Hydro chắc hẳn rất gần gũi với chúng ta phải không? Nhưng không phải ai cũng hiểu rõ về loại khí này? Bài viết này sẽ giúp các bạn yêu thích môn hóa học hiểu rõ hơn về khí hiđro là gì, tính chất hóa học của khí hiđro? và tính chất vật lý và công dụng của khí hiđro trong đời sống.
Contents
Hydro là gì?
Hydro là một chất khí có tên tiếng Anh là hydro và tên Latinh là hydro. Hydro là một nguyên tố hóa học trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố có khối lượng nguyên tử là 1 (1 đơn vị).
Nó từng được gọi là hydro (như trong “bom khinh khí” hay bom khinh khí) vì nó là nguyên tố nhẹ nhất và ở thể khí, với trọng lượng nguyên tử chỉ 1,00794 đơn vị. Hydro cũng là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ, chiếm khoảng 75% tổng khối lượng của vũ trụ và hơn 90% tổng số nguyên tử. Hydro là một nguyên tố tự nhiên trên Trái đất tương đối hiếm vì khí hydro là ánh sáng, vì vậy trường hấp dẫn của Trái đất không đủ mạnh để ngăn chúng thoát ra ngoài không gian, vì vậy hydro hầu như chỉ tồn tại dưới mặt trời. dạng nguyên tử hydro tinh khiết ở các lớp trên của địa cầu. Khí quyển của Trái đất.
Đồng vị phổ biến nhất của hydro là protium, ký hiệu là H, với hạt nhân gồm một proton duy nhất và không có neutron. Ngoài ra, hydro còn có một đồng vị bền là deuterium, ký hiệu D, với hạt nhân chứa nhiều nhất một proton và một neutron, và một đồng vị phóng xạ của triti, ký hiệu T, với hai neutron trong hạt nhân. .
Hydro cũng là một loại khí công nghiệp thông thường, một loại khí không màu, không mùi, dễ cháy và nổ, thường được dùng làm khí lỏng.
Nguyên tố nhẹ nhất trong bảng tuần hoàn và 90% nguyên tử trong vũ trụ là nguyên tử hydro.
Lịch sử hình thành khí hiđro?
Hydro được Henry Cavendish phát hiện lần đầu tiên như một chất riêng biệt vào năm 1766. Cavendish đã tình cờ phát hiện ra khí này trong các thí nghiệm của ông với thủy ngân và axit.
Mặc dù lúc đó ông đã sai khi cho rằng khí hiđro là hợp chất của thủy ngân. Nhưng Henry Cavendish đã có thể mô tả chính xác nhiều đặc tính của hydro. Chính Antoine Lavoisier đã đặt tên cho nguyên tố này và cho thấy rằng nó tạo thành nước từ hydro và oxy.
Hydrogen, Hydrogen (H) trong bảng tuần hoàn
1 (họ hydro hoặc kim loại kiềm/họ lithium)
IA (IUPAC), IA (CAS)
Khí, nghịch từ, ổn định, tự nhiên, phi kim loại
Tính chất vật lý Hiđro, hiđro (H)
Hiđro là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ nhất trong không khí và rất ít tan trong nước.
– 1 lít nước (ở 15oC) có hòa tan 20 ml khí H2.
– Tỉ khối của H2 đối với không khí: dH2 / kk = 2/29.
Ở điều kiện thường, hiđro tồn tại dưới dạng phân tử H2 gồm hai nguyên tử hiđro. Mặc dù hydro là một chất khí nhưng nó vẫn nhẹ hơn không khí 14,5 lần, vì vậy hydro chỉ tồn tại ở các lớp trên của khí quyển Trái đất. Ngoài ra, hydro sẽ tồn tại dưới dạng hợp chất.
Tính chất vật lý của hydro: không màu, không mùi, ít tan trong nước, nhưng tan trong dung môi hữu cơ. Hiđro cháy tạo thành hơi nước. Điểm sôi của hydro là -252,87 độ C, điểm nóng chảy của nó là -259,14 độ C.
Tính chất hóa học của hiđro (H)
Ở điều kiện thường các nguyên tử hiđro thường kết hợp với nhau tạo thành phân tử gồm 2 nguyên tử H2. (Ở nhiệt độ cao, quá trình này bị đảo ngược.)
Ở điều kiện tiêu chuẩn, hydro là một loại khí diatomic không màu, không mùi và không vị, là một phi kim.
