8 класс. Химия. История открытия водорода. Получение и физические свойства водорода
8 класс. Химия. История открытия водорода. Получение и физические свойства водорода
Комментарии преподавателя
С древних времен людям были известны вещества, способные растворять некоторые металлы. Слабые растворы этих веществ имеют кислый вкус, поэтому их назвали «кислоты». Например, лимонная кислота содержится в лимоне, яблочная кислота – в яблоке. Вещество с химической формулой H2SO4 называется серной кислотой.
Многие исследователи поводили опыты с кислотами. Было замечено, что при действии кислот на некоторые металлы выделяются пузырьки газа. Полученный газ легко воспламенялся, и его назвали «горючим воздухом».
Подробно свойства этого газа были изучены английским ученым Г. Кавендишем в 1766г. Он помещал металлы в растворы серной и соляной кислот и во всех случаях получал одно и то же легкое газообразное вещество, которое позже назвали водородом.
Приведем примеры уравнений реакций взаимодействия металла с кислотой, в ходе которых образуется водород. При взаимодействии железа с соляной кислотой образуется хлорид железа (II) и водород. При взаимодействии железа с раствором серной кислоты образуется сульфат железа (II) FeSO4 и водород. Обратите внимание, в обеих реакциях водород выделяется из раствора, что показано с помощью стрелки.
Рис. 1. Взаимодействие железа с соляной кислотой
Рис. 2. Взаимодействие железа с раствором серной кислоты
Приведенные реакции относятся к типу замещения. В каждую из этих реакций вступает одно простое вещество и одно сложное вещество, и образуется новое простое и новое сложное. Такие реакции и называются реакциями замещения.
Некоторые металлы могут замещать водород в кислотах.
Поэтому, кислотами называют вещества, в состав которых входит водород, способный замещаться металлами.
Название «водород» происходит от греч. слов «гидор» - вода и «генао» - рождаю, т.е. «рождающий воду». Действительно, при горении водорода образуется вода. Это название предложил А. Лавуазье в 1779 г.
Водород является самым распространенным химическим элементом Вселенной, из него в основном состоят звезды. Химический элемент водород входит в состав всех растений и животных, а также в состав самого распространенного вещества на Земле – воды.
Простое вещество водород имеет формулу Н2. Это газообразное вещество, без вкуса и запаха, малорастворимое в воде. Температура кипения водорода -253°С. Водород – самый легкий из всех газообразных веществ, он в 14,5 раз легче воздуха.
Способы получения водорода в лаборатории и промышленности различны. В промышленности водород нужно получать в больших объемах из дешевого сырья. Обычно его получают в результате электролитического разложения воды или при восстановлении углем водяного пара.
В результате электролиза воды образуются газообразные вещества – водород и кислород. При восстановлении углем водяного пара образуются водород и угарный газ СО.
В лаборатории водород получают при взаимодействии металлов (например, цинка) с кислотами.
Чаще всего проводят реакцию цинка с соляной кислотой в аппарате Киппа.
Рис. 3. Получение водорода взаимодействием цинка с соляной кислотой в аппарате Киппа
В небольших количествах водород можно получить и в обычной пробирке при взаимодействии цинка с соляной кислотой.
Проведем опыт. Поместим в пробирку несколько гранул цинка, прильем немного соляной кислоты, закроем пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Наденем на трубку пустую пробирку. Выделяющийся в ходе реакции водород будет подниматься вверх, т.к. он значительно легче воздуха, и заполнит пустую пробирку. Этот метод собирания водорода называется вытеснение воздуха. Чтобы доказать, что образовавшийся газ является водородом, поднесем пробирку, заполненную газом к пламени спиртовки. Мы услышим хлопок или свистящий звук.
Водород можно собрать и методом вытеснения воды, т.к. он практически не растворяется в воде.
ИСТОЧНИКИ
источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/chemistry/8-klass/bvewestva-i-ih-prevraweniyab/istoriya-otkrytiya-vodoroda-poluchenie-i-fizicheskie-svoystva-vodoroda?seconds=0&chapter_id=175
источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=UfQ3mZYZMB0
https://www.youtube.com/watch?v=7Kn8UYlolxM
источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=dvqq_a7qRww
источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=Lly6xKir5OU
источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=mW6HC3-2tv0
источник презентации - http://mirhimii.ru/8class/144-vodorod.html