氫的化學性質是什麼,氫元素的化學性質有哪些

2021-05-05 18:48:47 字數 5342 閱讀 4721

1樓:書語蝶暴磬

因為硫酸氫鈉會電離出氫離子,具有酸性,所以硫酸氫鈉具有酸的所有化學性質,比如與鹼反應生成鹽與水,不過不一定是生成一種鹽,可能是兩種,還有能使石蕊變紅,與金屬反應生成氫氣,生成的鹽也不是一種,能電離出氫離子,能與金屬氧化物反應等。

氫元素的化學性質有哪些

2樓:臣本布衣

氫氣常溫下性質穩定,在點燃或加熱的條件下能多跟許多物質發生化學反應。

①可燃性(可在氧氣中或氯氣中燃燒):2h2+o2=點燃=2h2o(化合反應)

(點燃不純的氫氣要發生**,點燃氫氣前必須驗純,相似的,氘(重氫)在氧氣中點燃可以生成重水(d2o))

h2+cl2=點燃=2hcl(化合反應)

h2+f2=2hf(氫氣與氟氣混合立刻**,生成氟化氫氣體)

②還原性(使某些金屬氧化物還原)

h2+cuo

cu+h2o(置換反應)

3h2+fe2o3=高溫=2fe+3h2o(置換反應)

3h2+wo3

w+3h2o(置換反應)

共價雖然氫氣在通常狀態下不是非常活潑,但氫元素與絕大多數元素能組成化合物。碳氫化合物已知有數以百萬種,但它們無法由氫氣和碳直接化合得到。氫氣與電負性較強的元素(如鹵素)反應,在這些化合物中氫的氧化態為+1。

氫與氟、氧、氮成鍵時,可生成一種較強的非共價的鍵,稱為氫鍵。氫鍵對許多生物分子具有重要意義。 氫也與電負性較低的元素(如活潑金屬)生成化合物,這時氫的氧化態通常為 -1,這樣的化合物稱為氫化物。

氫與碳形成的化合物,由於其與生物的關係,通常被稱為有機物,研究有機物的學科稱為有機化學,而研究有機物在生物中所起的作用的科學稱為生物化學。按某些定義,「有機」只要求含有碳。但大多數含碳的化合物通常都含有氫。

這些化合物的獨特性質主要是由碳氫鍵決定的。故有時有機物的定義要求物質含有碳氫鍵。

無機化學中,h- 可以作為橋接配體,連線配合物中的兩個金屬原子。這樣的特性通常在13族元素中體現,尤以硼烷、鋁配合物和碳硼烷中。

氫化物含有氫元素的二元化合物稱為氫化物。「氫化物」一詞暗含氫顯負價,且其氧化態為-1的意思。氫負離子記做h-,其存在是2023年由吉爾伯特·路易斯預言的。

2023年moers用電解氫化鋰,在陽極產生氫氣,從而證明了氫化物的存在。對於非ia或iia族的元素形成的氫化物,「氫化物」一詞並不準確,因為氫的電負性並不高。ia族鹼金屬的氫化物中有一個例外,即高聚物氫化鋰。

氫化鋁鋰中4個氫原子緊靠鋁原子。雖然氫可與幾乎所有的主族元素形成氫化物,但這些氫化物的原子配比卻並不單一,例如二元的硼烷已發現100多種,但氫化鋁只有一種。二元氫化銦還未被發現,但它存在於更大的配合物中。

質子與酸

對氫原子的氧化,也即讓氫原子失去其電子,即可得到h+(氫離子)。氫離子不含電子,由於氫原子通常不含中子,故氫離子通常只含1個質子。這也就是為什麼常將h+直接稱為質子的原因。

h+是酸鹼理論的重要離子。

裸露的質子h+不能直接在溶液或離子晶體中存在,這是由氫離子和其他原子、分子不可抗拒的吸引力造成的。除非在等離子態物質中,氫離子不會脫離分子或原子的電子雲。但是,「質子」或「氫離子」這個概念有時也指帶有一個質子的其他粒子,通常也記做「h+」。

為了避免認為溶液中存在孤立的氫離子,一般在水溶液中將水和氫離子構成的離子稱為水合氫離子(h3o+)。但這也只是一種理想化的情形。氫離子在水溶液中事實上以類似於h9o4+的形式存在。

