V?te H ?r ett kemiskt grund?mne, ett av de vanligaste i v?rt universum. Massan av v?te som ett element i sammans?ttningen av ?mnen ?r 75% av det totala inneh?llet av atomer av en annan typ. Det ing?r i den viktigaste och viktigaste anslutningen p? planeten - vatten. Ett utm?rkande drag f?r v?te ?r ocks? att det ?r det f?rsta elementet i det periodiska systemet av kemiska element av D. I. Mendeleev.

Uppt?ckt och utforskning

De f?rsta referenserna till v?te i Paracelsus skrifter g?r tillbaka till 1500-talet. Men dess isolering fr?n gasblandningen av luft och studiet av br?nnbara egenskaper gjordes redan p? 1600-talet av vetenskapsmannen Lemery. V?tgas studerades grundligt av en engelsk kemist, fysiker och naturforskare som experimentellt bevisade att massan av v?te ?r den minsta i j?mf?relse med andra gaser. I de efterf?ljande stadierna av vetenskapens utveckling arbetade m?nga forskare med honom, s?rskilt Lavoisier, som kallade honom "att f?da vatten."

Karakteristisk enligt positionen i PSCE

Grund?mnet som ?ppnar det periodiska systemet f?r D. I. Mendeleev ?r v?te. Atomens fysikaliska och kemiska egenskaper visar en viss dualitet, eftersom v?tet samtidigt tilldelas den f?rsta gruppen, huvudundergruppen, om det beter sig som en metall och avger en enda elektron i processen f?r en kemisk reaktion, och till sjunde - i fallet med fullst?ndig fyllning av valensskalet, det vill s?ga mottagningsnegativ partikel, vilket k?nnetecknar det som liknar halogener.

Funktioner i elementets elektroniska struktur

Egenskaperna hos de komplexa ?mnen som det ing?r i och det enklaste ?mnet H 2 best?ms i f?rsta hand av v?tets elektroniska konfiguration. Partikeln har en elektron med Z= (-1), som roterar i sin bana runt k?rnan, inneh?llande en proton med massaenhet och positiv laddning (+1). Dess elektroniska konfiguration ?r skriven som 1s 1, vilket betyder n?rvaron av en negativ partikel i den allra f?rsta och enda s-orbitalen f?r v?tet.

N?r en elektron l?sg?rs eller ges bort, och en atom av detta grund?mne har en s?dan egenskap att den ?r relaterad till metaller, erh?lls en katjon. Faktum ?r att v?tejonen ?r en positiv elementarpartikel. D?rf?r kallas ett v?te som saknar en elektron helt enkelt en proton.

Fysikaliska egenskaper

Kortfattat beskriver v?te, det ?r en f?rgl?s, l?tt l?slig gas med en relativ atommassa p? 2, 14,5 g?nger l?ttare ?n luft, med en kondensationstemperatur p? -252,8 grader Celsius.

Av erfarenhet kan man l?tt se att H2 ?r l?ttast. F?r att g?ra detta r?cker det att fylla tre bollar med olika ?mnen - v?te, koldioxid, vanlig luft - och samtidigt sl?ppa dem fr?n din hand. Den som ?r fylld med CO 2 kommer att n? marken snabbare ?n n?gon annan, varefter den faller uppbl?st med en luftblandning, och den som inneh?ller H 2 kommer att stiga till taket.

V?tepartiklarnas lilla massa och storlek motiverar dess f?rm?ga att tr?nga igenom olika ?mnen. P? exemplet med samma boll ?r detta l?tt att verifiera, om ett par dagar kommer den att t?mma sig sj?lv, eftersom gasen helt enkelt kommer att passera genom gummit. Dessutom kan v?te ackumuleras i strukturen hos vissa metaller (palladium eller platina) och avdunsta fr?n det n?r temperaturen stiger.

Egenskapen f?r l?g l?slighet av v?te anv?nds i laboratoriepraxis f?r att isolera det med metoden f?r v?tef?rskjutning (tabellen nedan inneh?ller huvudparametrarna) best?mmer omfattningen av dess till?mpning och produktionsmetoder.

Parameter f?r en atom eller molekyl av ett enkelt ?mne	Menande
Atommassa (molar massa)	1,008 g/mol
Elektronisk konfiguration	1s 1
Kristallcell	Hexagonal
V?rmeledningsf?rm?ga	(300 K) 0,1815 W/(m K)
Densitet vid n. y.	0,08987 g/l
Koktemperatur	-252,76°C
Specifik v?rme vid f?rbr?nning	120,9 106 J/kg
Sm?lt temperatur	-259,2°C
Vattenl?slighet	18,8 ml/l

Isotopisk sammans?ttning

Liksom m?nga andra representanter f?r det periodiska systemet av kemiska element har v?te flera naturliga isotoper, det vill s?ga atomer med samma antal protoner i k?rnan, men ett annat antal neutroner - partiklar med noll laddning och enhetsmassa. Exempel p? atomer som har liknande egenskaper ?r syre, kol, klor, brom och andra, inklusive radioaktiva.

De fysikaliska egenskaperna hos v?te 1 H, den vanligaste av representanterna f?r denna grupp, skiljer sig v?sentligt fr?n samma egenskaper hos dess motsvarigheter. Speciellt skiljer sig egenskaperna hos de ?mnen som de ing?r i. S? det finns vanligt och deutererat vatten, inneh?llande i dess sammans?ttning ist?llet f?r en v?teatom med en enda proton, deuterium 2 H - dess isotop med tv? element?ra partiklar: positiv och oladdad. Denna isotop ?r dubbelt s? tung som vanligt v?te, vilket f?rklarar den grundl?ggande skillnaden i egenskaperna hos de f?reningar de utg?r. I naturen ?r deuterium 3200 g?nger ovanligare ?n v?te. Den tredje representanten ?r tritium 3 H, i k?rnan har den tv? neutroner och en proton.

Metoder f?r att erh?lla och isolera

Laboratorie- och industrimetoder ?r mycket olika. S?, i sm? m?ngder, erh?lls gas huvudsakligen genom reaktioner d?r mineraler ?r inblandade, och storskalig produktion anv?nder organisk syntes i st?rre utstr?ckning.

F?ljande kemiska interaktioner anv?nds i laboratoriet:

I industriella intressen erh?lls gas med s?dana metoder som:

1. Termisk nedbrytning av metan i n?rvaro av en katalysator till dess best?ndsdelar enkla ?mnen (350 grader n?r v?rdet av en s?dan indikator som temperatur) - v?te H 2 och kol C.
2. Att passera ?ngformigt vatten genom koks vid 1000 grader Celsius med bildning av koldioxid CO 2 och H 2 (den vanligaste metoden).
3. Omvandling av gasformig metan p? en nickelkatalysator vid en temperatur som n?r 800 grader.
4. V?te ?r en biprodukt vid elektrolys av vattenhaltiga l?sningar av kalium- eller natriumklorider.

Kemiska interaktioner: allm?nna best?mmelser

V?tets fysikaliska egenskaper f?rklarar till stor del dess beteende i reaktionsprocesser med en eller annan f?rening. V?tets valens ?r 1, eftersom det ?r bel?get i den f?rsta gruppen i det periodiska systemet, och graden av oxidation visar en annan. I alla f?reningar, f?rutom hydrider, v?te i s.o. = (1+), i molekyler som XH, XH 2, XH 3 - (1-).

V?tgasmolekylen, som bildas genom att skapa ett generaliserat elektronpar, best?r av tv? atomer och ?r ganska stabil energim?ssigt, varf?r den under normala f?rh?llanden ?r n?got inert och g?r in i reaktioner n?r normala f?rh?llanden f?r?ndras. Beroende p? graden av oxidation av v?te i sammans?ttningen av andra ?mnen kan det fungera b?de som ett oxidationsmedel och ett reduktionsmedel.

?mnen som v?te reagerar och bildas med

Element?ra interaktioner f?r att bilda komplexa ?mnen (ofta vid f?rh?jda temperaturer):

1. Alkalisk och jordalkalimetall + v?te = hydrid.
2. Halogen + H2 = v?tehalogenid.
3. Svavel + v?te = svavelv?te.
4. Syre + H2 = vatten.
5. Kol + v?te = metan.
6. Kv?ve + H2 = ammoniak.

Interaktion med komplexa ?mnen:

1. Erh?lla syntesgas fr?n kolmonoxid och v?te.
2. ?tervinning av metaller fr?n deras oxider med H 2 .
3. V?tem?ttnad av om?ttade alifatiska kolv?ten.

v?tebindning

V?tets fysikaliska egenskaper ?r s?dana att det, n?r det kombineras med ett elektronegativt element, g?r att det kan bilda en speciell typ av bindning med samma atom fr?n n?rliggande molekyler som har odelade elektronpar (till exempel syre, kv?ve och fluor). Det tydligaste exemplet p? vilket det ?r b?ttre att ?verv?ga ett s?dant fenomen ?r vatten. Man kan s?ga att det ?r sytt med v?tebindningar, som ?r svagare ?n kovalenta eller joniska, men p? grund av att det finns m?nga av dem har de en betydande effekt p? ?mnets egenskaper. V?tebindning ?r i huvudsak en elektrostatisk interaktion som binder vattenmolekyler till dimerer och polymerer, vilket ger upphov till dess h?ga kokpunkt.

V?te i sammans?ttningen av mineralf?reningar

Alla inneh?ller en proton - en katjon av en atom som v?te. Ett ?mne vars syrarest har ett oxidationstillst?nd st?rre ?n (-1) kallas en flerbasisk f?rening. Den inneh?ller flera v?teatomer, vilket g?r dissociation i vattenl?sningar i flera steg. Varje efterf?ljande proton bryts loss fr?n resten av syran allt sv?rare. Enligt det kvantitativa inneh?llet av v?te i mediet best?ms dess surhet.

