Istoria descoperirii hidrogenului. Producția și proprietățile fizice ale hidrogenului. Distribuția în Univers. Nu putem trăi fără el

03.10.2015

Știm cu toții că cel mai comun element din Universul nostru este hidrogenul. Este componenta principală a stelelor. Ponderea sa din toți atomii este de 88,6%. Procesele care au loc pe Pământ pur și simplu nu sunt posibile fără acțiunea hidrogenului. Spre deosebire de multe alte elemente, se găsește sub formă de diferiți compuși. A lui fractiune in masa de materie simplă din aer este neglijabilă.

Și poate forma nori moleculari care variază semnificativ în dimensiune, densitate și temperatură

Cu toate acestea, nu se menționează Senviva sau alți autori. Să adăugăm că Mayuv nu a fost un alchimist. Să ne uităm la celelalte gânduri ale lui! Trebuie remarcat faptul că nomenclatura vremii era foarte confuză, dar Mauo a folosit-o atât de generos încât a derutat mulți istorici moderni și le-a câștigat o condamnare severă. Cu toate acestea, se poate cel puțin presupune că, potrivit lui Mauu, pot exista două tipuri de nitrați, a căror compoziție poate fi scrisă ca.

Numele elementului în latină Hidrogeniu constă din două cuvinte grecești, cu sens tradus apăȘi nasc- adica nasterea apei. Așa îi spunea Lavoisier, dar în secolul al XVII-lea. Academicianul V.M. Severgin a decis să desemneze acest element drept „substanță hidraulică”. Denumirea de hidrogen în Rusia a fost propusă în 1824 de chimistul Soloviev, datorită asemănării sale cu „oxigen”. În literatura chimică a Rusiei până în secolul al XIX-lea se pot vedea următoarele nume ale elementului - gaz inflamabil, aer aprins sau baraj, hidrogen gazos, creatură de apă.

Într-o analiză mai profundă a textului de astăzi, experții spun că două opțiuni sunt corecte. Ideea lui Maou despre compoziția compoziției, pe care a încercat să o testeze prin analiza și sinteza sa. Această abordare a nitratului de potasiu poate fi oarecum înșelătoare, ceea ce Maou nu ar fi putut ghici.

Numai chimia modernă a arătat că la o temperatură de 336 ° C, descompunerea termică a acestui compus începe cu ecuația. Produsul gazos este oxigen incolor, nitrit de potasiu solid. Se dizolvă în apă cu hidroliză simultană, astfel încât soluția sa este cu adevărat ușor alcalină.

Experimente privind studiul și descoperirea multor gaze pentru o lungă perioadă de timp a rămas neobservată, deoarece experimentatorii pur și simplu nu au observat aceste substanțe invizibile. Abia de-a lungul timpului s-a stabilit convingerea că gazul este același material, fără al cărui studiu nu este posibil să înțelegem pe deplin baza chimică a lumii. Descoperirea hidrogenului a avut loc chiar în dezvoltarea chimiei ca știință. În secolele XI-XII, gazul a fost eliberat în timpul interacțiunii metalului cu acizii. Paracelsus, Lomonosov, Boyle și alți oameni de știință și inventatori au observat arderea acesteia. Dar cea mai mare parte dintre ei în acei ani au fost implicați în teoria flogistului.

Oxizii de azot rezultați apar ca fumuri groase maro, puternic acide, produsul solid, oxidul de potasiu, fiind chiar mai alcalin decât nitritul. Ambele pot să semene cu alcalii de untură, carbonat de potasiu. A doua ecuație explică afirmația lui Mauu că a fost creată o „fantomă acră” care ar fi un astfel de oxid nitric. Dacă ceva, se pare că a apărut un alcalin alcalin, așa că probabil ar trebui să fie conținut în interior. Asistăm din nou la terminologia lui Maou - „sare fixă” nu este altceva decât sare alcalină, carbonat de potasiu.

Lomonosov, în 1745, în timp ce își scria disertația, a descris producția de gaz prin acțiunea acizilor asupra metalelor. Ipoteza flogistului a fost prezentată și de chimistul Henry Cavendish, care a studiat proprietățile hidrogenului mai detaliat, dându-i numele de „aer combustibil”. Abia spre sfârșitul secolului al XII-lea, folosind instrumente moderne de laborator, Lavoisier, împreună cu Meunier, au realizat sinteza apoasă. Ei au analizat vaporii de apă, care au fost descompuse folosind fier fierbinte. Datorită acestei experiențe, a devenit clar că hidrogenul este prezent în compoziția apei și poate fi obținut și din aceasta.

