Химия · 8 класс · Химия ФГОС (Габриелян) · урок 22 · только теория
Водород. Кислоты как источник водорода
Водород — элемент №1, самый распространённый элемент Вселенной. Простое вещество H₂ — самый лёгкий газ, почти нерастворим в воде, без цвета и запаха, горит на воздухе бледным пламенем. Собирают вытеснением воды или вытеснением воздуха вверх дном: водород уходит…
Чему учимся понимать
Уметь: Металл в ряду активности до водорода? Кислота не азотная конц. без оговорок. Собрать газ вверх дном.
Зачем это нужно
Водород — самый лёгкий газ и «валюта» кислот: металлы вытесняют его, а с кислородом он даёт воду.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Водород из кислот — тест на активность металла.
Определения
- Водород
- Элемент №1; простое вещество — газ H₂.
- Гремучий газ
- Взрывчатая смесь водорода с кислородом (или воздухом).
Ключевые факты и правила
- Лаборатория: металл, стоящий в ряду активности до водорода, + разбавленная кислота (не концентрированная азотная «в лоб» — там другие продукты). Классика: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑. Медь водород из HCl обычно не вытесняет: она после водорода. С водой активно реагируют щелочные и некоторые…
- Гремучий газ — смесь водорода с кислородом (или воздухом). Искра: 2H₂ + O₂ → 2H₂O, хлопок или взрыв. Перед поджиганием водород испытывают на чистоту. Водород — восстановитель: может отнимать кислород у оксидов менее активных металлов при нагревании (школьные примеры с CuO).
- Кислота как источник водорода работает, если металл достаточно активен и кислота подходящая. Это мост к ряду активности и к теме солей: на месте водорода в формуле появляется металл. ТБ: не поджигать струю из прибора без разрешения учителя; не направлять пробирку на людей.
- Водород легче воздуха в 14,5 раза (школьно): шарик с H₂ улетает, CO₂ «стелется». Поэтому пробирку с водородом держат дном вверх. Испытание чистоты: небольшой образец поджигают; чистый водород горит спокойно, смесь хлопает.
Теория
Водород — элемент №1, самый распространённый элемент Вселенной. Простое вещество H₂ — самый лёгкий газ, почти нерастворим в воде, без цвета и запаха, горит на воздухе бледным пламенем. Собирают вытеснением воды или вытеснением воздуха вверх дном: водород уходит вверх.
Лаборатория: металл, стоящий в ряду активности до водорода, + разбавленная кислота (не концентрированная азотная «в лоб» — там другие продукты). Классика: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑. Медь водород из HCl обычно не вытесняет: она после водорода. С водой активно реагируют щелочные и некоторые щёлочноземельные металлы: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂.
Гремучий газ — смесь водорода с кислородом (или воздухом). Искра: 2H₂ + O₂ → 2H₂O, хлопок или взрыв. Перед поджиганием водород испытывают на чистоту. Водород — восстановитель: может отнимать кислород у оксидов менее активных металлов при нагревании (школьные примеры с CuO).
Кислота как источник водорода работает, если металл достаточно активен и кислота подходящая. Это мост к ряду активности и к теме солей: на месте водорода в формуле появляется металл. ТБ: не поджигать струю из прибора без разрешения учителя; не направлять пробирку на людей.
Водород легче воздуха в 14,5 раза (школьно): шарик с H₂ улетает, CO₂ «стелется». Поэтому пробирку с водородом держат дном вверх. Испытание чистоты: небольшой образец поджигают; чистый водород горит спокойно, смесь хлопает.
Примеры
- Пример 1реакция
- Zn + H₂SO₄(разб.) → ZnSO₄ + H₂↑. Собирают над водой
- Пример 2реакция
- 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑. Алюминий с оксидной плёнкой может «задуматься», потом пойти
- Пример 3реакция
- Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂. Железо до водорода
- Пример 4случай
Cu + H₂SO₄(разб.)
Пояснение
- нет H₂. Нужна другая химия (конц. кислота, 9 класс)
- Пример 5реакция
- CuO + H₂ → Cu + H₂O (нагревание). Чёрный оксид краснеет — водород восстановил медь
- Пример 6реакция
- 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Гремучая смесь: не испытывать большим объёмом
Интересно знать
- Большая часть атомов во Вселенной — водород.
Техника безопасности
- Испытывать чистоту H₂. Не поджигать струю из прибора без разрешения.