Till?mpning i m?nskliga aktiviteter

Cylindrar med ett ?mne, s?v?l som beh?llare med andra flytande gaser, s?som syre, har ett specifikt utseende. De ?r m?lade m?rkgr?na med en klarr?d "Hydrogen"-bokst?ver. Gas pumpas in i en cylinder under ett tryck p? cirka 150 atmosf?rer. V?tets fysikaliska egenskaper, i synnerhet l?ttheten i det gasformiga aggregationstillst?ndet, anv?nds f?r att fylla ballonger, ballonger etc. blandade med helium.

V?te, vars fysiska och kemiska egenskaper m?nniskor l?rde sig att anv?nda f?r m?nga ?r sedan, anv?nds f?r n?rvarande i m?nga industrier. Det mesta g?r till produktion av ammoniak. V?te deltar ocks? i (hafnium, germanium, gallium, kisel, molybden, volfram, zirkonium och andra) fr?n oxider, som fungerar i reaktionen som ett reduktionsmedel, cyanv?te och saltsyra, samt konstgjort flytande br?nsle. Livsmedelsindustrin anv?nder det f?r att omvandla vegetabiliska oljor till fasta fetter.

Vi best?mde de kemiska egenskaperna och anv?ndningen av v?te i olika processer f?r hydrering och hydrering av fetter, kol, kolv?ten, oljor och eldningsolja. Med hj?lp av det produceras ?delstenar, gl?dlampor, metallprodukter smids och svetsas under p?verkan av en syre-v?te l?ga.

V?tets kemiska egenskaper

Under normala f?rh?llanden ?r molekyl?rt v?te relativt inaktivt och kombineras direkt med endast de mest aktiva icke-metallerna (med fluor och i ljus ?ven med klor). Men n?r den v?rms upp reagerar den med m?nga element.

V?te reagerar med enkla och komplexa ?mnen:

- Interaktion av v?te med metaller leder till bildandet av komplexa ?mnen - hydrider, i de kemiska formlerna d?r metallatomen alltid kommer f?rst:

Vid h?g temperatur reagerar v?te direkt med n?gra metaller(alkaliska, alkaliska jordartsmetaller och andra), bildar vita kristallina ?mnen - metallhydrider (Li H, Na H, KH, CaH 2, etc.):

H2 + 2Li = 2LiH

Metallhydrider s?nderdelas l?tt av vatten med bildning av motsvarande alkali och v?te:

Sa H 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 2H 2

- N?r v?te interagerar med icke-metaller flyktiga v?tef?reningar bildas. I den kemiska formeln f?r en flyktig v?tef?rening kan v?teatomen vara antingen i f?rsta eller i andra hand, beroende p? dess placering i PSCE (se plattan i bilden):

1). Med syre V?te bildar vatten:

Video "F?rbr?nning av v?te"

2H2 + O2 \u003d 2H2O + Q

Vid vanliga temperaturer fortskrider reaktionen extremt l?ngsamt, ?ver 550 ° C - med en explosion (en blandning av 2 volymer H 2 och 1 volym O 2 kallas explosiv gas) .

Video "Explosion av explosiv gas"

Video "F?rberedelse och explosion av en explosiv blandning"

2). Med halogener V?te bildar v?tehalogenider, till exempel:

H2 + Cl2 \u003d 2HCl

V?te exploderar med fluor (?ven i m?rker och vid -252°C), reagerar med klor och brom endast n?r det ?r upplyst eller upphettat, och med jod endast vid uppv?rmning.

3). Med kv?ve V?te reagerar med bildning av ammoniak:

ZN 2 + N 2 \u003d 2NH 3

endast p? en katalysator och vid f?rh?jda temperaturer och tryck.

fyra). Vid upphettning reagerar v?te kraftigt med svavel:

H 2 + S \u003d H 2 S (v?tesulfid),

mycket sv?rare med selen och tellur.

5). med rent kol V?te kan reagera utan katalysator endast vid h?ga temperaturer:

2H2 + C (amorf) = CH4 (metan)

- V?te g?r in i en substitutionsreaktion med metalloxider medan vatten bildas i produkterna och metallen reduceras. V?te - uppvisar egenskaperna hos ett reduktionsmedel:

V?te anv?nds f?r ?tervinning av m?nga metaller eftersom det tar bort syre fr?n deras oxider:

Fe 3 O 4 + 4H 2 \u003d 3Fe + 4H 2 O, etc.

Anv?ndning av v?te

Video "Anv?ndning av v?te"

F?r n?rvarande produceras v?te i enorma m?ngder. En mycket stor del av det anv?nds vid syntes av ammoniak, hydrering av fetter och hydrering av kol, oljor och kolv?ten. Dessutom anv?nds v?te f?r syntes av saltsyra, metylalkohol, cyanv?tesyra, vid svetsning och smide av metaller samt vid tillverkning av gl?dlampor och ?delstenar. V?tgas s?ljs i cylindrar under tryck ?ver 150 atm. De ?r m?lade m?rkgr?na och ?r f?rsedda med en r?d inskription "v?te".

V?te anv?nds f?r att omvandla flytande fetter till fasta fetter (hydrering), f?r att producera flytande br?nslen genom att hydrera kol och eldningsolja. Inom metallurgi anv?nds v?te som reduktionsmedel f?r oxider eller klorider f?r att producera metaller och icke-metaller (germanium, kisel, gallium, zirkonium, hafnium, molybden, volfram, etc.).

Den praktiska till?mpningen av v?te ?r m?ngsidig: den ?r vanligtvis fylld med ballonger, i den kemiska industrin fungerar den som ett r?material f?r produktion av m?nga mycket viktiga produkter (ammoniak, etc.), i livsmedelsindustrin - f?r produktion av fasta ?mnen fetter fr?n vegetabiliska oljor etc. H?g temperatur (upp till 2600 °C), erh?llen genom att br?nna v?te i syre, anv?nds f?r att sm?lta eldfasta metaller, kvarts etc. Flytande v?te ?r ett av de mest effektiva flygbr?nslena. Den ?rliga v?rldsf?rbrukningen av v?te ?verstiger 1 miljon ton.

SIMULATORER

Nr 2. V?te

UPPGIFTER F?R F?RST?RKNING

Uppgift nummer 1
G?r upp ekvationerna f?r reaktionerna mellan v?te och f?ljande ?mnen: F 2 , Ca, Al 2 O 3 , kvicksilveroxid (II), volframoxid (VI). Namnge reaktionsprodukterna, ange typer av reaktioner.

Uppgift nummer 2
Utf?r omvandlingarna enligt schemat:
H2O -> H2 -> H2S -> SO2

Uppgift nummer 3.
Ber?kna massan vatten som kan erh?llas genom att br?nna 8 g v?te?

DEFINITION

V?te?r det f?rsta grund?mnet i det periodiska systemet. Beteckning - H fr?n latinets "hydrogenium". Bel?gen i den f?rsta perioden, grupp IA. Avser icke-metaller. K?rnladdningen ?r 1.

V?te ?r ett av de vanligaste kemiska grund?mnena - dess andel ?r cirka 1% av massan av alla tre skal p? jordskorpan (atmosf?r, hydrosf?r och litosf?r), vilket, n?r det omvandlas till atomprocent, ger en siffra p? 17,0.

Huvudm?ngden av detta element ?r i ett bundet tillst?nd. S?lunda inneh?ller vatten ca 11 vikt-%. %, lera - ca 1,5 %, etc. I form av f?reningar med kol ?r v?te en del av olja, br?nnbara naturgaser och alla organismer.

V?te ?r en f?rgl?s och luktfri gas (ett diagram ?ver atomens struktur visas i fig. 1). Dess sm?lt- och kokpunkter ?r mycket l?ga (-259 o C respektive -253 o C). Vid en temperatur (-240 o C) och under tryck kan v?te bli flytande, och med den snabba f?r?ngningen av den resulterande v?tskan f?rvandlas det till ett fast tillst?nd (transparenta kristaller). Det ?r n?got l?sligt i vatten - 2:100 i volym. V?te k?nnetecknas av l?slighet i vissa metaller, till exempel i j?rn.

Ris. 1. V?teatomens struktur.

Atom- och molekylvikt f?r v?te

DEFINITION

Relativ atommassa element ?r f?rh?llandet mellan massan av en atom i ett givet element och 1/12 av massan av en kolatom.

Den relativa atommassan ?r dimensionsl?s och betecknas A r (indexet "r" ?r den f?rsta bokstaven i det engelska ordet relativ, vilket betyder "relativ" i ?vers?ttning). Den relativa atommassan f?r atom?rt v?te ?r 1,008 amu.

Massorna av molekyler, precis som massorna av atomer, uttrycks i atommassaenheter.

DEFINITION

molekylvikt?mne kallas molekylens massa, uttryckt i atommassaenheter. Relativ molekylvikt?mnen ?r f?rh?llandet mellan massan av en molekyl av ett givet ?mne och 1/12 av massan av en kolatom, vars massa ?r 12 a.m.u.

Det ?r k?nt att v?temolekylen ?r diatomisk - H 2 . Den relativa molekylvikten f?r en v?temolekyl kommer att vara lika med:

M r (H 2) \u003d 1,008 x 2 \u003d 2,016.

Isotoper av v?te

V?te har tre isotoper: protium 1 H, deuterium 2 H eller D och tritium 3 H eller T. Deras massatal ?r 1, 2 och 3. Protium och deuterium ?r stabila, tritium ?r radioaktivt (halveringstid 12,5 ?r). I naturliga f?reningar finns deuterium och protium i genomsnitt i f?rh?llandet 1:6800 (enligt antalet atomer). Tritium finns i naturen i f?rsumbara m?ngder.

K?rnan i v?teatomen 1 H inneh?ller en proton. K?rnorna av deuterium och tritium inkluderar, f?rutom protonen, en och tv? neutroner.

V?tejoner

En v?teatom kan antingen donera sin enda elektron f?r att bilda en positiv jon (som ?r en "naken" proton) eller f? en elektron f?r att bli en negativ jon, som har en heliumelektronkonfiguration.

