A hidrogén (hydrogenium, hydrogen, vodonik, водород)

1. A hidrogén(hydrogenium, hydrogen, vodonik, водород) Vegyészeti-élelmiszeripari Középiskola CSÓKA Készítette: Varga István

3. Az elemek periódusos rendszerében az első periódusban és az első csoportban helyezkedik el. Cavendish angol tudós 1766-ban mutatta ki, hogy a hidrogén valójában egy elem, amely elégve vízgőzt ad. Henry Cavendish (1731 –1810) A hidrogén neve görögül „vízalkotót” jelent, a hydro = víz és gennao = nemzek, görög szavakból ered. A hidrogén színtelen, szagtalan gáz, az eddig megismert anyagok közül a legkönnyebb. Sűrűsége 14,5-szer kisebb, mint a levegőé.

4. A hidrogén izotópjai Prócium (a magot 1 proton alkotja) Deutérium (a magban 1 proton és 1 neutron van) Ttrícium (a magot 1 proton és 2 neutron alkotja) 99,986% 0,014% 10-10%

5. A hidrogén fontosabb adatai Emissziós színképe a látható tartományban

6. A hidrogénmolekula kialakulása és felépítése Keletkezése pillanatában a hidrogén mindig atomos állapotú. Ez az állapot kb. fél másodpercig tart, mert az atomos hidrogén nagyon labilis volta miatt, egy másik hidrogénatommal kovalens kötést igyekszik kialakítani, aminek eredményeként hidrogénmolekula keletkezik.

7. A hidrogén előállítása Laboratóriumban • Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 • Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 • CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2 • 2K + 2H2O → 2KOH + H2

8. A víz elektrolízisével Az elektrolízis elektromos egyenáram hatására lejátszódó kémiai változás. Katód (−): 4H3O+ + 4e‾ → 2H2+ 4H2O Anód (+): 4OH‾ → O2+ 2H2O + 4e‾ H2 O2 Hoffmann-féle vízbontó készülék

9. Ipari előállítása Izzó (kb. 1400-1500°C-os) kokszrétegen vízgőzt fúvatnak keresztül, a szén redukálja a vízben levő hidrogént és termékként vízgáz: szén(II)-oxid és elemi hidrogén keveréke keletkezik. C + H2O → H2+ CO H = +122 kJ/mol

10. A metán oxidációja során hidrogén és szén-monoxid keletkezik. 2CH4 + O2 → 4H2+ 2CO

11. A hidrogén felhasználása • ammóniaszintézishez, • hidrogén-klorid (HCl-gáz) szintéziséhez, • metanol szintéziséhez, • hidrogénezési folyamatokhoz (főleg az olajiparban), • magas hőmérsékletű láng előállítására (autogén hegesztés, vágás) • rakétaüzemanyagként, • energiaforrásként a tüzelőanyag-cellákban.