VODONIKHYDROGENIUM – GRADITELJ VODE

Položaj u PSEPo dimenzijama najmanji atom

ima posebna svojstva

pručava se posebnone pripada ni jednoj grupi

Elektronska konfiguracija : 1H: 1s1

Oksidaciona stanja : +1 -1

Izotopi vodonika

Nalaženje u prirodi U slobodnom stanju nalazi se kao molekul H2

Veza u meolekulu H2 je jednostruka, nepolarna kovalentna σ veza

U slobodnom stanju (molekul H2)Ima ga u vulkanskim

gasovimaNalazi se u višim

slojevima atmosfere, na Suncu, zvezdama

najrasprostranjeniji gas u svemiru

U obliku jedinjenja:Voda

minerali

ugljovodonici

BIOGENI ELEMENT-proteini, ugljeni hidrati, masti

Dobijanje: laboratorijsko1) Metal + kiselina= so + H2 Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑

2) Metalni hidrid + voda →baza + H2

( hidroliza hidrida)CaH2 +2H2O →Ca(OH)2 + 2H2

Dobijanje: industrijsko1) Prevođenje vodene pare preko užarenog

koksa C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2

2) Elektroliza vode

Elektroliza je proces razlaganja jedinjenja pod dejstvom struje.

vodeni gas

Pri elektrolizi dolazi do pretvaranja električne energije u hemijsku energiju

Izvor struje stvara razliku potencjala na elektrodama, tako da :-jedna elektroda – KATODA postaje negativno naelektrisana, - druga elektroda - ANODA postaje pozitivno naelektrisana

Prema KATODI(-) se kreću katjoni(+)Prema ANODI (+) se kreću anjoni(-)

Oksido-redukcioni procesi na elektrodama:

Na KATODI(-) se vrši redukcija

Na ANODI (+) se vrši oksidacija

ELEKTROLIZA VODE:Pretpostavimo da voda disosuje u dovoljnoj meri na:

H2O ↔ H+ + OH-

K(-) : 2H+ + 2e- → H2jednačina redukcije jona vodonika

A(+) : 4OH- →O2 + 2H2O + 4e-

jednačina oksidacije jona kiseonika iz hidroksidnog jona vode

KATODA

ANODA

Fizičke osobine:Vodonik je gas – najlakši gasbez mirisa i ukusagorine podržava gorenjeima niske Tt i Tk

čuva se u komprimovanim čeličnim bocama pod visokim pritiskom

Hemijske osobine:

Oksidaciono stanje -1a) sa elementima 1. i 2. grupe gradi jonske

hidride npr. LiH, NaH, CaH2,... osobine hidrida: -sa vodom daju bazu + H2 NaH + H2O = NaOH + H2

-sa kiselinom daju so + H2

NaH + HCl = NaCl + H2

Gradi jedinjenja sa oksidacionim brojem +1 i -1

b) sa B i Al gradi polimerne hidride sa kovalentnom vezom npr. BH3 kao B2H6

(diboran)

c) sa d i f elementima gradi metalne hidride

Oksidaciono stanje +1 (kovalentna veza) 14. 15. 16. 17. CH4 NH3 H2O HF SiH4 PH3 H2S HCl

. . . . . . . .

neutralni slabo slabo kiseli bazni kiseli - Hidridi nastaju direktnom sintezom iz elemenata u

prisustvu katalizatora

-Stabilnost navedenih hidrida duž svake grupe opada ,a duž periode periodnog sistema raste.

-Kiseo karakter navedenih hidrida duž svake grupe raste

Redukcione osobine vodonika:Vodonik može da redukuje okside metala do

elementarnog stanja metala:CuO + H2 = Cu + H2OPbO + H2 = Pb + H2O

2H2 + O2 = 2 H2O ∆rH˂0 smeša vodonika i kiseonika u

odnosu 2:1 je praskavi gas

Vodahidrid, oksid, amfolitnalazi se u sva tri agregatna stanjapolarna kovelentna veza, polaran rastvarač

- rastvara jedinjenja sa polarnom kovalentnom i jonskom vezom

Gradi vodonična veze:

-U strukturi leda vodonična veza je intermolekulska

-Povećava tačku ključanja na 100°C

-pri hlađenju vode, opada gustina , a raste zapremina i zato led “pliva” po vodi

-Teška voda , D2O, analogna je običnoj vodi jer je vodonik zamenjen deutrijumom.-Gustina joj je veća za 12,5% od obične vode.-Koristi se kao usporivač neutrona u nuklearnim reaktorima.- Vodonik-peroksid, hidrogen, H2O2 je

nestabilno jedinjenje koje se spontano razlaže na vodu i kiesonik. Koristi se za beljenje i dezinfekciju.

2H2O2 → 2H2O + O2

Primena vodonika:u proizvodnji metala

kao redukciono sredstvo

za zavarivanje i sečenje metala

za sintezu jedinjenja ( NH3, HCl, CH3OH...)

za hidrogenizaciju ulja, dobijanje margarina

rao raketno gorivo