Den fullst?ndiga l?sg?ringen av en elektron fr?n en v?teatom kr?ver utgifterna f?r en mycket stor joniseringsenergi:

H + 315 kcal = H + + e.

Som ett resultat, i interaktionen av v?te med metalloider, uppst?r inte joniska, utan endast pol?ra bindningar.

Tendensen hos en neutral atom att f?sta en ?verskottselektron k?nnetecknas av v?rdet av dess elektronaffinitet. I v?te ?r det ganska svagt uttryckt (det betyder dock inte att en s?dan v?tejon inte kan existera):

H + e \u003d H - + 19 kcal.

V?temolekyl och atom

V?temolekylen best?r av tv? atomer - H 2 . H?r ?r n?gra egenskaper som k?nnetecknar v?teatomen och molekylen:

Exempel p? probleml?sning

EXEMPEL 1

Tr?ning	Bevisa att det finns hydrider med den allm?nna formeln EN x som inneh?ller 12,5 % v?te.
L?sning	Ber?kna massorna av v?te och det ok?nda elementet, ta provets massa som 100 g: m(H) = m(ENx)xw(H); m(H) = 100 x 0,125 = 12,5 g. m (E) \u003d m (EN x) - m (H); m (E) \u003d 100 - 12,5 \u003d 87,5 g. L?t oss hitta m?ngden v?te?mne och ett ok?nt element, som betecknar den senares mol?ra massa som "x" (v?teets mol?ra massa ?r 1 g / mol):

Flytande

V?te(lat. Hydrogenium; betecknas med symbolen H) ?r det f?rsta elementet i det periodiska systemet av element. Stort spridd i naturen. Katjonen (och k?rnan) i den vanligaste isotopen av v?te 1H ?r protonen. Egenskaperna hos 1H-k?rnan g?r det m?jligt att i stor utstr?ckning anv?nda NMR-spektroskopi vid analys av organiska ?mnen.

Tre isotoper av v?te har sina egna namn: 1 H - protium (H), 2 H - deuterium (D) och 3 H - tritium (radioaktivt) (T).

Det enkla ?mnet v?te - H 2 - ?r en l?tt f?rgl?s gas. I en blandning med luft eller syre ?r det br?nnbart och explosivt. Giftfri. L?slig i etanol och ett antal metaller: j?rn, nickel, palladium, platina.

Ber?ttelse

Frig?randet av br?nnbar gas under v?xelverkan mellan syror och metaller observerades p? 1500- och 1600-talen i b?rjan av bildandet av kemi som vetenskap. Mikhail Vasilyevich Lomonosov pekade ocks? direkt p? dess isolering, men ins?g redan definitivt att detta inte var flogiston. Den engelske fysikern och kemisten Henry Cavendish studerade denna gas 1766 och kallade den "br?nnbar luft". N?r den br?ndes producerade "br?nnbar luft" vatten, men Cavendishs anslutning till teorin om flogiston hindrade honom fr?n att dra de r?tta slutsatserna. Den franske kemisten Antoine Lavoisier, tillsammans med ingenj?ren J. Meunier, med hj?lp av speciella gasometrar, utf?rde 1783 syntesen av vatten och sedan dess analys, och s?nderdelade vatten?nga med gl?dhett j?rn. D?rmed slog han fast att "br?nnbar luft" ?r en del av vattnet och kan erh?llas fr?n det.

namnets ursprung

Lavoisier gav namnet hydrog?ne till v?te, vilket betyder "vattenf?rande". Det ryska namnet "v?te" f?reslogs av kemisten M.F. Solovyov 1824 - i analogi med Slomonosovs "syre".

Utbredning

V?te ?r det vanligaste grund?mnet i universum. Det st?r f?r cirka 92% av alla atomer (8% ?r heliumatomer, andelen av alla andra grund?mnen tillsammans ?r mindre ?n 0,1%). V?te ?r allts? huvudkomponenten i stj?rnor och interstell?r gas. Under f?rh?llanden med stj?rntemperaturer (till exempel solens yttemperatur ~ 6000 °C) finns v?te i form av plasma; i det interstell?ra rymden existerar detta element i form av individuella molekyler, atomer och joner och kan bildar molekyl?ra moln som varierar avsev?rt i storlek, densitet och temperatur.

Jordskorpan och levande organismer

Massfraktionen av v?te i jordskorpan ?r 1% - detta ?r det tionde vanligaste grund?mnet. Dess roll i naturen best?ms dock inte av massan utan av antalet atomer, vars andel bland andra element ?r 17% (andra plats efter syre, vars andel atomer ?r ~ 52%). D?rf?r ?r betydelsen av v?te i de kemiska processer som sker p? jorden n?stan lika stor som syre. Till skillnad fr?n syre, som finns p? jorden i b?de bundet och fritt tillst?nd, ?r praktiskt taget allt v?te p? jorden i form av f?reningar; endast en mycket liten m?ngd v?te i form av ett enkelt ?mne finns i atmosf?ren (0,00005 volymprocent).

V?te ?r en best?ndsdel i n?stan alla organiska ?mnen och finns i alla levande celler. I levande celler, med antalet atomer, st?r v?te f?r n?stan 50%.

Mottagande

Industriella metoder f?r att erh?lla enkla ?mnen beror p? den form i vilken motsvarande element finns i naturen, det vill s?ga vad som kan vara r?varan f?r dess produktion. S? syre, som ?r tillg?ngligt i ett fritt tillst?nd, erh?lls p? ett fysiskt s?tt - genom isolering fr?n flytande luft. N?stan allt v?te ?r i form av f?reningar, s? kemiska metoder anv?nds f?r att f? det. I synnerhet kan nedbrytningsreaktioner anv?ndas. Ett av s?tten att producera v?te ?r reaktionen av nedbrytning av vatten med elektrisk str?m.

Den huvudsakliga industriella metoden f?r att producera v?te ?r reaktionen med vatten av metan, som ?r en del av naturgas. Det utf?rs vid en h?g temperatur (det ?r l?tt att verifiera att n?r metan passerar ?ven genom kokande vatten sker ingen reaktion):

CH 4 + 2H 2 O \u003d CO 2 + 4H 2 -165 kJ

I laboratoriet, f?r att erh?lla enkla ?mnen, anv?nds inte n?dv?ndigtvis naturliga r?varor, utan de initiala ?mnen v?ljs fr?n vilka det ?r l?ttare att isolera det n?dv?ndiga ?mnet. Till exempel i laboratoriet f?r man inte syre fr?n luften. Detsamma g?ller produktionen av v?te. En av laboratoriemetoderna f?r att framst?lla v?te, som ibland anv?nds inom industrin, ?r nedbrytning av vatten med elektrisk str?m.

V?te framst?lls vanligtvis i laboratoriet genom att zink reagerar med saltsyra.

I industrin

1. Elektrolys av vattenl?sningar av salter:

2NaCl + 2H2O -> H2 + 2NaOH + Cl2

2. Att leda vatten?nga ?ver het koks vid en temperatur p? cirka 1000 °C:

H2O+C? H2 + CO

3.Fr?n naturgas.

Steam-konvertering:

CH4 + H2O? CO + 3H2 (1000 °C)

Katalytisk oxidation med syre:

2CH4 + O2? 2CO + 4H2

4. Krackning och reformering av kolv?ten i processen f?r oljeraffinering.

I laboratoriet

1.Verkan av utsp?dda syror p? metaller. F?r att utf?ra en s?dan reaktion anv?nds zink och utsp?dd saltsyra oftast:

Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2

2.Interaktion mellan kalcium och vatten:

Ca + 2H2O -> Ca (OH)2 + H2

3.Hydrolys av hydrider:

NaH + H2O -> NaOH + H2

4.Effekten av alkalier p? zink eller aluminium:

2Al + 2NaOH + 6H2O -> 2Na + 3H2

Zn + 2KOH + 2H2O -> K2 + H2

5.Med hj?lp av elektrolys. Under elektrolysen av vattenl?sningar av alkalier eller syror frig?rs v?te vid katoden, till exempel:

2H3O++2e--> H2+2H2O

Fysikaliska egenskaper

V?te kan existera i tv? former (modifieringar) - i form av orto- och para-v?te. I ortov?temolekylen o-H 2 (smp. -259,10 ° C, bp. -252,56 ° C) k?rnspinn riktas p? samma s?tt (parallell), medan parav?te sid-H 2 (smp. -259,32 ° C, kp. -252,89 ° C) - motsatta varandra (antiparallell). J?mviktsblandning o-H 2 och sid-H 2 vid en given temperatur kallas j?mviktsv?te e-H2.

V?temodifieringar kan separeras genom adsorption p? aktivt kol vid flytande kv?vetemperatur. Vid mycket l?ga temperaturer f?rskjuts j?mvikten mellan ortov?te och parav?te n?stan helt mot det senare. Vid 80 K ?r bildf?rh?llandet ungef?r 1:1. Desorberat parav?te omvandlas till ortov?te vid upphettning till bildning av en j?mviktsblandning vid rumstemperatur (orto-para: 75:25). Utan en katalysator sker omvandlingen l?ngsamt (under f?rh?llandena i det interstell?ra mediet - med karakteristiska tider upp till kosmologiska), vilket g?r det m?jligt att studera egenskaperna hos individuella modifieringar.

V?te ?r den l?ttaste gasen, 14,5 g?nger l?ttare ?n luft. Uppenbarligen, ju mindre massa molekyler ?r, desto h?gre hastighet vid samma temperatur. Som den l?ttaste r?r sig v?temolekyler snabbare ?n molekylerna i n?gon annan gas och kan d?rf?r ?verf?ra v?rme fr?n en kropp till en annan snabbare. Det f?ljer att v?te har den h?gsta v?rmeledningsf?rm?gan bland gasformiga ?mnen. Dess v?rmeledningsf?rm?ga ?r ungef?r sju g?nger h?gre ?n luftens.

