1. Опишите физические характеристики водорода. 2. Составьте уравнения реакций при взаимодействии водорода с а) серой

Родион

58

1. Водород - это легкий химический элемент, обладающий следующими физическими характеристиками:
- Масса атома водорода равна примерно 1 г/моль.
- Водород находится в газообразном состоянии при обычных условиях температуры и давления.
- Безцветный и без запаха газ.
- Водород - самый легкий газ, его плотность составляет около 0,09 кг/м³.
- Температура кипения водорода составляет -252,9 °C, а температура плавления -259,16 °C.
- Плохо растворим в воде.
- Водород является горючим газом и может быть использован в качестве альтернативного источника энергии.

2. Уравнения реакций при взаимодействии водорода с различными веществами:
а) Сероводородная реакция: H2 + S \(\rightarrow\) H2S
б) Аммиачная реакция: 3H2 + N2 \(\rightarrow\) 2NH3
в) Реакция с кальцием: H2 + Ca \(\rightarrow\) CaH2
г) Реакция с оксидом олова (II): SnO2 + 2H2 \(\rightarrow\) Sn + 2H2O

3. Существуют различные способы получения водорода в лаборатории и промышленности:
а) Электролиз воды: разложение воды на кислород и водород под воздействием электрического тока.
б) Гидролиз металлов: реакция металла с водой, в результате которой выделяется водород.
в) Паровая реформация углеводородов: преобразование природного газа или нефти в водород и углекислый газ при высоких температурах и давлении.
г) Реакция с использованием газообразных углеводородов: в реакторе происходит взрывоопасная реакция, в результате которой получают водород.

Важно проверять чистоту водорода, поскольку примеси, такие как кислород или другие вещества, могут способствовать нежелательным реакциям или привести к загрязнению оборудования, что повлияет на эффективность процессов, в которых используется водород.

4. Основные сферы применения водорода:
- Производство аммиака и метанола.
- Производство полупроводниковых материалов.
- Водородные топливные элементы для производства электроэнергии.
- Водородные топливные элементы для транспортных средств.
- Использование в качестве среды охлаждения в ядерной энергетике.
- Производство стекла и металлов.
- Ракетно-космическая отрасль.

5. Если при электролизе воды получили 5 литров газообразного кислорода (н.у.), то объем водорода, полученного в результате электролиза, будет также равен 5 литрам (н.у.). Это связано с пропорциональным соотношением водорода и кислорода, которые выделяются при электролизе воды в соответствующих объемах.

6*. Опыт Пилатра де Розье был проведен в 1783 году и был первым успешным пилотируемым полетом на воздушном шаре. В эксперименте использовался газообразный водород, который был получен с помощью химической реакции. Подсвеченная свеча была прикреплена к нижней части шара, и при поджигании свечи водород воспламенился и создал подъемную силу, позволяя шару взлететь. Эксперимент был оценен как значимое достижение в истории аэронавтики и привлек внимание к возможностям использования водорода в воздушных судах и других аэростатах.