRIDOV z VODO
CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2

Question 4

fizikalne lastnosti vodika
nevarnosti

Answer 4

-brezbarven
-najmanjša gostota med snovmi
-difundira skozi razne materiale
-slabo topen v vodi
-bolj topen v nekaterih kovinah (Pd)
-močna vez v H2

nevarnosti
-zele vnetljiv
-eksploziven s kisikom v razmerju 2:1 (H:O)

Question 5

Kako vodik tvori vezi?

Answer 5

-oddaja elektrona
nastane zelo reaktiven proton (ne obstaja samostojno)
v vodi nastane oksonijev ion (sprosti se dovolj energije za ionizacijo)
H → H+ + e-
H+ + H2O → H3O+

-sprejem elektrona
nastane hidridni ion H-, možno le pri spajanju vodika z najbolj elektropozitivnimi elementi (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba)
energijski primanjkljaj pokrije mrežna energija
H2 → H (disociacija molekule)
H + e- → H- (elektronska afiniteta)
H2 + e- → H- (sumarno)

-tvorba kovalentne vezi
najbolj pogosta, vezi lahko polarne/nepolarne
praviloma tvori eno vez, v elektronsko deficitarnih spojinah lahko tudi več
če je vezan na el. neg atom pa tvori vodikovo

Question 6

kemijske lastnosti vodika
CuO + H2
redukcija KMnO4

Answer 6

vodik je REDUCENT (nase veže kisik), reagira z mnogimi oksidi
CuO + H2 → Cu + H2O
reakcije potekajo pri visoki temp, zaradi močne H-H vezi dokaj nereaktiven
včasih moramo uporabiti NASCENTNI VODIK
npr. redukcija KMnO4
KMnO4 + 2H2SO4 + 5H → MnSO4 + KHSO4 + 4H2O

Vodik neposredno reagira z mnogimi
-nekovinami in
-kovinami (v tem primeru kot oksidant!!!-nastanejo hidridi).

Question 7

spojine z vodikom = hidridi

Answer 7

Poznamo naslednje spojine z vodikom:

-IONSKI HIDRIDI
vodik je negativen ion
(hidridi alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin)
Pri reakciji z vodo se sprošča vodik in nastane hidroksid.

-KOVALENTNI ‘‘HIDRIDI’’ (npr. voda)
voda navadno pozitiven del
Navadno so plinasti

-HIDRIDI PREHODNIH KOVIN

-OSTALI HIDRIDI