V?temolekylen ?r diatomisk - H 2. Under normala f?rh?llanden ?r det en f?rgl?s, luktfri och smakl?s gas. Densitet 0,08987 g/l (n.o.), kokpunkt -252,76 °C, specifik f?rbr?nningsv?rme 120,9x10 6 J/kg, sv?rl?slig i vatten — 18,8 ml/l. V?te ?r mycket l?sligt i m?nga metaller (Ni, Pt, Pd, etc.), speciellt i palladium (850 volymer per 1 volym Pd). Relaterat till l?sligheten av v?te i metaller ?r dess f?rm?ga att diffundera genom dem; diffusion genom en kolhaltig legering (till exempel st?l) ?tf?ljs ibland av att legeringen f?rst?rs p? grund av interaktionen mellan v?te och kol (den s? kallade dekarboniseringen). Praktiskt taget ol?slig i silver.

flytande v?te finns i ett mycket smalt temperaturomr?de fr?n -252,76 till -259,2 °C. Det ?r en f?rgl?s v?tska, mycket l?tt (densitet vid -253 °C 0,0708 g/cm 3) och flytande (viskositet vid -253 °C 13,8 celsius). De kritiska parametrarna f?r v?te ?r mycket l?ga: temperatur -240,2 °C och tryck 12,8 atm. Detta f?rklarar sv?righeterna med att kondensera v?te. I flytande tillst?nd best?r j?mviktsv?te av 99,79% para-H2, 0,21% orto-H2.

Fast v?te, sm?ltpunkt -259,2 °C, densitet 0,0807 g/cm3 (vid -262 °C) — sn?liknande massa, hexagonala kristaller, rymdgrupp P6/mmc, cellparametrar a=3,75 c=6,12. Vid h?gt tryck blir v?te metalliskt.

isotoper

V?te f?rekommer i form av tre isotoper, som har individuella namn: 1 H - protium (H), 2 H - deuterium (D), 3 H - tritium (radioaktivt) (T).

Protium och deuterium ?r stabila isotoper med massnummer 1 och 2. Deras inneh?ll i naturen ?r 99,9885 ± 0,0070% respektive 0,0115 ± 0,0070%. Detta f?rh?llande kan variera n?got beroende p? k?llan och metoden f?r v?teproduktion.

V?teisotopen 3H (tritium) ?r instabil. Dess halveringstid ?r 12,32 ?r. Tritium finns i naturen i mycket sm? m?ngder.

Litteraturen tillhandah?ller ?ven data om v?teisotoper med masstal 4–7 och halveringstider 10–22–10–23 s.

Naturligt v?te best?r av H 2 och HD (deuterohydrogen) molekyler i f?rh?llandet 3200:1. Inneh?llet av rent deuteriumv?te D 2 ?r ?nnu mindre. Koncentrationsf?rh?llandet mellan HD och D 2 ?r ungef?r 6400:1.

Av alla isotoper av kemiska grund?mnen skiljer sig de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos v?teisotoper mest fr?n varandra. Detta beror p? den st?rsta relativa f?r?ndringen i atommassorna.

	Temperatur sm?ltande, K	Temperatur kokande, K	Trippel punkt, K/kPa	kritisk punkt, K/kPa	Densitet v?tska/gas, kg/m?

Deuterium och tritium har ocks? orto- och paramodifikationer: sid-D2, o-D2, sid-T2, o-T 2 . Heteroisotopiskt v?te (HD, HT, DT) har inga orto- och paramodifieringar.

Kemiska egenskaper

Fraktion av dissocierade v?temolekyler

V?temolekylerna H 2 ?r ganska starka, och f?r att v?te ska reagera m?ste mycket energi f?rbrukas:

H 2 \u003d 2H - 432 kJ

D?rf?r, vid vanliga temperaturer, reagerar v?te endast med mycket aktiva metaller, s?som kalcium, och bildar kalciumhydrid:

Ca + H 2 \u003d CaH 2

och med den enda icke-metalliska - fluor, bildar v?tefluorid:

V?te reagerar med de flesta metaller och icke-metaller vid f?rh?jda temperaturer eller under annan p?verkan, s?som belysning:

O2 + 2H2 \u003d 2H2O

Det kan "ta bort" syre fr?n vissa oxider, till exempel:

CuO + H2 \u003d Cu + H2O

Den skrivna ekvationen ?terspeglar v?tets reducerande egenskaper.

N2 + 3H2 -> 2NH3

Bildar v?tehalogenider med halogener:

F 2 + H 2 -> 2HF, reaktionen fortskrider med en explosion i m?rker och vid vilken temperatur som helst,

Cl 2 + H 2 -> 2HCl, reaktionen fortskrider med en explosion, endast i ljuset.

Det interagerar med sot vid stark uppv?rmning:

C + 2H2 -> CH4

Interaktion med alkali- och jordalkalimetaller

N?r v?te interagerar med aktiva metaller bildar hydrider:

2Na + H2 -> 2NaH

Ca + H2 -> CaH2

Mg + H2 -> MgH2

hydrider- saltliknande, fasta ?mnen, l?tt hydrolyserade:

CaH2 + 2H2O -> Ca(OH)2 + 2H2

Interaktion med metalloxider (vanligtvis d-element)

Oxider reduceras till metaller:

CuO + H2 -> Cu + H2O

Fe2O3 + 3H2 -> 2Fe + 3H2O

WO3 + 3H2 -> W + 3H2O

Hydrering av organiska f?reningar

Molekyl?rt v?te anv?nds i stor utstr?ckning i organisk syntes f?r reduktion av organiska f?reningar. Dessa processer kallas hydreringsreaktioner. Dessa reaktioner utf?rs i n?rvaro av en katalysator vid f?rh?jt tryck och temperatur. Katalysatorn kan vara antingen homogen (t.ex. Wilkinson-katalysator) eller heterogen (t.ex. Raney-nickel, palladium p? kol).

I synnerhet under den katalytiska hydreringen av om?ttade f?reningar, s?som alkener och alkyner, bildas s?ledes m?ttade f?reningar, alkaner.

Geokemi av v?te

Fritt v?te H 2 ?r relativt s?llsynt i markbundna gaser, men i form av vatten tar det en exceptionellt viktig del i geokemiska processer.

V?te kan finnas i mineraler i form av ammoniumjon, hydroxyljon och kristallint vatten.

I atmosf?ren produceras kontinuerligt v?te som ett resultat av nedbrytning av vatten genom solstr?lning. Med en liten massa har v?temolekyler en h?g diffusionsr?relsehastighet (den ?r n?ra den andra kosmiska hastigheten) och kan, n?r de kommer in i de ?vre lagren av atmosf?ren, flyga iv?g till yttre rymden.

Funktioner av cirkulation

V?te, n?r det blandas med luft, bildar en explosiv blandning - den s? kallade explosiva gasen. Denna gas ?r mest explosiv n?r volymf?rh?llandet mellan v?te och syre ?r 2:1, eller v?te och luft ?r cirka 2:5, eftersom luft inneh?ller cirka 21 % syre. V?te ?r ocks? en brandrisk. Flytande v?te kan orsaka allvarliga k?ldskador om det kommer i kontakt med huden.

Explosiva koncentrationer av v?te med syre uppst?r fr?n 4 till 96 volymprocent. Vid blandning med luft fr?n 4% till 75(74)% i volym.

Ekonomi

Kostnaden f?r v?te i stora grossistleveranser varierar fr?n 2-5 USD per kg.

Ans?kan

Atomv?te anv?nds f?r atom?r v?tesvetsning.

Kemisk industri

• Vid tillverkning av ammoniak, metanol, tv?l och plast
• Vid tillverkning av margarin fr?n flytande vegetabiliska oljor
• Registrerad som kosttillskott E949(f?rpackningsgas)

livsmedelsindustrin

Flygindustrin

V?te ?r v?ldigt l?tt och stiger alltid upp i luften. En g?ng i tiden var luftskepp och ballonger fyllda med v?te. Men p? 30-talet. 1900-talet det intr?ffade flera katastrofer, under vilka luftskeppen exploderade och brann ner. Nuf?rtiden ?r luftskepp fyllda med helium, trots dess betydligt h?gre kostnad.

Br?nsle

V?te anv?nds som raketbr?nsle.

Forskning p?g?r om anv?ndningen av v?tgas som br?nsle f?r bilar och lastbilar. V?tgasmotorer f?rorenar inte milj?n och avger bara vatten?nga.

V?te-syrebr?nsleceller anv?nder v?te f?r att direkt omvandla energin fr?n en kemisk reaktion till elektrisk energi.

"Flytande v?te"("LW") ?r ett flytande aggregationstillst?nd av v?te, med en l?g specifik vikt p? 0,07 g/cm? och kryogena egenskaper med en fryspunkt p? 14,01 K (-259,14 °C) och en kokpunkt p? 20,28 K (-252,87) °C). Det ?r en f?rgl?s, luktfri v?tska som, n?r den blandas med luft, klassas som explosiv med ett ant?ndlighetsomr?de p? 4-75 %. Spinnf?rh?llandet f?r isomerer i flytande v?te ?r: 99,79% - parav?te; 0,21 % - ortov?te. Utvidgningskoefficienten f?r v?te vid ?ndring av aggregationstillst?ndet till gasformigt ?r 848:1 vid 20°C.

Som med alla andra gaser, minskar flytande v?te dess volym. Efter flytande lagras "ZHV" i v?rmeisolerade beh?llare under tryck. Flytande v?te flytande v?te, LH2, LH 2) anv?nds ofta inom industrin, som en form av gaslagring och inom rymdindustrin, som raketbr?nsle.