În același timp, Mauu a spus că la prăjirea tartarului, substanța pare să fie predominant fantomă și ulei puturos care scapă. Numai în prezența nitratului există un alcalin alcalin și probabil un spirt acid, pe care îl putem ilustra cu o diagramă.

După cum putem vedea, raționamentul de aici nu este în întregime corect deoarece potasiul este prezent și în tartratul de potasiu, dar Maou era foarte limitat în ceea ce privește capacitățile analitice la acel moment. Important este că concluzia sa a fost aproape de adevărul că sal alcalin este o componentă a potasiului în ceea ce privește potasiul. Astfel, se pare că azotatul se naște pregătit pentru luptă și implicare ostilă, deoarece provine din conflictul elementelor opuse și din ostilitatea însăși. Reacția acidului azotic cu carbonatul de potasiu este într-adevăr însoțită de o „acțiune puternică”, care este efectuată de ecuație.

Cumpărarea secolelor XIII-XIX a fost marcată de o descoperire - s-a descoperit că atomul de hidrogen era destul de ușor, împreună cu alte elemente, și era obișnuit să se ia în considerare greutatea acestui element ca unitate de comparație. Masei sale atomice i s-a atribuit o valoare de 1. Când Lavoisier a prezentat un tabel cu substanțe simple, el a clasificat acolo hidrogenul în 5 corpuri simple (hidrogen, oxigen, azot, lumină, căldură). S-a acceptat în general că aceste substanțe provin din 3 regate naturaleși erau considerate elemente ale corpurilor.

Și la fel de turbulent cu carbonatul de amoniu, o sare volatilă. Mau a reușit să precizeze pe bună dreptate compoziția nitratului de potasiu în contextul acestor posibilități. Reflecțiile sale sunt un exemplu excelent al metodelor noii chimie și documentează un mod de gândire care nu poate fi reproșat pentru mult.

Cu toate acestea, compoziția misterioasă a „spiritului interioarelor” rămâne, ceea ce este destul de de înțeles dacă ne amintim două posibilități de descompunere termică a nitratului de potasiu. Mayow ar fi putut obține un amestec de gaze, nu doar oxigenul în sine. În același timp, dioxidul de azot maro putea fi perceput fără oxigen incolor, ceea ce a făcut dificilă studiul ulterioară. Așa că la început a crezut asta culoarea maro gazul este doar o dovadă a concentrației sale ridicate, dar apoi s-a îndoit pe bună dreptate dacă gazul era prezent în aer, deși foarte diluat.

Pe lângă descoperirea elementului în sine, oamenii de știință i-au descoperit ulterior izotopii. Acest lucru sa întâmplat peste timpuri moderne, în 1931. Un grup de oameni de știință studia reziduul care s-a format în timpul evaporării pe termen lung a hidrogenului în stare lichidă. În timpul experimentului s-a descoperit hidrogen, al cărui număr atomic era 2. I s-a dat numele Deuteriu (al doilea). După numai 4 ani, în timpul electrolizei pe termen lung a apei, a fost descoperit un izotop și mai greu, care se numea Tritiu (al treilea).

Este mai degrabă așa, dar există câteva particule acolo pentru că interstelar vine din aer. Această reflecție este o referință evidentă la constatările lui Sendiva. Aceasta a fost problema pe care Mauu a încercat să o rezolve în felul următor: Mai mult, sarea nitro, oricare ar fi ea, este transformată în focul focului și, de asemenea, intră în sângele animalelor prin respirație, așa cum se va arăta mai jos. Dar spiritul acru al interiorului, care este umed și extrem de coroziv, este mai potrivit pentru arderea flăcărilor și a vieții animale decât pentru conservarea acesteia.

Această formulare oarecum crăpată poate fi acum rescrisă în limbaj chimic prin adăugarea de oxigen la anionul de azot. Mauu a ajuns la concluzia că aerul este format din două substanțe, dintre care una este necesară arderii și, în același timp, este prezentă într-un interior solid. Nu aerul în ansamblu, ci componenta sa specifică.

Lecția este dedicată studiului proprietăților fizice și metodelor de producere a celui mai ușor gaz - hidrogenul. Lecția discută istoria descoperirii hidrogenului. După ce ați studiat materialele de lecție, veți învăța și cum să distingeți hidrogenul de alte substanțe gazoase.

