Väteoxid: framställning och egenskaper

Den viktigaste och vanligaste ämnet på vår planet, naturligtvis, vatten. Vad kan jämföra med det i betydelse? Det är känt att livet på jorden är möjligt endast med tillkomsten av vätska. Som vatten är en (väteoxid), från en kemisk synvinkel? Vad det är i och vilka egenskaper? Försök att förstå den här artikeln.

Väte och dess föreningar

Det enklaste atom i hela det periodiska systemet - väte. Han innehar en dubbel läge, som ligger i undergruppen av halogener, såväl som den första gruppen och de alkalimetaller. Vad förklarar sådana funktioner? Sitt skal elektronstruktur av en atom. Han har bara en elektron, som kan vara enkelt som ledigheten, och fäst sig en annan, bildar ett par, och slutföra det yttre skiktet.

Det är därför det huvudsakliga och endast graden av oxidation av elementen 1 och -1. Den reagerar lätt med metaller som bildar hydrider - ickeflyktiga fasta saltliknande förening med vit färg.

Emellertid också lätt genererar vätemolekyler och flyktiga substanser som interagerar med icke-metaller. Till exempel:

• vätesulfid _H2S;
• metan CH _4;
• silan SiH ₄ och andra.

I allmänhet, genererar föreningar väte tillräckligt. Emellertid, är den viktigaste substansen, vilken den är inkluderad, väteoxid vars formel är H ₂ O. Detta är en känd förening som känner igen formeln ens primära school student, ännu inte är bekant med kemin. Efter vatten (och detta är den högsta oxid av väte) - inte bara den gemensamma grejer, men också källan till liv på vår planet.

Själva namnet på elementet återspeglar dess huvudsakliga väsen - väte, det vill säga "att föda vatten." Som alla andra oxid, aktiv också är en binär förening som har ett antal fysikaliska och kemiska egenskaper. Dessutom finns det speciella egenskaper som skiljer vatten från alla de andra föreningarna.

En annan viktig klass av föreningar som bildar väte är syror, både organiska och mineral.

Kemiska egenskaperna hos väte

Med tanke på reaktivitet, väte - tillräckligt starkt reduktionsmedel. I många reaktioner visar bara sådana egenskaper. Men samspelet med en annan starkare metaller blir det oxidationsmedel.

Mycket viktigt inom industrin är reaktionen av väte med metalloxider. Det är ett sätt att få den senaste i en ren form. Vodorodotermiya - en metallurgisk metod för syntes av rena metalloxider genom reduktion med väte.

Reaktionen med väteoxid har följande allmänna form: Me _x O _y + H ₂ = _H2O + Me.

Naturligtvis är detta inte den enda metoden för syntes av rena metaller. Det finns andra. Emellertid väte reduktion av oxider - tillräckligt energimässigt gynnsam och enkel tillverkningsprocess, som har funnit bred tillämpning.

Också intressant är särdraget att när den blandas med luft, kan vätgas bilda en explosiv blandning kraftigt. Dess namn är detonerande gas. För detta ändamål, bör blandning ske i en takt av två volymer väte till ett syre.

Vatten - väteoxid

Det faktum att oxid är mycket viktigt, har vi redan nämnt flera gånger. Låt oss nu karaktärisera det i termer av kemi. Är denna förening hör till denna klass av oorganiska ämnen?

För att göra detta, försök att skriva ett lite annorlunda formel: H ₂ O = HOH. Den nedersta raden är samma som antalet atomer av den tidigare, är det emellertid nu klart att vi står inför en hydroxid. Vilka egenskaper bör den ha? Överväga dissociationen av föreningar:

HOH = H ^{^} + OH ^-.

Följaktligen, de egenskaper hos den sura, eftersom vätet närvarande i lösningen katjonerna. Förutom huvud de kan inte bara bildas efter alkalimetallerna.

Därför ett annat namn som har väteoxid - oxisyra mycket enkel sammansättning. Så snart en sådan komplex väv karakteristisk för en given molekyl, följaktligen kommer dess egenskaper vara speciell. Och egenskaperna repelleras från strukturen av molekylen, så den och analysera.

Strukturen hos vattenmolekylen

För första gången på denna modell trodde Niels Bohr och han tillhör mästerskapet och författarskap av denna fråga. De ställa in följande funktioner.

1. Vattenmolekylen - en dipol, eftersom elementen inom dess struktur skiljer sig mycket meningsfullt elektronegativitet.
2. Dess form är triangulär, vid basen - väte, och vid toppen - syret.
3. På grund av denna struktur, det ämne med förmåga att bilda vätebindningar mellan samma molekyler, och andra föreningar som har en sammansättning starkt elektronegativ atom.