Ber?ttelse

Den f?rsta dokumenterade anv?ndningen av konstgjord kylning 1756 var av den engelske vetenskapsmannen William Cullen, Gaspard Monge var den f?rsta som fick svaveloxidens flytande tillst?nd 1784, Michael Faraday var den f?rsta att skaffa flytande ammoniak, den amerikanske uppfinnaren Oliver Evans var Jacob Perkins var f?rst med att utveckla en kylkompressor 1805, Jacob Perkins var den f?rsta med patent p? kylmaskin 1834 och John Gorey var den f?rsta i USA som patenterade luftkonditioneringen 1851. Werner Siemens f?reslog konceptet regenerativ kylning 1857, Carl Linde patenterade utrustning f?r att producera flytande luft med hj?lp av en kaskadkopplad "Joule-Thomson expansionseffekt" och regenerativ kylning 1876. ?r 1885 publicerade den polske fysikern och kemisten Zygmund Wroblewski den kritiska temperaturen f?r v?te 33 K, det kritiska trycket 13,3 atm. och en kokpunkt vid 23 K. V?te gjordes f?rst flytande av James Dewar 1898 med hj?lp av regenerativ kylning och hans uppfinning, Dewar-k?rlet. Den f?rsta syntesen av en stabil isomer av flytande v?te, parav?te, utf?rdes av Paul Harteck och Karl Bonhoeffer 1929.

Spin-isomerer av v?te

V?te vid rumstemperatur best?r huvudsakligen av spin-isomeren, ortov?te. Efter produktion ?r flytande v?te i ett metastabilt tillst?nd och m?ste omvandlas till sin parav?teform f?r att undvika den explosiva exotermiska reaktionen som uppst?r n?r det f?r?ndras vid l?ga temperaturer. Omvandlingen till parav?tefasen utf?rs vanligtvis med anv?ndning av katalysatorer s?som j?rnoxid, kromoxid, aktivt kol, platinabelagd asbest, s?llsynta jordartsmetaller, eller genom att anv?nda uran- eller nickeltillsatser.

Anv?ndande

Flytande v?te kan anv?ndas som en form av br?nslelagring f?r f?rbr?nningsmotorer och br?nsleceller. Olika ub?tar (projekt "212A" och "214", Tyskland) och v?tetransportkoncept har skapats med denna aggregerade form av v?te (se till exempel "DeepC" eller "BMW H2R"). P? grund av n?rheten till konstruktioner kan skaparna av utrustning p? "ZHV" anv?nda eller endast modifiera system som anv?nder flytande naturgas ("LNG"). Men p? grund av den l?gre volymetriska energit?theten kr?ver f?rbr?nning en st?rre volym v?te ?n naturgas. Om flytande v?te anv?nds ist?llet f?r "CNG" i kolvmotorer kr?vs vanligtvis ett skrymmande br?nslesystem. Med direktinsprutning minskar ?kade f?rluster i insugningskanalen fyllningen av cylindrarna.

Flytande v?te anv?nds ocks? f?r att kyla neutroner i neutronspridningsexperiment. Massorna av en neutron och en v?tek?rna ?r n?stan lika, s? energiutbytet under en elastisk kollision ?r det mest effektiva.

F?rdelar

F?rdelen med att anv?nda v?te ?r "noll utsl?pp" av dess till?mpning. Produkten av dess interaktion med luft ?r vatten.

Hinder

En liter "ZHV" v?ger endast 0,07 kg. Det vill s?ga, dess specifika vikt ?r 70,99 g/L vid 20 K. Flytande v?te kr?ver kryogen lagringsteknik s?som speciella v?rmeisolerade beh?llare och kr?ver speciell hantering, vilket ?r gemensamt f?r alla kryogena material. Den ligger i detta avseende n?ra flytande syre, men kr?ver mer v?rd p? grund av brandrisken. ?ven i isolerade beh?llare ?r det sv?rt att h?lla det vid den l?ga temperatur som kr?vs f?r att h?lla det flytande (vanligtvis avdunstar det med en hastighet av 1 % per dag). N?r du hanterar det m?ste du ocks? f?lja de vanliga s?kerhetsf?reskrifterna n?r du arbetar med v?te - det ?r tillr?ckligt kallt f?r att g?ra luften flytande, som ?r explosiv.

Raketbr?nsle

Flytande v?te ?r en vanlig komponent i raketbr?nslen, som anv?nds f?r jetacceleration av uppskjutningsfarkoster och rymdfarkoster. I de flesta raketmotorer med flytande drivmedel anv?nds v?te f?rst f?r att regenerativt kyla munstycket och andra delar av motorn innan det blandas med ett oxidationsmedel och br?nns f?r att producera dragkraft. Moderna H 2 /O 2-drivna motorer som anv?nds f?rbrukar en v?terik br?nsleblandning, vilket resulterar i en del of?rbr?nt v?te i avgaserna. F?rutom att ?ka motorns specifika impuls genom att minska molekylvikten, minskar detta ?ven erosionen av munstycket och f?rbr?nningskammaren.

S?dana hinder f?r anv?ndningen av "ZHV" i andra omr?den, s?som kryogen natur och l?g densitet, ?r ocks? avskr?ckande att anv?nda i detta fall. F?r 2009 finns det bara en b?rraket (LV "Delta-4"), som helt och h?llet ?r en v?teraket. I grund och botten anv?nds "ZHV" antingen p? de ?vre stadierna av raketer eller p? block, som utf?r en betydande del av arbetet med att lansera nyttolasten i rymden i ett vakuum. Som en av ?tg?rderna f?r att ?ka densiteten hos denna typ av br?nsle finns det f?rslag om anv?ndning av slamliknande v?te, det vill s?ga den halvfrysta formen av "ZHV".

V?te

V?te ?r det f?rsta grund?mnet och en av de tv? representanterna f?r den f?rsta perioden av det periodiska systemet. V?teatomen best?r av tv? partiklar - en proton och en elektron, mellan vilka det bara finns attraktionskrafter. V?te och metaller i IA-gruppen uppvisar ett oxidationstillst?nd av +1, ?r reducerande medel och har liknande optiska spektra. Men i tillst?ndet av en enkelladdad H + katjon (proton) har v?te inga analoger. Dessutom ?r joniseringsenergin f?r en v?teatom mycket st?rre ?n joniseringsenergin f?r alkalimetallatomer.

? andra sidan saknar b?de v?te och halogener en elektron innan de kompletterar det yttre elektronskiktet. Liksom halogener uppvisar v?te ett oxidationstillst?nd p? -1 och oxiderande egenskaper. V?te liknar halogener b?de i tillst?ndet av aggregation och i sammans?ttningen av E2-molekyler. Men den molekyl?ra orbitalen (MO) H 2 har inget att g?ra med halogenmolekylernas, samtidigt har MO H 2 en viss likhet med MO f?r diatomiska alkalimetallmolekyler som finns i ?ngtillst?nd.

V?te ?r det vanligaste grund?mnet i universum, det utg?r huvuddelen av solen, stj?rnor och andra kosmiska kroppar. P? jorden upptar den 9:e platsen n?r det g?ller prevalens; det ?r s?llsynt i det fria tillst?ndet, och huvuddelen av det ?r en del av vatten, leror, kol och brunkol, olja etc., samt komplexa ?mnen av levande organismer.

Naturligt v?te ?r en blandning av stabila isotoper av protium 1 H (99,985 %) och deuterium 2 H (2 D), radioaktivt tritium 3 H (3 T).

enkla ?mnen. L?tta v?temolekyler ?r m?jliga - H 2 (diprotium), tungt v?te - D 2 (dideuterium), T 2 (ditritium), HD (protodeuterium), HT (prototritium), DT (deuterotritium).

H 2 (div?te, diprotium)- en f?rgl?s gas som ?r sv?r att g?ra flytande, mycket svagt l?slig i vatten, b?ttre - i organiska l?sningsmedel, kemisorberad av metaller (Fe, Ni, Pt, Pd). Under normala f?rh?llanden ?r den relativt lite aktiv och interagerar direkt endast med fluor; vid f?rh?jda temperaturer reagerar den med metaller, icke-metaller, metalloxider. S?rskilt h?g ?r reduktionsf?rm?gan hos atom?rt v?te H 0 , som bildas under den termiska s?nderdelningen av molekyl?rt v?te eller som ett resultat av reaktioner direkt i reduktionsprocessens zon.

V?te uppvisar reducerande egenskaper n?r det interagerar med icke-metaller, metalloxider, halogenider:

H20 + Cl2 = 2H + 1 Cl; 2H2 + O2 \u003d 2H2O; CuO + H2 \u003d Cu + H2O

Som ett oxidationsmedel interagerar v?te med aktiva metaller:

2Na + H20 \u003d 2NaH-1

Erh?llande och applicering av v?te. Inom industrin utvinns v?te huvudsakligen fr?n naturgaser och tillh?rande gaser, br?nslef?rgasningsprodukter och koksugnsgas. V?teproduktion ?r baserad p? katalytiska reaktioner av interaktion med vatten?nga (omvandling) av kolv?ten (huvudsakligen metan) respektive kolmonoxid (II):

CH 4 + H 2 O \u003d CO + 3H 2 (kat. Ni, 800 ° C)

CO + H 2 O \u003d CO 2 + H 2 (kat. Fe, 550 ° C)

Ett viktigt s?tt att producera v?te ?r att separera det fr?n koksugnsgas och raffinaderigaser genom djupkylning. Elektrolysen av vatten (elektrolyten ?r vanligtvis en vattenl?sning av alkali) ger det renaste v?tet.

Under laboratorief?rh?llanden erh?lls v?te vanligtvis genom inverkan av zink p? l?sningar av svavelsyra eller saltsyra:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2

V?te anv?nds i den kemiska industrin f?r syntes av ammoniak, metanol, v?teklorid, f?r hydrering av fasta och flytande br?nslen, fetter etc. Det anv?nds som br?nsle i form av vattengas (blandat med CO). Vid f?rbr?nning av v?te i syre uppst?r en h?g temperatur (upp till 2600°C), vilket g?r det m?jligt att svetsa och sk?ra eldfasta metaller, kvarts etc. Flytande v?te anv?nds som ett av de mest effektiva flygbr?nslena.