Tema: Substanțe și transformările lor

Lecţie:Istoria descoperirii hidrogenului. Chitanța și proprietăți fizice hidrogen

Fără să rătăcim despre originalitatea gândurilor lui Maou, este evident că acestea au fost cel puțin aproape de descoperirea oxigenului. Întrebarea este dacă aceste considerații pot fi considerate descoperirea sa, așa cum cred unii dintre ei. În același timp, această poveste arată cum gândurile au fost transferate și transformate de la allimist Sendiwa la doctorul și chimistul Mauu, care a încercat să-și demonstreze adevărul prin experiment. Acesta a fost un mod de a observa un submarin în încercarea de a obține dovezi chimice.

Desigur, fără înșelăciune, adevărat și adevărat, ceea ce este dedesubt este ca ceea ce este sus, iar ceea ce este sus este ca ceea ce este dedesubt, pentru a face minunile unuia. Și așa cum totul a fost dintr-unul, negația unuia, așa că totul a venit din această unitate. Tatăl lui este soarele, mama lui este luna. Tatăl acestui mister este acesta. Puterea Lui este desăvârșită, dacă se preface în pământ, vei despărți pământul de sul, subtilul de aspru, lumina, cu mare bucurie. El se ridică de pe pământ la cer și cade înapoi pe pământ. Îmbrățișați puterea celor de sus și de jos.

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au cunoscut substanțe capabile să dizolve anumite metale. Soluțiile slabe ale acestor substanțe au un gust acru, motiv pentru care sunt numite „acizi”. De exemplu, acid de lamaie găsit în lămâie, acid malic - în măr. Substanta cu formula chimica H 2 SO 4 se numește acid sulfuric.

Mulți cercetători au efectuat experimente cu acizi. S-a observat că atunci când unele metale sunt expuse la acizi, se eliberează bule de gaz. Gazul rezultat a fost foarte inflamabil și a fost numit „aer inflamabil”.

Colectați într-un vas așezat la fund

Așa că vei obține gloria lumii întregi. Așa că părăsește întunericul de la tine, acum puterea este puternică, sau învinge fiecare subțire și fiecare pasaj dificil. L. da Vinci a observat că aerul are mai multe componente, dintre care una. Drebbel sugerează producerea de oxigen prin încălzirea obiectelor sanitare.

Scheele descoperă oxigenul și îl numește aer de foc. Totuși, o deschidere, totuși. Doi ani mai târziu, Priestley descoperă oxigenul, independent de Scheele. Dar publică prima sa descoperire. Lavoisier propune denumirea de oxigen pentru partea respirabilă a aerului care participă la ardere.

Proprietățile acestui gaz au fost studiate în detaliu de omul de știință englez G. Cavendish în 1766. A pus metale în soluții de acizi sulfuric și clorhidric și a obținut în toate cazurile aceeași substanță gazoasă ușoară, care a fost numită ulterior hidrogen.

Să dăm exemple de ecuații de reacție pentru interacțiunea unui metal cu un acid, în timpul căruia se formează hidrogen. Când fierul interacționează cu acid clorhidric se formează clorura de fier (II) și hidrogenul. Când fierul reacţionează cu o soluţie de acid sulfuric, se formează sulfat de fier (II) FeSO 4 şi hidrogen. Rețineți că în ambele reacții hidrogenul este eliberat din soluție, așa cum este indicat de săgeată.

Cavendish crede că apa este un compus din oxigen și hidrogen. Îl numește după miros. Soret confirmă structura ozonului cu trei studii de difuzie. Strutt descoperă că masa atomică a oxigenului nu este de 16, ci de 15. Chimiștii americani au reușit să imite procesul de fotosinteză eficient din punct de vedere energetic în laborator, potrivit unui comunicat de presă al Universității. Descoperirea – dacă rezultatele raportate se potrivesc cu faptele reale – ar putea revoluționa utilizarea energiei solare, iar în viitor va compensa resursele neregenerabile.

Orez. 1. Interacțiunea fierului cu acidul clorhidric

Orez. 2. Interacțiunea fierului cu soluția de acid sulfuric

Reacțiile date nu se referă la tipul de compus sau tipul de substituție. Fiecare dintre aceste reacții implică o substanță simplă și o substanță complexă și se formează o nouă substanță simplă și o nouă substanță complexă. Astfel de reacții se numesc reacții de substituție.

Daniel Nocera și Matthew Kanan de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts au descoperit un mod „simplu și ieftin” de a împărți apa în oxigen și hidrogen. Această reacție este alimentată și de panouri solare. Așa are loc fotosinteza naturală atunci când celulele plantelor acumulează energie solară sub formă de carbohidrați. Aceste complexe sunt de fotosinteză și sunt disponibile două plante. Când un foton se ciocnește cu o moleculă de fotosistem, au loc două reacții chimice: molecula de clorofilă pierde doi electroni și molecula de apă este distrusă.

