...reactia apei cu carbune si prin alte procedee dintre care amintim Na H2O NaOH 2 H23Fe 4H2O Fe3O4 4H2 570 CP4 16H2O 4H3PO4 20H2 400 C 600 C in prezenta unui catalizatorZn 2HCl ZnCl2 H2 Zn 2NaOH 2H2O Na2iZnOH4s H2 C 2H2O CO2 2H2 550 C in prezenta unui catalizatorH2O H2 O2 electrolizaCH4 2H2O CO2 4H2 conversieHidrogenul se fabrica mai ales din amestecul de hidrocarburi care se inlatura la cracarea petrolului brut. Trecand amestecul peste bauxita la 397 C, sulful se transforma in H2S care se retine intr-un scubercu hidroxid. Vaporii impreuna cu aburul trec peste un catalizator de nichel la 927 C. Are loc reactia, de exempluC3H6 3H2O 3CO 6H2Se adauga vapori de apa gazelor care ies din furnal spre a reduce temperatura la 397 C , cand are loc reactia 3CO 3H2O 3H2 3CO2 Trecand gazele printr-un scruber cu etanolamina se retine CO2 2HO CH2 CH2 NH2 H2O CO2 HO CH2 - CH2NH2CO3 2H2din care se recupereaza CO2 prin incalzire la 117 C. Sunt necesarecateva etape pentru a indeparta in intregime oxidul de carbon.Cantitati mari de hidrogen se obtin prin rafinarea hidrocarburilor pentru a mari cifra octanica a produsilor.Atomul de hidrogen, al primului element din sistemul periodic, are cea mai simpla configuratie electronica, cu electronul distinctiv in orbitalul 1s.Hidrogenul molecular H2 in conditii normale este un gaz diatomic cu distantele intre nuclee H - H 0,037 nm.In stare gazoasa, hidrogenul este incolor, inodor, insipid, fiind cel mai usor dintre toate gazele densitatea 0,06952 gcm si anume de 14,38 de ori mai usor decat aerul. Avand o masa moleculara mica, hidrogenul prezinta cea mai mare putere de difuziune dintre toate gazele si o conductibilitate termica si electrica deosebita, prima fiind de 6,5 ori mai mare decat a aerului. La temperaturi inalte este absorbit in cantitate mare de catre metale, si anume de 19 ori de catre fier, si de 875 ori, propriul sau volum, de catre paladiu. Foarte stabila, molecula de hidrogen se disociaza la temperaturi inalte, in arc electric, trecand in hidro-gen atomic.Legatura hidrogenului cu apaAmintim cateva constante fizice ale hidrogenului Masa atomica1,008Raza coalenta, nm..0,037Raza ionica , nm.0,208Volumul atomic , cm atom-g14,1Potential de ionizare , eV..13,59Afinitatea pentru electroni , eV.0,715ElectronegativitateaPauling.2,1Densitatea - gl..0,0899 gcm .0,06952Punctul de topire , C-259,23Punctul de fierbere , C..-252,77Temperatura critica , C.-239,9Caldura de formare a H2 la 0 K , KJmol.430Caldura de sublimare la 1396 C , KJmol..1029,10Caldura de vaporizare , KJmol..904,33Solubilitatea in apa la 18 C , vol.1 vol. apa.0,0185Moment electric 0Susceptibilitatea magnetica , x10 c.g.s. .-1,97Reteaua cristalinasolidcubicaPutin solubil in apa , coeficientul de absorbtie fiind de circa 0,0193 intre 0 20 C , este ceva mai solubil in alcool , benzen . Se lichefiaza foarte greu la 252,77 C fiind al doilea dupa He , gazul cel mai greu de lichefiat . La 259.23 C se solidifica intr-o masa incolora , transparenta , cristalizata in sistemul hexagonal . Se cunosc trei izotopi ai hidrogenului 1H , 2H , 3H . Penultimul si ultimul se mai numesc deuteriu si tritiu . Ei sunt putin abundenti in hidrogenul natural 1,610 si respectiv 10 . Desi masa lor este de doua si de trei ori mai mare decat a hidrogenului , caz neobisnuit , proprietatile chimice sunt aceleasi , cu exceptia vitezei si a constantelor de echilibru ale reactiilor .Deuteriul2D izotopul greu , stabil al hidrogenului , se obtine din apa grea D2O