V?tef?reningar (–I). V?tef?reningar med mindre elektronegativa grund?mnen d?r det ?r negativt polariserat klassificeras som hydrider, dvs. fr?mst dess f?reningar med metaller.

I enkla saltliknande hydrider finns en anjon H -. Den mest pol?ra bindningen observeras i hydrider av aktiva metaller - alkali och jordalkali (till exempel KH, CaH 2). Kemiskt beter sig jonhydrider som basiska f?reningar.

LiH + H2O \u003d LiOH + H2

De kovalenta inkluderar hydrider som ?r mindre elektronegativa ?n v?te sj?lvt, icke-metalliska grund?mnen (till exempel hydrider av sammans?ttningen SiH 4 och BH 3). Av kemisk natur ?r icke-metallhydrider sura f?reningar.

SiH 4 + 3H 2 O \u003d H 2 SiO 3 + 4H 2

Under hydrolys bildar basiska hydrider en alkali och sura hydrider bildar en syra.

M?nga ?verg?ngsmetaller bildar hydrider med en ?verv?gande metallisk karakt?r av bindningen av icke-st?kiometrisk sammans?ttning. Den idealiserade sammans?ttningen av metallhydrider motsvarar oftast formlerna: M +1 H (VH, NbH, TaH), M +2 H 2 (TiH 2, ZrH 2) och M +3 H 3 (UH 3, PaH 3) .

V?tef?reningar (I). Positiv polarisering av v?teatomer observeras i dess m?nga f?reningar med kovalenta bindningar. Under normala f?rh?llanden ?r dessa gaser (HCl, H 2 S, H 3 N), v?tskor (H 2 O, HF, HNO 3), fasta ?mnen (H 3 PO 4, H 2 SiO 3). Egenskaperna hos dessa f?reningar ?r starkt beroende av det elektronegativa elementets natur.

Litium

Litium ?r utbrett i jordskorpan. Det ?r en del av m?nga mineraler, som finns i kol, jordar, havsvatten, s?v?l som i levande organismer. De mest v?rdefulla mineralerna spodumene LiAl(SiO 3) 2, amblygonit LiAl(PO 4)F och lepidolit Li 2 Al 2 (SiO 3) 3 (F, OH) 2.

Enkel substans. Li (litium) – en silvervit, mjuk, l?gsm?ltande alkalimetall, den l?ttaste av metallerna. reaktiv; i luft ?r den t?ckt med en oxid-nitridfilm (Li 2 O, Li 3 N). Kommer att ant?ndas vid m?ttlig uppv?rmning (?ver 200°C); F?rgar l?gan p? en gasbr?nnare m?rkr?d. Starkt reduktionsmedel. J?mf?rt med natrium och de egentliga alkalimetallerna (kaliumundergruppen) ?r litium en kemiskt mindre aktiv metall. Under normala f?rh?llanden reagerar den h?ftigt med alla halogener. N?r den v?rms upp kombineras den direkt med svavel, kol, v?te och andra icke-metaller. Vid uppv?rmning brinner det i CO 2 . Litium bildar intermetalliska f?reningar med metaller. Dessutom bildar den fasta l?sningar med Na, Al, Zn och n?gra andra metaller. Litium bryter ner vatten kraftigt, frig?r v?te fr?n det och interagerar ?nnu l?ttare med syror.

2Li + H2O \u003d 2LiOH + H2

2Li + 2HCl \u003d 2LiCl + H 2

3Li + 4HNO3 (razb.) \u003d 2LiNO3 + NO + 2H2O

Litium lagras under ett lager av vaselin eller paraffin i f?rseglade k?rl.

Kvitto och ans?kan. Litium erh?lls genom vakuum-termisk reduktion av spodumen eller litiumoxid, kisel eller aluminium anv?nds som reduktionsmedel.

2Li 2 O + Si \u003d 4Li + SiO 2

3Li 2 O + 2Al \u003d 6Li + A1 2 O 3

Vid elektrolytisk reduktion anv?nds en sm?lta av den eutektiska LiCl-KCl-blandningen.

Litium ger legeringar ett antal v?rdefulla fysikaliska och kemiska egenskaper. S? f?r aluminiumlegeringar med en halt p? upp till 1 % Li ?kar den mekaniska h?llfastheten och korrosionsbest?ndigheten, inf?randet av 2 % Li i industriell koppar ?kar dess elektriska ledningsf?rm?ga avsev?rt, etc. Det viktigaste anv?ndningsomr?det av litium ?r k?rnenergi (som kylv?tska i k?rnreaktorer). Det anv?nds som en k?lla till tritium (3 N).

Litium(I)-f?reningar. Bin?ra litiumf?reningar ?r f?rgl?sa kristallina ?mnen; ?r salter eller saltliknande f?reningar. Genom kemisk natur, l?slighet och natur av hydrolys liknar de derivat av kalcium och magnesium. D?ligt l?sligt LiF, Li 2 CO 3, Li 3 PO 4, etc.

Peroxidf?reningar f?r litium ?r av ringa karakt?r. Emellertid ?r Li 2 O 2 peroxid, Li 2 S 2 persulfid och Li 2 C 2 perkarbid k?nda f?r det.

Litiumoxid Li 2 O ?r den basiska oxiden som erh?lls genom v?xelverkan mellan enkla ?mnen. Reagerar aktivt med vatten, syror, sura och amfotera oxider.

Li2O + H2O \u003d 2LiOH

Li 2 O + 2 HCl (diff.) \u003d 2 LiCl + H 2 O

Li 2 O + CO 2 \u003d Li 2 CO 3

Litiumhydroxid LiOH ?r en stark bas, men n?r det g?ller l?slighet och styrka ?r den s?mre ?n hydroxider av andra alkalimetaller, och till skillnad fr?n dem, vid upphettning, s?nderfaller LiOH:

2LiOH <-> Li 2 O + H 2 O (800-1000 ° C, i en atmosf?r av H 2)

LiOH produceras genom elektrolys av vattenhaltiga l?sningar av LiCl. Den anv?nds som elektrolyt i batterier.

Vid gemensam kristallisation eller fusion av litiumsalter med liknande f?reningar av andra alkalimetaller bildas eutektiska blandningar (LiNO3 -KNO3, etc.); mindre ofta bildas bin?ra f?reningar, till exempel M +1 LiSO 4, Na 3 Li (SO 4) 2 ? 6H 2 O och fasta l?sningar.

Sm?ltor av litiumsalter och deras blandningar ?r icke-vattenhaltiga l?sningsmedel; de flesta metaller l?ses i dem. Dessa l?sningar ?r intensivt f?rgade och ?r mycket starka reduktionsmedel. Uppl?sningen av metaller i sm?lta salter ?r viktig f?r m?nga elektrometallurgiska och metallotermiska processer, f?r raffinering av metaller och f?r att utf?ra olika synteser.

Natrium

Natrium ?r ett av de mest f?rekommande grund?mnena p? jorden. De viktigaste natriummineralerna: bergsalt eller halit NaCl mirabilitet eller Glaubers salt Na2SO4 ?10H2O, kryolit Na3AlF6, bura Na2B4O7 ?10H2O och andra; ?r en del av m?nga naturliga silikater och aluminiumsilikater. Natriumf?reningar finns i hydrosf?ren (cirka 1,5 ? 10 ton), i levande organismer (till exempel utg?r Na + joner i m?nskligt blod 0,32%, i muskelv?vnad - upp till 1,5%).

Enkel substans. Na (natrium) - silvervit, l?tt, mycket mjuk, l?gsm?ltande alkalimetall. Mycket reaktiv; i luft blir den t?ckt av en oxidfilm (m?rkar), ant?nds vid m?ttlig uppv?rmning. Stabil i argon- och kv?veatmosf?rer (reagerar med kv?ve endast vid upphettning). Starkt reduktionsmedel; reagerar kraftigt med vatten, syror, icke-metaller. Det bildar ett amalgam med kvicksilver (till skillnad fr?n rent natrium fortskrider reaktionen med vatten lugnt). F?rgar en gasbr?nnares l?ga gul.

2Na + H2O \u003d 2NaOH + H2

2Na + 2HCl (utsp?dd) = 2NaCl + H2

2Na + 2NaOH (l) \u003d 2Na2O + H2

2Na + H2 = 2NaH

2Na + Hal2 = 2NaHal (rum, Hal = F, Cl; 150-200°C, Hal = Br, I)

2Na + NH3 (g) = 2NaNH2 + H2

Natrium bildar intermetalliska f?reningar med m?nga metaller. S? med tenn ger det ett antal f?reningar: NaSn 6, NaSn 4, NaSn 3, NaSn 2, NaSn, Na 2 Sn, Na 3 Sn, etc.; med vissa metaller ger fasta l?sningar.

Natrium lagras i slutna k?rl eller under ett lager fotogen.

Erh?lla och anv?nda natrium. Natrium produceras genom elektrolys av sm?lt NaCl och mindre vanligt NaOH. Vid elektrolytisk reduktion av NaCl anv?nds en eutektisk blandning, till exempel NaCl-KCl (sm?ltpunkten ?r n?stan 300°C l?gre ?n sm?ltpunkten f?r NaCl).

2NaCl(l) = 2Na + Cl 2 (elektronisk str?m)

Natrium anv?nds i metallotermi, organisk syntes, k?rnkraftverk (som kylv?tska), flygmotorventiler, kemisk industri, d?r enhetlig uppv?rmning kr?vs inom 450-650 ° C.

Natriumf?reningar (I). De mest karakteristiska joniska f?reningarna i den kristallina strukturen, som k?nnetecknas av osm?ltbarhet, l?ser sig v?l i vatten. Vissa derivat med komplexa anjoner ?r sv?rl?sliga, s?som hexahydroxoantibat (V) Na; l?tt l?slig NaHCO 3 (till skillnad fr?n karbonat).

