Hidrogenul 2

DOWNLOAD REFERAT

Preview referat: Hidrogenul 2

     1.Starea naturala.



     Hidrogenul este elementul cu mult cel mai raspândit din univers. În atmosfera stelelor calde si în spatiul interstelar, hidrogenul exista sub forma de atomi liberi. În interiorul stelelor foarte calde, hidrogenul este continut sub forma de protoni. Acestia apar si în razele cosmice, ca produsi secundari ai interactiunii razelor cosmice primare cu atomi mai grei.

      În straturile exterioare solide si lichide ale globului pamântesc, accesibile cercetarii chimice, hidrogenul se gaseste (combinat cu alte elemente) în cantitate mica. Atmosfera Pamântului contine numai urme de hidrogen, în straturile superioare. Cea mai mare parte din hidrogenul de la suprafata Pamântului este combinat cu oxigenul , sub forma de apa. Printre celelalte combinatii importante ale hidrogenului, ce apar în natura sunt combinatiile organice din plante si animale.



     2.Hidrogenul molecular H2 . Proprietati fizice

     - hidrogenul este un gaz fara culoare si fara miros. Dupa heliu, se lichefiaza cel mai greu dintre toate gazele.

     - Densitatea lui este mai mica decât a tuturor celorlalte gaze, având masa moleculara cca. 2, iar masa moleculara medie a gazelor din aer fiind 28,9 , hidrogenul este de 14,4 ori mai usor decât aerul.

     - Caldura specifica a hidrogenului este mai mare decât a celorlalte gaze

     - Viteza de difuziune a hidrogenului este mai mare decât a tuturor celorlalte gaze. Viteza de trecere a unui gaz printr-un orificiu îngust este invers proportionala cu radacina patrata a densitatii gazului. Cauza acestui fenomen este ca viteza medie, u , a moleculelor H2. În miscarile lor termice, este la aceeasi temperatura mult mai mare decât a moleculelor celorlalte gaze.

     - Hidrogenul este foarte putin solubil în lichide. Unele metale dizolva hidrogen la temperatura ridicata , ferul pâna la de 19 ori , iar paladiul pâna la de 875 ori propriul sau volum





     Proprietati chimice

     - Hidrogenul molecular este un gaz stabil termic pâna la temperaturi ridicate

     - Hidrogenul nu este deosebit de reactiv, energia de legatura a celor doi atomi în molecula H fiind mare.

     - Combinarea hidrogenului cu nemetalele. Cu oxigenul si cu clorul , hidrogenul reactioneaza violent. Amestecuri stoechiometrice de hidrogen cu oxigen sau clor explodeaza când vin în contact cu o flacara, o scânteie electrica sau, în cazul clorului, când sunt expuse luminii.

     2H2 + O2 -> 2H2O

     H2 + Cl2 -> 2HCl

      - În mod similar, dar mai violent reactioneaza hidrogenul cu Fluorul, dând HF.

      - Cu alte nemetale, cum sunt bromul si iodul, hidrogenul reactioneaza numai la temperatura mai ridicata. Reactiile sunt reversibile si au loc cu viteza mica.

      Br2 + H2 -> 2HBr

      I2 + H2 -> 2HI

      - hidrogenul reactioneaza direct cu multe metale, dând hidruri metalice.



     3. Obtinerea hidrogenului molecular



      - În laborator, hidrogenul se prepara din zinc si acid clorhidric diluat, în aparatul Kipp sau în alte aparate similare sau prin electroliza unei solutii apoase de NaOH.

      - În industrie, se obtine hidrogen ca produs secundar, la fabricarea clorului si a hidroxidului de sodiu, prin procedee eletrolitice

      - În cantitati mari, hidrogenul se obtine în industrie din asa-numitul "gaz de apa", un amestec de H2 + CO, ce ia nastere din carbune incandescent si apa : C + H2O . Oxidul de carbon din gazul de apa se " converteste " în hidrogen printr-o reactie catalitica (Fe) cu apa (CO + H2O -> CO2 + H2 ). Bioxidul de carbon format se îndeparteaza prin dizolvare în apa rece, sub presiune.

      Mai avantajoasa este metoda bazata pe reactia metanului cu vapori de apa, la circa 900 - 10000 în prezenta unui catalizator de nichel , pe suport ceramic :

      CH4 + H2O -> CO + 3H2 H= + 48,9 kcal/mol

      În fabricile de amoniac, daca se introduce în cuptor în loc de oxigen aer, gazul rezultat contine, în acest caz , si azot N2 si este utilizat la sinteza amoniacului.

      - Hidrogenul se obtine si în reactii de descompunere termica sau piroliza, ale hidrocarburilor, efectuate în absenta oxigenului. În industria petrochimica se pirolizeaza fractiuni din petrol pentru obtinerea etenei si a altor hidrocarburi. Hidrogenul este o componenta a gazului de iluminat si de cocserie, care se formeaza prin încalzirea carbunelui la cca 10000 în absenta aerului. Aceste gaze din urma contin pâna la 50% H2 .



      5. Utilizari

     

Hidrogenul molecular, serveste în cantitati foarte mari la fabricarea amoniacului. Serveste apoi în reactii de hidrogenare a legaturilor duble C=C din grasimi si din alti compusi organici, precum si pentru desulfurarea petrolurilor bogate în sulf . În ultimul timp, hidrogenul lichid este folosit drept combustibil pentru rachete.



« mai multe referate din Chimie