Какие свойства водорода типичны для металлов неметаллов?
Водород – неметалл, имеет молекулярное строение. Характерно двойственное положение в периодической системе химических элементов – расположен в I и VII группах. Проявляет свойства как окислителя, так и восстановителя. При определенных условиях и с определенными элементами он может проявлять себя как металл и как неметалл.
Сходство водорода с другими элементами
Ниже представлены сходства водорода с другими элементами.
Сходство с металлами:
- Одинаковая конфигурация внешнего электронного уровня;
- В большинстве соединений способен проявлять степень окисления +1;
- Обладает хорошо выраженными восстановительными свойствами, то есть способен отдавать электроны и восстанавливать другие элементы;
- Типичны реакции замещения.
Сходство с неметаллами:
- Атом водорода может присоединять электроны, то есть обладает окислительными свойствами;
- Образуя химические соединения с металлами, приобретает степень окисления -1;
- Молекула водорода представляет собой газообразное вещество из двух атомов;
Рассмотрим на примерах химические свойства водорода как восстановители и как окислителя.
Восстановительные свойства водорода
Для водорода типична реакция горения с кислородом. Причем при нормальных условиях данная реакция не протекает. Необходимым условием является нагрев и чем больше нагревание, тем реакция протекает энергичнее. При смеси двух объемов водорода и одного объема кислорода образуется «гремучий газ» и происходит взрыв.
Типичны реакции с неметаллами:
- Взаимодействует с серой, продуктом реакции является сероводород. Реакция происходит, когда водород проходит через расплавленную серу.H2 + S → H2S↑
- При нагревании водород может вступать в реакцию с азотом с образованием аммиака. Главным условием этой реакции является высокая температура и давление, а также наличие катализатора.3H2 + N2 → 2NH3↑
- Из галогенов при обычной температуре водород реагирует лишь с фтором.H2 + F2 → 2HFС хлором реагирует только на свету, образуя хлороводород, с бромом реакция протекает менее энергично, с йодом не идет до конца даже при высоких температурах.H2 + Cl2 → 2HCl
Взаимодействие водорода с оксидами неметаллов
Взаимодействие водорода с оксидами неметаллов протекают при нагревании с оксидами азота, углерода и галогенов. К примеру, реакция с оксидом углерода (II) протекает при высоких температурах и продуктом реакции является метанол, а смесь СО и Н2 называется «синтез-газ»2H2 + CO → CH3OH
Водород способен восстанавливать металлы из их оксидов. Предпосылкой такой реакции является расположение металла в электрохимическом ряду напряжений справа от алюминия.CuO + H2 → Cu + H2OВодород является универсальным восстановителем, который используется в большинстве процессов химического синтеза для получения чистых веществ.
Свободный хлор очень реакционноспособен, хотя его активность и меньше, чем у фтора. Он непосредственно реагирует со всеми простыми веществами, за исключением кислорода, азота и благородных газов.
Н2 + Cl2 = 2HCl(г)+185 кДж.
Галогеноводороды – это типичные кислоты-неокислители. Но так как в их состав входят атомы галогенов в низших степенях окисления, то эти кислоты способны окисляться.
Источники:
- https://bingoschool.ru/manual/ximicheskie-svojstva-vodoroda
- https://interneturok.ru/lesson/chemistry/11-klass/osnovnye-metally-i-nemetally/vodorod-galogeny
- https://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/himicheskie-svojstva-vodoroda-i-galogenov