N?r det interagerar med syre bildar natrium (till skillnad fr?n litium) inte en oxid, utan en peroxid: 2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

Natriumoxid Na 2 O erh?lls genom reduktion av Na 2 O 2 med natriummetall. ?ven k?nda ?r l?gresistent ozonid NaO3 och natriumsuperoxid NaO2.

Av natriumf?reningarna ?r dess klorid, hydroxid, karbonater och m?nga andra derivat viktiga.

Natriumklorid NaCl ?r grunden f?r en rad viktiga industrier, s?som tillverkning av natrium, kaustiksoda, soda, klor, etc.

Natriumhydroxid ( kaustik soda, kaustik soda) NaOH ?r en mycket stark bas. Det anv?nds i olika industrier, varav de huvudsakliga ?r tillverkning av tv?l, f?rger, cellulosa etc. NaOH erh?lls genom elektrolys av vattenhaltiga NaCl-l?sningar och genom kemiska metoder. S?, kalkmetoden ?r vanlig - interaktionen av en l?sning av natriumkarbonat (l?sk) med kalciumhydroxid (sl?ckt kalk):

Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 \u003d 2 NaOH + CaCO 3

Natriumkarbonater Na 2 CO 3 ( sodaaska), Na2CO3 ?10H2O ( kristall soda), NaHCO3 ( dricka l?sk) anv?nds inom kemi-, tv?l-, pappers-, textil- och livsmedelsindustrin.

Kalium undergrupp(kalium, rubidium, cesium, francium)

Element i kaliumundergruppen ?r de mest typiska metallerna. F?r dem ?r f?reningar med en ?verv?gande jonisk bindning mest karakteristiska. Komplexbildning med oorganiska ligander f?r K+, Rb+, Cs+ ?r okarakteristisk.

De viktigaste kaliummineralerna ?r: sylvin KCl, sylvinit NaCl?KCl, karnalit KCl ? MgCl 2 ? 6H 2 O, Cainite KCl ? MgSO 4 ? 3H 2 O. Kalium (tillsammans med natrium) ?r en del av levande organismer och alla silikatstenar. Rubidium och cesium finns i kaliummineraler. Francium ?r radioaktivt, har inga stabila isotoper (den l?ngsta livsl?ngda Fr-isotopen med en halveringstid p? 22 minuter).

enkla ?mnen. K (kalium) - silvervit, mjuk, l?gsm?ltande alkalimetall. Extremt reaktivt, starkaste reduktionsmedel; reagerar med O 2 luft, vatten (det frigjorda H 2 ant?nds), utsp?dda syror, icke-metaller, ammoniak, v?tesulfid, kaliumhydroxidsm?lta. Reagerar praktiskt taget inte med kv?ve (till skillnad fr?n litium och natrium). Bildar intermetalliska f?reningar med Na, Tl, Sn, Pb och Bi. F?rgar l?gan p? en gasbr?nnare lila.

Rb (rubidium) – vit, mjuk, mycket l?gsm?ltande alkalimetall. Extremt reaktiv; det starkaste reduktionsmedlet; reagerar kraftigt med O 2 av luft, vatten (metall ant?nds och H 2 frig?rs), utsp?dda syror, icke-metaller, ammoniak, v?tesulfid. Reagerar inte med kv?ve. F?rgar l?gan p? en gasbr?nnare lila.

Cs (cesium) – vit (ljusgul p? snittet), mjuk, mycket l?gsm?ltande alkalimetall. Extremt reaktivt, starkaste reduktionsmedel; reagerar med O 2 av luft, vatten (metallen ant?nds och H 2 frig?rs), utsp?dda syror, icke-metaller, ammoniak, v?tesulfid. Han reagerar med kv?ve. F?rgar en gasbr?nnares l?ga bl?.

Fr (franska) – vit, mycket sm?ltbar alkalimetall. Radioaktiv. Den mest reaktiva av alla metaller, liknar cesium i kemiskt beteende. I luften blir den t?ckt av en oxidfilm. Starkt reduktionsmedel; reagerar kraftigt med vatten och syror och frig?r H 2 . Franciumf?reningarna FrClO 4 och Fr 2 har isolerats genom utf?llning med motsvarande sv?rl?sliga salter av Rb och Cs.

Kalium och dess analoger lagras i f?rseglade k?rl, s?v?l som under ett lager av paraffin eller vaselinolja. Kalium ?r dessutom v?l bevarat under ett lager av fotogen eller bensin.

Kvitto och ans?kan. Kalium erh?lls genom elektrolys av en KCl-sm?lta och genom den termiska natriummetoden fr?n sm?lt kaliumhydroxid eller klorid. Rubidium och cesium erh?lls ofta genom vakuum-termisk reduktion av deras klorider med metalliskt kalcium. Alla alkalimetaller renas v?l genom sublimering i vakuum.

Kaliumsubgruppsmetaller f?rlorar relativt l?tt elektroner n?r de v?rms upp och belyses, och denna f?rm?ga g?r dem till ett v?rdefullt material f?r tillverkning av solceller.

F?reningar av kalium (I), rubidium (I), cesium (I). Derivat av kalium och dess analoger ?r till ?verv?gande del salter och saltliknande f?reningar. N?r det g?ller sammans?ttning, kristallstruktur, l?slighet och natur av solvolys visar deras f?reningar stor likhet med liknande natriumf?reningar.

I enlighet med ?kningen av kemisk aktivitet i serien K–Rb–Cs ?kar ben?genheten att bilda peroxidf?reningar. S? n?r de br?nns bildar de superoxider EO 2 . Peroxider E 2 O 2 och ozonider EO 3 kan ocks? erh?llas indirekt. Peroxider, superoxider och ozonider ?r starka oxidationsmedel som l?tt bryts ner av vatten och utsp?dda syror:

2KO 2 + 2H 2 O \u003d 2KOH + H 2 O 2 + O 2

2KO 2 + 2HCl \u003d 2KCl + H 2 O 2 + O 2

4KO 3 + 2H 2 O \u003d 4KOH + 5O 2

EON-hydroxider ?r de starkaste baserna (alkalier); n?r de upphettas, som NaOH, sublimeras de utan s?nderdelning. N?r det l?ses i vatten frig?rs en betydande m?ngd v?rme. Av st?rst betydelse inom tekniken ?r KOH (kaustikkali), erh?llen genom elektrolys av en vattenl?sning av KCl.

Till skillnad fr?n liknande f?reningar Li + och Na + ?r deras oxoklorater (VII) EOCl 4, kloroplatinater (IV) E 2 PlCl 6, nitrit-koboltater (III) E 3 [Co(NO 2) 6] och n?gra andra sv?rl?sliga .

Av undergruppens derivat ?r kaliumf?reningar av st?rst betydelse. Cirka 90 % av kaliumsalterna konsumeras som g?dningsmedel. Dess f?reningar anv?nds ocks? vid tillverkning av glas och tv?l.

Koppar undergrupp(koppar, silver, guld)

F?r koppar ?r f?reningar med oxidationstillst?nd +1 och +2 mest karakteristiska, f?r guld +1 och +3, och f?r silver +1. Alla av dem har en uttalad tendens till komplex bildning.

Alla delar av IB-gruppen ?r relativt s?llsynta. Av de naturliga kopparf?reningarna ?r mineraler av st?rsta vikt: kopparkis (kopparkis) CuFeS 2 , kopparglans Cu 2 S, samt cuprit Cu2O, malakit CuCO 3 ?Cu (OH) 2, etc. Silver ?r en del av sulfidmineraler av andra metaller (Pd, Zn, Cd, etc.). F?r Cu, Ag och Au ?r arsenid-, stibid- och sulfiddarsenidmineraler ocks? ganska vanliga. Koppar, silver och s?rskilt guld finns i naturen i den inhemska staten.

Alla l?sliga f?reningar av koppar, silver och guld ?r giftiga.

enkla ?mnen. Si (koppar) – r?d, mjuk, formbar metall. Det f?r?ndras inte i luften i fr?nvaro av fukt och CO 2, det mattas vid upphettning (bildande av en oxidfilm). Svagt reduktionsmedel (?delmetall); reagerar inte med vatten. Det ?verf?rs till l?sning med icke-oxiderande syror eller ammoniakhydrat i n?rvaro av O 2, kaliumcyanid. Oxiderat av koncentrerad svavelsyra och salpetersyra, regenvatten, syre, halogener, kalkogener, metalloxider. Reagerar vid upphettning med v?tehalogenider.

Cu + H 2 SO 4 (konc., horisont) \u003d CuSO 4 + SO 2 + H 2 O

Cu + 4НNO3 (konc.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

ZCu + 8HNO 3 (razb.) \u003d 3Cu (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O

2Cu + 4НCl(razb.) + O2 = 2CuCl2 + 2Н 2O

Cu + Cl 2 (fuktighet, rum) = CuCl 2

2Cu + O 2 (belastning) \u003d 2CuO

Cu + 4KCN (konc.) + H2O \u003d 2K + 2KOH + H2

4Cu + 2O2 + 8NH3 + 2N2O = 4OH

2Cu + CO 2 + O 2 + H 2 O \u003d Cu 2 CO 3 (OH) 2 ?

Ag (silver) – vit, tung, seg metall. Inaktiv (?delmetall); reagerar inte med syre, vatten, utsp?dd saltsyra och svavelsyra. Svagt reduktionsmedel; reagerar med oxiderande syror. Blir svart i n?rvaro av v?tt H 2 S.