儘管在地球上少見,h3+離子(質子化分子氫)卻是宇宙中最常見的離子之一。

可燃性氫氣燃燒

氫氣是一種極易燃的氣體,燃點只有574℃,在空氣中的體積分數為4%至75%時都能燃燒。氫氣燃燒的焓變為−286 kj/mol:

2 h2(g) + o2(g) → 2 h2o(l); δh = -572 kj/mol

氫氣佔4.1%至74.8%的濃度時與空氣混合,或佔18.3%至59激下易引爆。氫氣的著火點為500 °c。純淨的氫氣與氧氣的混合物燃燒時放出紫外線。

因為氫氣比空氣輕,所以氫氣的火焰傾向於快速上升,故其造成的危害小於碳氫化合物燃燒的危害。氫氣與所有的氧化性元素單質反應。氫氣在常溫下可自發的和氯氣(需要光照)反應 ,氫氣和氟氣在冷暗處混合就可**,生成具有潛在危險性的酸***或氟化氫。

在帶尖嘴的導管口點燃純淨的氫氣,觀察火焰的顏色。然後在火焰上方罩一個冷而乾燥的燒杯,過一會兒,我們可以看到,純淨的氫氣在空氣裡安靜地燃燒,產生淡藍色的火焰(氫氣在玻璃導管口燃燒時,火焰常略帶黃色)。用燒杯罩在火焰的上方時,燒杯壁上有水珠生成,接觸燒杯的手能感到發燙。

氫氣在空氣裡燃燒,實際上是氫氣跟空氣裡的氧氣發生了化合反應,生成了水並放出大量的熱。這個反應的化學方程式是:

2h2+o2=點燃=2h2o

反過來,氫氣可以用電解水的方式製備。這個反應的化學方程式是:

h2o=h++oh-

h++e-=h

2h=h2

oh--e-=oh

2oh=h2o2

2h2o2=2h2o+o2

總的化學方程式是:2h2o=通電=2h2↑+o2↑

取一個一端開口,另一端鑽有小孔的紙筒(或塑料筒等),用紙團堵住小孔,用向下排空氣法收集氫氣,使紙筒內充滿氫氣。把氫氣發生裝置移開,拿掉堵小孔的紙團,用燃著的木條在小孔處點火,注意有什麼現象發生。(做這個實驗時,人要離得遠些,注意安全。

)我們可以看到,剛點燃時,氫氣在小孔處安靜地燃燒,過一小會兒,突然聽到「砰」的一聲響,**的氣浪把紙筒頂部高高炸起。

實驗測定,空氣裡如果混入氫氣的體積達到總體積的4%~74.2%,點燃時就會發生**。這個範圍叫做氫氣的**極限。

實際上,任何可燃氣體或可燃的粉塵如果跟空氣充分混合,遇火時都有可能發生**。因此,當可燃性氣體(如氫氣、液化石油氣、煤氣等)發生洩漏時,應杜絕一切火源、火星,禁止產生電火花,以防發生**。

正是由於這個原因,我們在使用氫氣時,要特別注意安全。點燃氫氣前,一定要檢驗氫氣的純度。

用排水法收集一試管氫氣,管口朝下,用拇指堵住,試管口移近火焰,移開拇指點火,如果聽到尖銳的爆鳴聲,就表明氫氣不純,需要再收集,再檢驗,直到響聲很小,只有「撲」的一聲或幾乎無聲才表明氫氣已較為純淨,可以安全進行實驗。如果用向下排空氣法收集氫氣,經檢驗不純而需要再檢驗時,應該用拇指堵住試管口一會兒,然後再收集氫氣檢驗純度,否則會發生**的危險。因為剛檢驗過純度的試管內,氫氣火焰可能還沒有熄滅,如果立刻就用這個試管去收集氫氣,氫氣火焰可能會點燃氫氣發生器裡尚混有空氣的氫氣,使氫氣發生器發生**。

用拇指堵住試管口一會兒,就使試管內未熄滅的氫氣火焰因缺氧氣而熄滅。

另外氫氣在氧氣過量和低溫有催化劑的條件下點燃可生成過氧化氫(h2o2)(過氧化物中氧元素的化合價為-1)

氫氣的化學性質都有什麼?

