수소의 구조, 준비, 반응 및 사용

소개

수소는 우주에서 가장 풍부한 요소이며, 그 이름은 그리스어 단어 Hydro에서 파생됩니다. 이는 물과 유전자를 의미하는 유전자를 의미합니다. 그것은 가장 간단한 분자 형태 인 dihydrogen으로 찾을 수 있습니다. 우주 총 질량의 약 70%를 차지합니다. 태양은 태양계에서 가장 중요한 요소입니다. 목성 및 토성과 같은 대형 행성의 주요 구성 요소는 수소와 헬륨입니다. 유엔에 따르면 결합 된 형태로 지구 빵 껍질과 바다의 15.4 %를 차지합니다.

디 하이드로 겐 제조

다음 절차를 사용하여 디 하이드로 겐을 만드는 데 사용할 수 있습니다. -

1) 실험실의 디 하이드로겐 제조 방법

2) 디 하이드로 겐을 준비하는 상업적으로 이용 가능한 방법

실험실에서 디 하이드로 겐을 제조하는 방법 - 디 하이드로 겐 생산 중에 다음 두 가지 방법이 사용됩니다.

과립 아연이 희석 된 염산과 반응 할 때, 결과는 과립 된 아연을 희석 된 HCl과 반응하여 실험실에서 준비 할 수있는 디 하이드로 겐이다. 다음은 반응의 예입니다.

Zn + 2H + → Zn2 + + h2

실험실에서, 아연의 수성 알칼리와의 반응은 또한 아연의 수성 알칼리와의 반응에 의해 생성되는 디 하이드로 겐을 생성하는데 사용될 수있다. 반응의 결과로, 나트륨 아연 세트는 부산물로서 생성된다. 다음은 반응의 예입니다.

Zn + 2NAOH → Na2Zno2 + H2

디 하이드로 겐 생산을위한 상업적 방법 - 다음은 dihydrogen의 상업적 생산에 가장 일반적으로 사용되는 방법 중 일부입니다.

백금 전극으로 산성화 된 물의 전기 분해는 수소의 생산을 초래합니다. 다음은 반응의 예입니다.

2H2O → 2H2 + O2

전기 분해로 알려진 공정 인 니켈 전극으로 수성 바륨 수산화물 용액을 전해함으로써 만들 수 있습니다. 결과적으로, 얻은 디 하이드로 겐은 본질적으로 매우 순수합니다.
수산화 나트륨과 염소가 화학 반응을 만들기 위해 결합 될 때, 디 하이드로 겐은 과정의 부산물로 생성됩니다.
또한 촉매가 없을 때 촉매의 존재하에 증기와 탄화수소 또는 코크스와의 고온 반응에 의해 생성 될 수있다. 다음은 반응의 삽화입니다 :

CNH2N + 2 + NH2O 1270K, NI → NCO + (2N + 1) H2

DiHydrogen의 신체적 및 화학적 특성

다음은 dihydrogen의 물리적 특성입니다 :

무색, 맛이 없으며 무취입니다.
그것은 물에 완전히 불용성입니다.
가연성 지수가 높습니다.
공기보다 훨씬 가볍습니다.
그것은 섭씨 13.96 도의 용융점이 있습니다.
비등점은 섭씨 20.39도입니다.
리터당 0.09 그램의 밀도가 있습니다.
이 물질의 융합 엔탈피는 0.117 kJ/mol입니다.

디 하이드로 겐의 화학적 특성

dihydrogen은 섭씨 2000도 이상 가열 될 때 섭씨 H2 → H + H가 가열 될 때 수소 원자에 분리하는 비교적 안정적인 가스입니다.이 화합물의 결합 해리 에너지는 매우 높습니다. dihydrogen의 경우 엔탈피는 435.9kj/mol입니다. 높은 결합 해리 에너지로 인해 반응하지 않습니다. 그러나 다양한 요소 및 화합물과 결합합니다. 다음과 같은 반응이 있습니다. -

금속과의 반응 - 금속과 반응하고 금속과 유사한 수 소화물을 형성합니다. 예를 들어, 나트륨과 반응 할 때 히트륨을 생성합니다. 다음은 반응의 예입니다.

2NA + H2 → 2NAH는 화학적 공식입니다.

또한 비금속과 반응하여 해당 제품의 형성을 초래합니다. 다양한 비 메탈과의 반응에 대한 몇 가지 삽화가 아래에 나열되어 있습니다.