prin procedee ca electroliza , descompunere cu metale . Avand masa dubla in comparatie cu izotopul obisnuit 1H , diferenta relativa intre masele celor doi izotopi influenteaza proprietatile fizice , la deuteriu observandu-se variatii ale densitatii , punctelor de topire si de fierbere , caldurii latente , vitezei de difuziune . Asemenea deosebirii efecte izotopice stau la baza metodelor de separare a izotopului greu de cel usor . Totodata , moleculele izotopice continand deuteriu in structura lor , avand viteze mai mici , dau nastere la procese chimice mai lente . Pe baza acestor comportari , deuteriul se utilizeaza ca atom marcat stabil , in reactii de schimb izotopic la studiul unor mecanisme de reactie , in probleme de structura si altele , avand aplicatii in chimie , biologie , hidrologie , geologie , agricultura .Tritiul 3T izotopul cel mai greu al hidrogenului este radioactiv , avand timpul de injumatatire de 12,26 ani . Pe langa formarea lui permanenta in natura , asa cum s-a aratat , el se obtine si pe cale artificiala , iradiind sarurile de litiu cu neutroni in pila nucleara , pe baza reactiei 6Lin,a 3T . Tritiul se utilizeaza ca atom marcat radioactiv al hidrogenului in cercetari radiochimice sau ca sursa de radiatii b .Hidrogenul atomic H rezulta cu greu in cantitati mici prin descarcari electrice sau disociere termica a hidrogenului molecular .Hidrogenul in stare nascanda este denumit hidrogenul rezultat in momentul formarii intr-o reactie chimica , de exemplu din Zn HCL . El prezinta o reactivitate superioara celui molecular , datorita existentei de atomi de hidrogen , in momentul reducerii ionilor de hidrogen , care inca nu s-au unit in molecule de H2 .Daca la temperatura obisnuita hidrogenul gazos este putin reactiv , in conditii speciale de temperatura , catalizatori , iradieri cu lumina U.V. , reactioneaza cu numeroase elemente si combinatii ale acestora , formand hidruri .Caracteristic pentru el este tendinta de a formaioni pozitivi H , negativiH si de a se lega covalent . Se combina direct cu halogenii , rezultand hidracizi de tipul HX, intensitatea reactiei scazand de la fluor la iod .Cu oxigenul nu se combina la rece decat in prezenta catalizatorilor de platina sau paladiu . In schimb reactia este lenta intre 180300 C si exploziva intre 550 840 C . Peste250 C reactioneaza cu sulful si seleniul , iar peste 400 C cu telurul . Reactia cu azotul are loc numai la temperaturi si presiuni ridicate , in prezenta de catalizatori . Cu monoxidul de carbon , in anumite conditii , formeaza metanol , metan sau etan .La cald reactioneaza cu majoritatea metalelor , rezultand hidruri metalice.Hidrogenul este un excelent reducator al oxizilor , sulfurilor si halogenurilor metalice.Combinatiile pe care le formeaza hidrogenul cu elementele chimice , in general , hidrurile , si cu elementele cu caracter metalic , in special , ocupa un loc deosebit de important in chimia elementelor respective . Acest lucru este justificat de urmatoarele cu exceptia gazelor rare , hidrogenul se combina cu toate elementele chimice in conditii care variaza in limite foarte mari de la un element la altul hidrurile reprezinta combinatiile cele mai simple ale elementelor chimice hidrurile se caracterizeaza printr-o serie de proprietati specifice , dintre care trebuie mentionata , in primul rand , varietatea mare de tipuri structurale studiul structurii unor hidruri a condus la largirea si imbogatirea notiunii de legatura chimica h...
Download