Cum se numeste acest gaz?

Deși fotosinteza a fost descrisă și descrisă în detaliu, implementarea în practică nu este atât de simplă. Una dintre principalele probleme este lipsa unui catalizator, care este o condiție prealabilă pentru o electroliză eficientă a apei. Să vă reamintim că în prezent apa poate fi separată în componentele sale, dar nu este eficientă energetic. Cu alte cuvinte, nu este convenabil.

Unele metale pot înlocui hidrogenul în acizi.

Prin urmare, acizii sunt substanțe care conțin hidrogen care poate fi înlocuit cu metale.

Denumirea „hidrogen” provine din limba greacă. cuvintele „gidor” - apă și „genao” - nasc, i.e. „nașterea apei”. Într-adevăr, atunci când hidrogenul arde, se formează apă. Acest nume a fost propus de A. Lavoisier în 1779.

Un amestec format din

Pentru a îmbunătăți eficiența, substanțe chimice se adaugă catalizatori astfel încât reacția să înceapă la tensiuni mult mai mici. Dintre elementele existente, până în prezent au fost folosite doar materiale obișnuite și platină - materiale foarte scumpe. Mai mult, reacția în acest caz a necesitat anumite condiții termice și o anumită presiune.

Oxizii de indiu și plumb au fost plasați într-o soluție care conține ioni de cobalt și fosfat de potasiu. Îi aduc un pârâu baterie solară- crearea unui catalizator. În acest fel, hidrogenul și oxigenul liber pot fi introduse într-o „pilă de combustie” de unde se generează electricitate din acestea. Vă rugăm să rețineți că totul se întâmplă la presiunea atmosferică și la temperatura camerei. Extrem, spun autorii experimentului. Catalizatorul își pierde proprietățile în timpul reactie chimica, dar apoi se regenerează. Aceasta înseamnă că procesul este ciclic, la fel ca în natură.

Hidrogenul este cel mai abundent element chimic din Univers și stelele sunt compuse în principal din el. Element chimic Hidrogenul face parte din toate plantele și animalele, precum și din cea mai comună substanță de pe Pământ - apa.

Substanța simplă hidrogen are formula H2. Aceasta este o substanță gazoasă, fără gust și inodor, ușor solubilă în apă. Punctul de fierbere al hidrogenului este de -253°C. Hidrogenul este cea mai ușoară dintre toate substanțele gazoase, este de 14,5 ori mai ușor decât aerul.

„Cercetarea noastră arată că este posibil să se creeze un catalizator relativ ieftin și să se achiziționeze energie fotosintetică acasă”, spune Dr. El crede că utilizarea platinei scumpe pe celălalt electrod va fi prevenită în viitor prin crearea unui fel de structură membranară în jurul celula fotovoltaică. Aceasta este ceea ce fac oamenii de știință din proiect.

Universul este cu adevărat un spațiu de posibilități nelimitate care nu oprește niciodată surpriza surferilor. O altă descoperire surprinzătoare a apărut în regiune anul acesta, când s-a descoperit că chiar și stelele pot avea atmosfere de oxigen.

2. Obținerea hidrogenului și testarea lui pentru puritate ().

Teme pentru acasă

1) p. 76-78 Nr. 2,3,5,6,9 din Caietul de lucru la Chimie: clasa a VIII-a: la manualul de P.A. Orzhekovsky și alții „Chimie. clasa a VIII-a” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orjekovski; sub. ed. prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.

2) p. 140-141 Nr. 2,6 din manualul P.A. Orjekovski, L.M. Meshcheryakova, M.M. Shalashova „Chimie: clasa a VIII-a”, 2013

O atmosferă care conține oxigen nu este nouă pentru pământeni, deoarece planeta albastră uriașă acoperă 20% din cel de-al optulea element al tabelului periodic. De-a lungul timpului, s-a demonstrat că oxigenul formează cea mai mare parte a atmosferei chiar și în alte corpuri sistem solar. De exemplu, pe planeta Mercur, pe Luna lui Jupiter din Europa sau pe lunile lui Saturn Enceladus și Rhea. Cu toate acestea, era imposibil să respiri cu aceste corpuri, dar toate zonele atmosferice sunt foarte rarefiate, iar pentru unii presiunea este aproape incomensurabilă. Cu toate acestea, ar fi putut exista o pitică albă în atmosfera de oxigen, de fapt, acest lucru nu s-a întâmplat.