2H2 + O2 → 2H2O

N2 + 3H2 → 2NH3

H2 + CL2 → 2HCL

에틸렌 및 아세틸렌과 같은 불포화 탄화수소와 접촉 할 때, 반응의 결과로 포화 탄화수소를 생성합니다. 다음은 반응의 예입니다.

H2C =CH2 + H2 NI, 473K → CH3-CH3

HCCH + 2H2 NI, 473K → CH3-CH3

디 하이드로 겐의 사용

탈수 제로 사용됩니다.

식물성 오일의 수소화는이 화학 물질을 사용하여 달성됩니다.

액체 수소 형태로 로켓의 추진제로 사용됩니다.
합성 가솔린의 생산에서 촉매로 사용됩니다.
하버의 암모니아 준비 과정에서 촉매로 사용됩니다.
HCl의 제조에서는 용매로 사용됩니다.
금속 히드 라이드 생산에서 촉매로 사용됩니다.

그것은 무엇보다도 Vanaspati 지방의 생산에 사용됩니다.

중금속과 관련된 과정과 같은 야금 과정은이 화학 물질의 사용을 요구합니다.

과산화수소

그것은 오염 제어 목적으로 국내 및 산업 폐수의 처리에 주로 사용되는 수소와 산소로 구성된 화학 화합물입니다. 프랑스 화학자 Thenard는 그것을 발견 한 사람이었습니다.

과산화수소의 제조 -

다음 방법은 과산화수소를 만드는 데 사용될 수 있습니다.

과산화수소의 생산은 과산화 바륨 바륨을 산성화하고 감압 하에서 증발시킴으로써 과량의 물을 제거함으로써 달성된다. 다음은 반응의 예입니다.

BAO2.8H20+H2SO4 → BASO4+H2O2+8H20.

과산화수소의 특성

물리적 특성.

무색입니다
눈에 띄는 냄새가 없습니다.
물에 완전히 녹습니다.
가장 순수한 형태의 과산화수소는 옅은 푸른 시럽 액체입니다.
–0.5 ° C로 보관하면 가장 순수한 형태로 보관할 때 얼어 붙고 밀도가 1.4입니다.
과산화수소의 디아마그성 특성은 잘 알려져 있습니다.
물에 비해 수소 결합과 더 강한 연관성이 있습니다.
물보다 더 나은 극성 용매라는 사실에도 불구하고. 그러나 높은 자동 발화 전위로 인해 식품 첨가제로 사용될 수 없습니다.
과산화수소의 쌍극자 모멘트는 2.1 d.

화학적 특성

산화제 및 알칼리성 매체 모두에서 산화제 및 환원제 역할을 할 수있는 능력이 있습니다.

철 (SO4) 3은 2FESO4와 H2SO4 및 H2O2를 결합하여 철 (SO4) 3 + 2H20 (산화제로서의 산성 매질)

를 형성함으로써 형성된다.

순수한 과산화수소는 실온에서 또는 고온으로 가열 될 때 물과 산소로 분해되는 불안정한 액체입니다. 다음은 반응의 예입니다.

2H2O2 → 2H2O + O2 ∆H =-196 킬로 칼로리

과산화수소의 사용

과산화수소 수소에 대한 일부 적용은 다음과 같습니다.

초기 산소의 방출로 인해 물을 표백하는 효과가 있습니다.
실크, 울, 가죽 및 기타 유사한 재료와 같은 섬세한 재료를 표백하는 데 사용됩니다.
그것은 또한 모발 표백제로 사용됩니다.
이 물질을 사용하여 산 나트륨과 퍼 카보네이트와 같은 수많은 화학 물질이 생산됩니다.
히드로 퀴논, 타르타르산 및 기타 화학 물질의 생산에 사용됩니다.
예를 들어 오염 제어 목적으로 국내 및 산업 폐수 처리에 환경 화학에 사용됩니다.

결론

수소는 주기성 표에서 기호 H와 원자 번호 1을 갖는 화학 요소입니다. 수소는 주기율표에서 가장 가벼운 요소입니다. 다음 절차는 디 하이드로 겐을 만드는 데 사용될 수 있습니다. (1) 실험실에서 상용 이용 가능한 디 하이드로 겐 준비 방법 (2) 물 무색, 맛이 없으며 냄새가없는 물에 완전히 불용성이 있습니다. 오염 제어 목적을위한 국내 및 산업 폐수의 처리에서, 그것은 무색입니다. 그것은 눈에 띄지 않는 Odour가 없습니다. hydrogen peroxide는 실크, 양모, 가죽 및 기타 유사한 재료와 같은 섬세한 재료를 표백하는 데 사용됩니다.