Ag + 2H 2 SO 4 (konc., horisont) \u003d Ag 2 SO 4 ? + SO 2 + H 2 O

3Ag + 4HNO3 (razb.) \u003d 3AgNO3 + NO + 2H2O

4Ag + H2S + O2 (luft) = 2Ag2S + 2H2O

2Ag + Нal 2 (belastning) = 2AgHal

4Ag + 8KCN + 2H 2 O + O 2 \u003d 4K + 4KOH

Ai (guld) – gul, formbar, tung, h?gsm?ltande metall. Stabil i torr och fuktig luft. ?del metall; reagerar inte med vatten, icke-oxiderande syror, koncentrerade svavel- och salpetersyror, alkalier, ammoniakhydrat, syre, kv?ve, kol, svavel. Det bildar inte enkla katjoner i l?sning. Omvandlas till l?sning "kunglig vodka", blandningar av halogener och halogenv?tesyror, syre i n?rvaro av alkalimetallcyanider. Oxiderat av natriumnitrat under fusion, kryptondifluorid.

Au + HNO3 (konc.) + 4HCl (konc.) \u003d H + NO + 2H 2O

2Au + 6H 2 SeO 4 (konc., horisont) = Au 2 (SeO 4) 3 + 3 SeO 2 + 6H 2 O

2Au + 3Cl 2 (upp till 150°C) = 2AuCl 3

2Au + Cl2 (150-250°C) = 2AuCl

Au + 3Hal + 2HNal (konc.) = H + NO + 2H2O (Hal = Cl, Br, I)

4Au + 8NaCN + 2H2O + O2 \u003d 4Na + 4KOH

Au + NaNO3 = NaAuO2 + NO

Kvitto och ans?kan. Koppar erh?lls genom pyrometallurgisk reduktion av oxiderade sulfidkoncentrat. Den svaveldioxid SO 2 som frig?rs vid rostning av sulfider anv?nds f?r att framst?lla svavelsyra och slaggen anv?nds f?r att framst?lla cinderbetong, stengjutning, slaggull etc. ?tervunnen blisterkoppar renas genom elektrokemisk raffinering. Fr?n anodslammet utvinns ?delmetaller, selen, tellur etc. Silver erh?lls vid bearbetning av polymetalliska (silver-bly-zink) sulfidmalmer. Efter oxidativ rostning destilleras zink av, koppar oxideras och grovt silver uts?tts f?r elektrokemisk raffinering. Med cyanidmetoden f?r guldbrytning tv?ttas den guldhaltiga stenen f?rst med vatten och behandlas sedan med en NaCN-l?sning i luft; i detta fall bildar guld ett Na-komplex, fr?n vilket det f?lls ut med zink:

Na + Zn = Na2 + 2Au?

P? s? s?tt kan silver ocks? isoleras fr?n fattiga malmer. I kvicksilvermetoden behandlas guldb?rande berg med kvicksilver f?r att f? amalgamer guld, sedan destilleras kvicksilver bort.

Cu, Ag och Au bildar legeringar med varandra och med m?nga andra metaller. Av kopparlegeringarna ?r de viktigaste brons(90 % Cu, 10 % Sn), r?d m?ssing(90 % Cu, 10 % Zn), cupronickel(68 % Cu, 30 % Ni, 1 % Mn, 1 % Fe), nysilver(65 % Cu, 20 % Zn, 15 % Ni), m?ssing(60 % Cu, 40 % Zn), samt myntlegeringar.

P? grund av dess h?ga termiska och elektriska ledningsf?rm?ga, formbarhet, goda gjutegenskaper, h?ga dragh?llfasthet och kemiska motst?nd, anv?nds koppar i stor utstr?ckning inom industri, elektroteknik och maskinteknik. Koppar anv?nds f?r att tillverka elektriska ledningar och kablar, olika industriell utrustning (pannor, destillationsapparater, etc.)

P? grund av sin mjukhet legeras silver och guld vanligtvis med andra metaller, oftare med koppar. Silverlegeringar anv?nds f?r tillverkning av smycken och hush?llsartiklar, mynt, radiokomponenter, silver-zink-batterier och inom medicin. Guldlegeringar anv?nds f?r elektriska kontakter, f?r tandproteser och i smycken.

F?reningar av koppar (I), silver (I) och guld (I). Oxidationstillst?ndet +1 ?r mest karakteristiskt f?r silver; i koppar, och s?rskilt i guld, ?r detta oxidationstillst?nd mindre vanligt.

Bin?ra f?reningar Cu (I), Ag (I) och Au (I) ?r fasta kristallina saltliknande ?mnen, mestadels ol?sliga i vatten. Ag(I)-derivat bildas genom direkt interaktion av enkla substanser, medan Cu(I)- och Au(I)-derivat bildas genom reduktion av motsvarande Cu(II)- och Au(III)-f?reningar.

F?r Cu (I) och Ag (I) ?r aminokomplex av typen [E (NH 3) 2] + stabila, och d?rf?r l?ses de flesta Cu (I) och Ag (I)-f?reningar ganska l?tt i n?rvaro av ammoniak, s?:

CuCl + 2NH3 = Cl

Ag 2 O + 4NH 3 + H 2 O \u003d 2 (OH)

Hydroxider av typen [E(NH 3) 2 ](OH) ?r mycket stabilare ?n EON och ?r n?ra alkalier i styrka. EON-hydroxider ?r instabila, och n?r man f?rs?ker f? dem genom utbytesreaktioner frig?rs oxider CuO (r?d), Ag 2 O (m?rkbrun) enligt f?ljande:

2AgNO3 + 2NaOH \u003d Ag2O + 2NaNO3 + H2O

E 2 O-oxider uppvisar sura egenskaper n?r de interagerar med motsvarande basiska f?reningar, kuprater (I), argentater (I) och aurater (I) bildas.

Cu2O + 2NaOH (konc.) + H2O \u003d 2Na

ENAl-halogenider, som ?r ol?sliga i vatten och syror, l?ser sig ganska signifikant i l?sningar av halogenv?tesyror eller basiska halogenider:

CuCl + HC1 = H AgI + KI = K

Vattenol?sliga ECN-cyanider, E2S-sulfider, etc. beter sig p? liknande s?tt.

De flesta Cu(I)- och Au(I)-f?reningar oxideras l?tt (?ven av atmosf?riskt syre), och omvandlas till stabila Cu(II)- och Au(III)-derivat.

4CuCl + O2 + 4HCl \u003d 4CuCl2 + 2H2O

F?r anslutningar. Cu (I) och Au (I) k?nnetecknas av disproportionering:

2CuC1 \u003d СuCl2 + Cu

3AuCl + KCl = K + 2 Au

De flesta av E(I)-f?reningarna s?nderdelas l?tt vid l?tt upphettning och under inverkan av ljus, d?rf?r f?rvaras de vanligtvis i m?rka glasburkar. Ljusk?nsligheten hos silverhalogenider anv?nds f?r att framst?lla ljusk?nsliga emulsioner. Koppar(I)oxid anv?nds f?r f?rgning av glas, emaljer och ?ven inom halvledarteknik.

Koppar(II)f?reningar . Oxidationstillst?ndet +2 ?r typiskt endast f?r koppar. N?r Cu(II)-salter l?ses i vatten eller n?r CuO (svart) och Cu(OH)2 (bl?) reagerar med syror, bildas bl?a vattenkomplex 2+. De flesta kristallina hydrater har samma f?rg, till exempel Cu(NO 3) 2 ?6H 2 O; det finns ocks? kristallhydrater av Cu (II), som har en gr?n och m?rkbrun f?rg.

Under verkan av ammoniak p? l?sningar av koppar (II) salter bildas ammoniater:

Cu(OH)2 ? + 4NH3 + 2H2 = (OH)2

Koppar (II) k?nnetecknas ocks? av anjoniska komplex - kuprater (II). S?lunda l?ser sig Cu(OH)2 delvis vid upphettning i koncentrerade alkalil?sningar och bildar bl? hydroxokuprater (II) av typen M2+1. Hydroxokuprater (II) s?nderdelas l?tt i vattenl?sningar.

I ett ?verskott av basiska halogenider bildar CuHal2 halokuprater (II) av typen M+1 och M2+1 [CuHal4]. Anjoniska komplex av Cu(II) med cyanid, karbonat, sulfat och andra anjoner ?r ocks? k?nda.

Av koppar(II)f?reningarna ?r det kristallina hydratet CuSO 4 ?5H 2 O ( bl? vitriol) anv?nds f?r att f? f?rger, f?r att bek?mpa skadedjur och v?xtsjukdomar, fungerar som utg?ngsprodukt f?r framst?llning av koppar och dess f?reningar, etc.

F?reningar av koppar (III), silver (III), guld (III). Oxidationstillst?ndet +3 ?r mest karakteristiskt f?r guld. F?reningar av koppar (III) och silver (III) ?r instabila och ?r starka oxidationsmedel.

Den initiala produkten f?r framst?llning av m?nga guldf?reningar ?r AuCl 3 , som erh?lls genom att reagera Au-pulver med ett ?verskott av Cl 2 vid 200°C.

Halogeniderna, oxiden och hydroxiden av Au (III) ?r amfotera f?reningar med en ?verv?gande m?ngd sura egenskaper.

NaOH + Au(OH)3 = Na

Au(OH)3 + 4HN03 = H + 3H2O

AuHal 3 + M +1 Hal = M

Nitrato- och cyanoaurater (III) av v?te har isolerats i fritt tillst?nd. I n?rvaro av alkalimetallsalter bildas aurater, till exempel: M +1, M +1, etc.

Guldf?reningar (V) och (VII). Interaktionen mellan guld och krypton(II)fluorid gav guldpentafluorid AuF 5:

2Au + 5KrF 2 = 2AuF 5 + 5Kr

AuF 5 pentafluorid uppvisar sura egenskaper och bildar fluoroaurater (V) med basiska fluorider.

NaF + AuF5 = Na

Au(V)-f?reningar ?r mycket starka oxidationsmedel. S?, AuF 5 oxiderar till och med XeF 2:

AuF 5 + XeF 2 = XeF 4 + AuF 3

Det finns ocks? f?reningar av typen XeFAuF 6 , XeF 5 AuF 6 och n?gra andra.

K?nd extremt instabil fluorid AuF 7 .