PREPARARE

Obţinerea hidrogenului din combinaţiile sale se bazează pe două reacţii redox:

–       reducerea ionului H+        H+ + e H·                 2H· H2

 

–       oxidarea ionului hidrură

 

Metode de laborator

Reducerea ionilor de H+ din apă

  • Metalele alcaline şi alcalino-pământoase

2Na + 2HOH 2NaOH + H2

  • Alte metalele:  (Mg, Fe, Mn) reacţionează cu apa, degajând hidrogen, în condiţii diferite de temperatură, în funcţie de reactivitatea lor . (700C -1000C)
    • Nemetale  

P4 + 16HOH 4H3PO4 + 10 H2

C + 2HOH CO2 + 2H2

 

  • Reducerea ionilor de H+ din apă poate fi realizată cu ionul de H:  din hidrurile metalice.

CaH2 + 2HOH Ca(OH)2 + 2H2

  • Reducerea ionului de H+ din apă cu metale, în mediu alcalin

2 Al + 6H2O+ 2NaOH 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Zn + 2H2O + 2NaOH Na2[Zn (OH)4] +H2

  • Reducerea ionului de H+ din apă cu nemetale, în mediu alcalin

 

  • Reducerea ionilor de H+ din acizi cu metale

Zn0+H2 SO4 = Zn SO4 + H20

 -2e       +2e

PROPRIETATI    FIZICE
–  gaz, incolor, inodor, insipid
–  cel mai uşor gaz (de 14,4 ori mai uşor ca aerul)
–  se lichefiază şi se solidifică (la temperaturi foarte scazute)
–  puţin solubil în apă
– se dizolvă în unele metale topite (ex: Ag, Al, Pd, Pb)
– dintre toate gazele, are cea mai mare căldură specifică
– este stabil termic
– molecula este diatomică (formată prin legătură covalentă simplă, nepolară)
– prezintă 3 izotopi:
–  1 1 H
–  2 1 H     deuteriu   sau    2 1 D =  hidrogen greu
–  3 1 H      tritiu        sau   3 1 T = hidrogen supragreu

PROPRIETĂŢI CHIMICE
1. Reacţionează cu nemetale
– excepţie: P, As, Si, B – reactioneaza pe cale indirectă

2. Reacţionează cu halogenii  (se formează HX)
– cu F2 :     H2 + F2 → 2HF   ( – 250o C)
– cu Cl2:    H2 + Cl2 → 2HCl  (lumină)
– cu Br2 şi I2:   H2 + Br2 → 2HBr   (la cald)
3.  Reacţionează cu O2 (se formează HOH)
Amestecul de H şi O gazos  = gaz detonant

4.  Se combină cu :
   – Sulf             H2 + S → H2 S     (hidrogen sulfurat sau acid sulfhidric)
– Seleniu        H2 + Se → H2 Se    (hidrura de seleniu)
– Azot           3H2 + N2 → 2NH3          (amoniac)
5. Reducerea oxizilor metalici:
CuO + H2 → Cu + H2 O
6. Reducerea clorurilor, iodurilor, sulfurilor:
2 AgCl + H2 → 2 Ag + 2HCl
7. Hidrogen atomic (stare nascândă): este foarte reactiv
   – rezultă în reacţia dintre  :  Metal + Acid
– are caracter puternic reducător
– reduce Mn+7 din KMnO4   la  Mn+2
– reduce Cr2+6  din K2 Cr2+6 O7  la  Cr+3