Sedd väte ser tiskt oxid, kan bilden nedan.

Fysikaliska egenskaperna hos väteoxid

några grundläggande karakteristiska särdrag kan beskrivas.

1. Form: gasformig - ånga, flytande, fast - snö, is.
2. Kokpunkt - 100 ⁰ C (99,974).
3. Smältpunkt - 0 ⁰ C.
4. Vatten kan krympa vid upphettning i temperaturområdet av 0-4 ⁰ C. Detta förklarar bildandet av is på ytan, som har en lägre densitet och bevarande av livet under ett lager av väteoxid.
5. Det höga värdet på värmekapaciteten emellertid mycket låg värmeledningsförmåga.
6. I flytande tillstånd väteoxid uppvisar viskositet.
7. En särskild egenskap kan kallas ytspänningen och bildandet av den negativa elektriska potentialen på ytan.

Som vi nämnde ovan, i synnerhet de egenskaper som beror på strukturen. Så det är här. Förmågan att bilda vätebindningar ledde till liknande egenskaper hos föreningen.

Väteoxid: kemiska egenskaper

Ur kemi, är vattenaktiviteten är tillräckligt hög. Speciellt när det gäller reaktioner som åtföljs av uppvärmning. Vad som är i stånd att reagera oxid väte?

1. Med metaller som finns i radspänningar till väte. Sålunda den mest aktiva (till Al) inte behöver särskilda villkor, och har en lägre reducerande förmåga att reagera med endast ånga. De som är, efter väte, är inte i stånd att engagera sig i sådana interaktioner.
2. Med icke-metaller. Inte alla, men de flesta. Till exempel, i en atmosfär av en fluorvatten violett flamma brännskador. Också kan reaktionen vara klor, kol, kisel och andra atomer.
3. Med metalloxider (basiska) och syra (icke-metaller). Är bildade, respektive, alkalier och syror. Bland de metaller för sådana reaktioner kapabla företrädare för de första två huvudgrupper av undergrupper, utom beryllium och magnesium. Icke metaller som bildar sura oxider reagerar med vatten alls. Ett undantag är floden sand - SiO _2.

Ekvationsreaktioner väteoxid som ett exempel, enligt följande: SO ₃ + H ₂ O = H ₂ SO _4.

Distribution i naturen

Vi har redan fått reda på att ämnet - den vanligaste i världen. Beteckna det procentuella innehållet av objekten.

1. Cirka 70% av vikten av den mänskliga kroppen och däggdjur. Några fauna oxid sammansatt av väte om 98% (maneter).
2. 71% av jordens täckt av vatten.
3. Maximal vikt av vattnet i världshaven.
4. Cirka 2% återfinns i glaciärer.
5. 0,63% är koncentrerad i marken.
6. 0,001% från atmosfären (dimma).
7. växtkroppen består av 50% vatten, vissa arter ännu mer.
8. Många av de föreningar som finns i kristallin form innehållande bundet vatten.

Fortsätt listan kan bli lång, eftersom svårt att komma ihåg vad som helst, en del som inte innehåller vatten eller när något inte ingår. Eller bildas utan inblandning av oxid.

Metoder för framställningen

Framställningen industriellt värde inte har någon väteoxid. När allt kommer omkring, att lättare använda färdiga källor - floder, sjöar och andra vattendrag än att tillbringa en stor mängd energi och kemikalier. Därför, i laboratoriet är det relevant endast för att erhålla destillerat, ultrarent vatten.

För dessa ändamål använda specifika apparater såsom stillbilder. Sådant vatten krävs för många kemiska reaktioner, eftersom rå innehåller stora mängder föroreningar, salter, joner.

Den biologiska roll

Att säga att vatten används överallt, inte säga något. Det är otänkbart att föreställa sig ett liv utan detta sammanhang. Från tidigt på morgonen till sent på kvällen människor ständigt använder det både inhemska och industriella ändamål.

Egenskaperna hos väteoxid involverar användningen av den som en universell lösningsmedel. Och inte bara i laboratoriet. Men även i levande varelser, där varannan plats tusentals biokemiska reaktioner.

Också, i sig själv är vatten en deltagare i många synteser, fungerar den även som en biprodukt som resulterar från dem. Varje person i världen i 60 år, passerar sig cirka 50 ton av denna fantastiska material!

Oxid väte används:

• i alla branscher;
• medicin;
• kemisk syntes;
• i alla typer av industrier;
• hushållsartiklar;
• jordbruket.

Det är svårt att bestämma områden i livet där man kan leva utan vatten. Endast levande varelser som inte har någon väteoxid i sin sammansättning och leva utan det är virus. Det är därför en man svårt att hantera dessa organismer.