3樓:承彭越

化學性質:氫氣常溫下性質穩定,在點燃或加熱的條件下能多跟許多物質發生化學反應。

1、可燃性(可在氧氣中或氯氣中燃燒):2h2+o2=點燃=2h2o(化合反應)

2、還原性(使某些金屬氧化物還原):h2+cuo

物理性質:

1、氫氣是無色並且密度比空氣小的氣體(在各種氣體中,氫氣的密度最小。標準狀況下,1升氫氣的質量是0.0899克,相同體積比空氣輕得多)。

2、因為氫氣難溶於水,所以可以用排水集氣法收集氫氣。

3、在101千帕壓強下,溫度-252.87 ℃時,氫氣可轉變成淡藍色的液體;-259.1 ℃時,變成雪狀固體。

4、如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附後具有較強的活性(特別是被鈀吸附)。金屬鈀對氫氣的吸附作用最強。

5、當空氣中的體積分數為4%-75%時,遇到火源,可引起**。

用途:1、在氣象部門可用於氣象探測氫氣球的填充。

2、航天領域上可用於航天燃料推進劑。

3、化學反應的還原劑,石化反應中的加氫反應等。

4、新開發的氫能源領域,如氫能源汽車,氫能源發動機,氫能源鍋爐等都在研製開發中。

擴充套件資料

工業製作法

1、水煤氣法(主要成分co和h₂,c+h2o==高溫==co+h₂)

2、電解水的方法制氫氣(2h₂o==通電==o2↑+2h₂↑)

3、電解飽和食鹽水(2nacl+2h₂o==通電==2naoh+h₂↑)

原始製作法:

原始氫氣是宇宙大**由原始粒子形成的氫氣,大部分分佈在宇宙空間內和大的星球中,是恆星的核燃料,是組成宇宙中各種元素及物質的初始物質。

地球上沒有原始氫氣因為地球的引力束縛不了它。只有它的化合物。

4樓:富坤駒漢

在常溫下,氫氣的化學性質是穩定的。在點燃或加熱的條件下,氫氣很容易和多種物質發生化學反應。純淨的氫氣在點燃時,可安靜燃燒,發出淡藍色火焰,放出熱量,有水生成。

若在火焰上罩一干冷的燒杯,可以燒杯壁上見到水珠。

2h2+o22h2o

把點燃氫氣的導管伸入盛滿氯氣的集氣瓶中,氫氣繼續燃燒,發出蒼白色火焰,放出熱量,生成無色有刺激性氣味的氣體。該氣體遇空氣中的水蒸氣呈霧狀,溶於水得鹽酸。

h2+cl22hcl

在點燃氫氣之前,一定要先檢驗氫氣的純度,因為不純的氫氣點燃時可能發生**。實驗測定,氫氣中混入空氣,在體積百分比為h2∶空氣=75.0∶25.

0~4.1∶95.8的範圍內,點燃時都會發生**。

氫氣不但能跟氧單質反應,也能跟某些化合物裡的氧發生反應。例如:將氫氣通過灼熱的氧化銅,可得到紅色的金屬銅,同時有水生成。

h2+cuocu+h2o

在這個反應裡,氫氣奪取了氧化銅中的氧,生成了水;氧化銅失去了氧,被還原成紅色的銅,證明,氫氣具有還原性,是很好的還原劑,氫氣還可以還原其它一些金屬氧化物,如三氧化鎢(wo3);四氧化三鐵(fe3o4)、氧化鉛(pbo)、氧化鋅(zno)等。

氫氣的化學性質之二

在常溫下,氫氣比較不活潑,但可用合適的催化劑使之活化。在高溫下,氫氣是高度活潑的。它在2000k時的分解百分數僅為0.

08,5000k時則為95.5。氫的氧化態為+1、-1。

氫氣的主要反應如下(r為烷基):

h2+cl22hcl

2h2+coch3oh

h2+rch=ch2+corch2ch2cho

h2+非金屬非金屬氧化物

h2+活潑金屬m(如li、na、ca)→鹽型氧化物(mh、mh2)

h2+金屬氧化物→低價氧化物→金屬

h2+烯、炔等不飽和烴飽和烴

氫氣的化學性質之三

氫氣的化學性質

①可燃性

發熱量為液化石油氣的兩倍半。在空氣中**極限為4.1~75.

0%(體積)。燃燒時有淺藍色火焰。②常溫下不活動,加熱時能與多種物質反應,如與活潑非金屬生成氣態氫化物;與鹼金屬、鈣、鐵生成固態氫化物。

③還原性,能從氧化物中熱還原出中等活潑或不活潑金屬粉末。④與有機物中的不飽和化合物可發生加成或還原反應(催化劑,加熱條件下)。

參考資料:

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