Hiđro là phi kim có tính khử. Ở nhiệt độ thích hợp, nó có thể kết hợp với oxi, oxit kim loại. Đây cũng là những phản ứng hóa học đặc trưng của hydro. Những phản ứng này tỏa nhiệt.
Hydro phản ứng với oxy
Hiđro phản ứng với oxi ở nhiệt độ thích hợp theo phương trình:
2H2 + O2 → 2H2O
– Hỗn hợp H2 và O2 là hỗn hợp nổ. Hỗn hợp nổ mạnh nhất có tỉ lệ thể tích so với H2:O2 là 2:1.
Hydro phản ứng với oxit đồng
– Hydro phản ứng với đồng oxit ở khoảng 400°C theo phương trình:
H2 + CuO → Cu + H2O
– Trong P trên, vị trí của oxi trong CuO đã bị hiđro đảm nhận. Ta nói hydro hồi phục.
Ứng dụng hydro ngày nay
Một số tính chất chung của khí Hiro:
- Nó được sử dụng trong động cơ tên lửa như một chất thay thế cho nhiên liệu như xăng và dầu. Do bản chất đốt cháy tỏa ra nhiều nhiệt hơn nên thường được thay thế bằng vật liệu khác.
- Dùng để chế tạo đèn oxi dùng để hàn, cắt kim loại (hiđro phản ứng với oxi tỏa nhiệt lớn)
- Nó là một nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất các hợp chất hữu cơ, cũng như axit và amoniac.
- Thu được kim loại do có khả năng khử các hợp chất oxit
- Hydrogen là loại khí nhẹ nhất, đó là lý do tại sao nó thường được sử dụng để bay bóng bay và chế tạo bóng bay.
Cách nấu hydro ngày nay
Có một số phương pháp sản xuất hydro được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp như điện phân nước, dùng than để khử H2O trong lò đốt khí đốt bằng than, sản xuất H2 từ khí thiên nhiên, khí dầu mỏ, v.v.
Sản xuất khí hydro từ khí thiên nhiên
Khi khí tự nhiên phản ứng với hơi nước ở nhiệt độ cao, khí tổng hợp, carbon monoxide, một lượng nhỏ carbon dioxide và hỗn hợp hydro cũng được hình thành.
Carbon monoxide cũng sẽ phản ứng với nước để tạo thành nhiều H2 hơn. Phương pháp sản xuất khí hydro này là rẻ nhất, hiệu quả nhất và được sử dụng phổ biến nhất. Sản xuất hydro đơn giản sử dụng hơi nước sẽ chiếm phần lớn lượng H2 được sản xuất mỗi năm trên thế giới.
Khí tổng hợp chứa hydro và carbon monoxide cũng sẽ được tạo ra bằng cách cho than hoặc sinh khối phản ứng với hơi nước và oxy ở nhiệt độ cao trong máy nén khí nén, biến chúng thành các thành phần khí.
Quá trình, được gọi là khí hóa hoặc hydro hóa, bao gồm phản ứng với hơi nước để tách hydro.
Điện phân nước thành hydro
Tương tự, khí hydro tách nước thành khí hydro và oxy bằng dòng điện. Nếu dòng điện được sản xuất từ nguồn năng lượng tái tạo như mặt trời hoặc gió. Khí hydro tạo thành này có thể tái tạo được.
Sản xuất hydro bằng cách thay thế chất lỏng tái sinh
Nhiên liệu lỏng tái tạo được sử dụng, chẳng hạn như ethanol, sẽ phản ứng với hơi nước ở nhiệt độ cao để tạo thành khí hydro gần điểm sử dụng cuối cùng.
Sản xuất khí hydro bằng quá trình lên men
Sinh khối sẽ được chuyển đổi thành vật liệu giàu đường mà từ đó nó có thể được lên men để tạo ra hydro.
Kết thúc
Với những thông tin trên hy vọng sẽ hữu ích cho các bạn yêu thích môn hóa học nói chung và bạn đọc nói riêng, giúp các bạn hiểu rõ hơn về khí hiđro, cũng như các tính chất vật lý, hóa học và ứng dụng của nó. trong cuộc sống.
Nhớ để nguồn bài viết này: Hyđrô, Hiđro (H), Cấu hình electron Hiđro, Tính chất hoá học của website thtrangdai.edu.vn
Chuyên mục: Kiến thức chung