Водород — H₂
H₂ — водород, неметалл. Молярная масса — 2,02 г/моль. В составе: водорода.
- Неметалл
- газ
- Горючее
Микромир: из чего состоит H₂
Строение: молекулярное. Вещество состоит из молекул: атомы внутри молекулы связаны ковалентными связями. На рисунке — шаростержневая модель одной молекулы: углы между связями — как у настоящей.
В одной частице H₂: 2 атома водорода — всего 2 атома.
Цвета атомов — как в шаростержневых моделях; подробнее о связях — виды химической связи.
Описание и применение
Самый лёгкий газ, без цвета и запаха. С воздухом образует гремучую смесь; горит с характерным хлопком.
Осторожно: горючее. В настоящей лаборатории — только по правилам техники безопасности.
Молярная масса H₂
Молярная масса равна сумме относительных атомных масс всех атомов в формуле (в школьных расчётах Ar округляют до целых, хлор — 35,5):
Точное значение по таблице Менделеева — 2,02 г/моль. Масса одного моля H₂ — 2 г, а в 1 моле частиц 6,02·10²³. Посчитать для любой формулы — калькулятор молярной массы.
Химические реакции H₂
Реакции, в которых H₂ вступает в реакцию или образуется. На странице реакции — условия, признаки и атомы до и после.
- 2Na + H₂ → 2NaHСоединенияОВРt°
- Ca + H₂ → CaH₂СоединенияОВРt°
- 2H₂ + O₂ → 2H₂OСоединенияОВРГорениеt°
- H₂ + Cl₂ → 2HClСоединенияОВРhν
- N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃СоединенияОВРКаталитическаяПроизводствоАгрохимияt°, p, кат. Fe
- H₂ + S → H₂SСоединенияОВРt°
- H₂ + CuO → Cu + H₂OЗамещенияОВРt°
- Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂OЗамещенияОВРt°
- 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ЗамещенияОВР
- 2K + 2H₂O → 2KOH + H₂↑ЗамещенияОВР
- 2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂↑ЗамещенияОВР
- Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑ЗамещенияОВР
- Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂↑ЗамещенияОВР
- Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂↑ЗамещенияОВРt°
- 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂ЗамещенияОВРt° (пар)
- Zn + H₂O → ZnO + H₂ЗамещенияОВРt° (пар)
- 2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂↑ЗамещенияОВР
- Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ЗамещенияОВР
- Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑ЗамещенияОВР
- Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑ЗамещенияОВР
- 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑ЗамещенияОВР
- Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂↑ЗамещенияОВР
- Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑ЗамещенияОВРразб.
- Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑ЗамещенияОВРразб.
- Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂↑ЗамещенияОВРразб.
- 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑ЗамещенияОВРразб.
- 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑Другого типаОВРАмфотерность
- Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑Другого типаОВРАмфотерность
- Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂↑Другого типаОВРt°
- 2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑РазложенияОВРЭлектролизэл. ток
- 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑Другого типаОВРЭлектролизПроизводствоэл. ток (раствор)
- CH₄ → C + 2H₂РазложенияОрганическаяПроизводствоt° 1000 °C
- 2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂РазложенияОрганическаяПроизводствоt° 1500 °C
- NaH + H₂O → NaOH + H₂↑Другого типаОВР
- CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂↑Другого типаОВР
- C₂H₆ → C₂H₄ + H₂РазложенияОрганическаяОВРКаталитическаяПроизводствоt°, кат.
- C₂H₄ + H₂ → C₂H₆СоединенияОрганическаяОВРКаталитическаяt°, кат. Ni
- C₂H₂ + 2H₂ → C₂H₆СоединенияОрганическаяОВРКаталитическаяt°, кат. Ni
- C₂H₂ + H₂ → C₂H₄СоединенияОрганическаяОВРКаталитическаяt°, кат.
- C₆H₆ + 3H₂ → C₆H₁₂СоединенияОрганическаяОВРКаталитическаяt°, кат. Ni
- 2C₂H₅OH → C₄H₆ + 2H₂O + H₂РазложенияОрганическаяКаталитическаяПроизводствоt°, кат. (Лебедев)
- CH₄ + H₂O → CO + 3H₂Другого типаОрганическаяОВРКаталитическаяПроизводствоt°, кат. Ni
- CO + 2H₂ → CH₃OHСоединенияОрганическаяОВРКаталитическаяПроизводствоt°, p, кат.
- 2C₂H₅OH + 2Na → 2C₂H₅ONa + H₂↑ЗамещенияОрганическаяОВР
- CH₃CHO + H₂ → C₂H₅OHСоединенияОрганическаяОВРКаталитическаяt°, кат. Ni
- C₆H₅NO₂ + 3H₂ → C₆H₅NH₂ + 2H₂OДругого типаОрганическаяОВРКаталитическаяПроизводствоt°, кат.
- H₂ + I₂ ⇄ 2HIСоединенияОВРt°
- C₃H₆ + H₂ → C₃H₈СоединенияОрганическаяОВРКаталитическаяt°, кат. Ni
- Sn + 2HCl → SnCl₂ + H₂↑ЗамещенияОВРt°
- H₂ + F₂ → 2HFСоединенияОВР
- 2Na + 2H₂O + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ + H₂↑Другого типаОВР
- C₄H₁₀ → C₄H₈ + H₂РазложенияОрганическаяКаталитическаяПроизводствоt, кат.
- C₃H₈ → C₃H₆ + H₂РазложенияОрганическаяКаталитическаяПроизводствоt, кат.
- C₆H₁₄ → C₆H₆ + 4H₂РазложенияОрганическаяКаталитическаяПроизводствоt, кат.
- CO + 3H₂ → CH₄ + H₂OДругого типаОВРКаталитическаяПроизводствоt, кат.
- C + H₂O → CO + H₂ЗамещенияОВРПроизводствоt > 1000 °C
- CO + H₂O ⇄ CO₂ + H₂Другого типаОВРКаталитическаяПроизводствоt, кат.
- Mg + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Mg + H₂↑ЗамещенияОВР
- 2KI + 2H₂O → 2KOH + H₂↑ + I₂Другого типаЭлектролизОВРэлектролиз раствора
Опыты с H₂ в лаборатории
Получение водорода
Металл в кислоте, сбор газа над водой в пробирку и проба горящей лучиной — хлопок.
Натрий и вода
Натрий в воде с фенолфталеином: плавает, шипит, раствор малиновый.
Неметалл: другие вещества
Частые вопросы
Какая молярная масса H₂?
M(H₂) = 2,02 г/моль. В школьном расчёте: 2·Ar(H) = 2·1 = 2 г/моль.
К какому классу веществ относится H₂?
H₂ (водород) — неметалл.
С чем реагирует водород?
В справочнике H₂ реагирует с такими веществами: натрий (Na), кальций (Ca), кислород (O₂), хлор (Cl₂), азот (N₂), сера (S), оксид меди(II) (CuO), оксид железа(III) (Fe₂O₃).
Из каких атомов состоит H₂?
Одна частица H₂ — это 2 атома водорода. Строение вещества — молекулярное.