Водород.Перекись водорода

Z.Ə.Əhmədzadə adına Pensər kənd 2 saylı tam orta məktəb-lisey
Mövzu.Hidrogen.Hidrogen –peroksid.
Müəllim:Şabala Əliyev

Dərsin planı

Dövr isistemdə mövqeyi,atomunun quruluşu,izotopları
Kəşfinin qısa tarixi,adının mənşəyi
Fiziki xassələri
Kimyəvi xassələri
Hidrogenin keyfiyyət reaksiyası
Təbiətdə tapılması
Əsas alınma üsulları və tətbiq sahələri
Hidrogen peroksid

Hidrogenin dövri sistemdə mövqeyi,atomunun quruluşu,izotopları

Hidrogen dövri sistemin ilk elementidir.
Hidrogen atomu bir protonu olan nüvədən və 1s orbitalına yerləşən bir elektrondan ibarətdir.
Elektron konfiqurasiyası 1𝑠 1 1𝑠𝑠 1𝑠 1 1 1𝑠 1 ,nisbi elektromənfiliyi 2,1, birləşmələrində oksidləşmə ədədləri -1,0,+1-dir.
Elektron quruluşunun xüsusiyyətləri aşağıdakılardır: onun yeganə elektronu daxili elektronlar vasitəsilə nüvənin təsirindən təcrid olunmur,müsbət yüklənmiş ionu 𝐻 + 𝐻𝐻 𝐻 + + 𝐻 + −elementar hissəcik olan protondur.( 1 𝑝 1 1 1 𝑝 1 1 𝑝 1 𝑝 1 𝑝𝑝 𝑝 1 1 𝑝 1 1 𝑝 1 )
Onun radiusu bütün mövcud elementlərin radiusundan azdır.

Atomunun bu cür quruluşu hidrogenin digər elementlərdən fərqli xassələrinin və onun dövri sistemdə ikili vəziyyətini izah edir.Hidrogen IA qrupunda (qələvi metallarla) və VII A qrupunda (halogenlərlə) yerləşdirilir.
Hidrogenin qələvi metallara oxşarlığı:
Xarici təbəqəsində 1 elektron var
s-elementidir.
Reduksiyaedici xassə göstərir
+1 oksidləşmə ədədi göstərir
Hidrogenin halogenlərlə oxşarlığı
Flüor və xlor kimi qazdır
Molekulu 2 atomludur
Xarici təbəqəsinin tamamlanması üçün 1 elektron çatışmır.
Metallarla birləşmələrində -1 oksidləşmə ədədi göstərir

Təbii hidogenin 2 stabil - ((protium 1 𝐻 1 𝐻 1 1 𝐻 𝐻𝐻 1 𝐻 (99,98%) və deyterium 2 𝐻 2 𝐻 2 2 𝐻 𝐻𝐻 2 𝐻 (D) (0,015%) ) və yarımdağılma dövrü 12,5 il olan radioaktiv tritium 3 𝐻 3 𝐻 3 3 𝐻 𝐻𝐻 3 𝐻 (T) izotopu vardır.
Hidrogenin molekulu iki atomludur ( 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 ),çox davamlıdır ( 𝐸 𝑟𝑎𝑏 𝐸𝐸 𝐸 𝑟𝑎𝑏 𝑟𝑟𝑎𝑎𝑏𝑏 𝐸 𝑟𝑎𝑏 =436 kC/mol).Hidrogen həm polyar kovalent (HCI), həm qeyri-molyar kovalent ( 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 ),həm də ion rabitəsi (NaH) əmələ gətirə bilir.
Hidrogen,həmçinin molekullararası (HF, 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 O) və molekuldaxili (DNT) hidrogen rabitələri əmələ gətirir
Hələ XVI əsrdə alimlər müşahidə etmişdilər ki, dəmir və digər metallara turşularla təsir etdikdə qaz ayrılır.Bu qazı «yanar hava» adlandırırdılar.
Təqribən 100 il sonra ingilis kimyaçısı H.Kavendiş «yanar havanın» xassələrini öyrəndi.O müəyyən etdi ki, bu qaz havada yananda su əmələ gəlir.Hidrogenin H.Kavendiş tərəfindən kəşf ediməsi hesab olunur.
1784 cü ildə fransız alimi A.L.Lavuazye «yanar hava» bəsit maddədir.A.Lavuazye bu maddəni hydrogenium-»su doğuran» adlandırdır.

Hidrogen-yüngül,rəngsiz,iysiz,dadsız qazdır,n.ş.-də sıxlığı -0,09q/ℓ,havadan 14,5 dəfə yüngüldür.-252,8℃ də qaynayır,-259,2℃ də əriyir.
Hidrogen üzvi həlledicilərdə və suda pis ( 1ℓ suda n.ş.-də 2,15 mℓ), bəzi metallarda:Ni,Pt,Pd da yaxşı həll olur.
Buna səbəb hidrogen molekulunun metalın kristal qəfəsindən diffuziya edə bilməsidir.(ən çox həllolma Pd üçün müşahidə olunmuşdur: 850:1)
Hidrogen yüksək istilik keçirmə qabiliyyətinə malikdir(havadan 7 dəfə çox).Səbəbi onun yüngül molekullarının yüksək sürətlə hərəkət etməsidir.
2 həcm hidrogen və 1 həcm oksigen qarışığı «gurldayıcı qaz» adlanır.
-252,8 ℃ dən -259,2℃ temperatura kimi hidrogen maye halda olur.Maye hirogen rəngsiz,çox yüngül,axıcı mayedir.
Bərk hidrogen(-262℃ də) qarabənzər kütlədir
Yüksək təzyiq və aşağı temperaturda hidrogen
metallik hala keçir.Nəzəri cəhətdən belə
hesab edilir ki ,metallik hidrogendən ifrat keçiri-
ciliyə malik naqıiiərin hazırlanmasında raket
yanacağının yeni növünün alınmasında istifadə
edilə bilər.

Adi temperaturda molekulyar hidrogen nisbətən az aktivdir.Bu da molekulda rabitənin möhkımliyi ilə izah edilir.Qızdırıldıqda təsirsiz qazlar,B,Si,P,AI dan başqa praktik olaraq əsas yarım qrup elementlərinin əmələ gətirdikləri bütün bəsit maddələrlə reaksiyaya daxil olur.
Kimyəvi reaksiyalarda hidrogen əsasən reuksiyaedici,bəzi hallarda oksidləşdirici olur.
Hidrogenin iştirak etdiyi mühüm reaksiyaları nəzərdən keçirək:
Hidrogen reduksiya edici kimi.
I.Qeyri-metallarla qarşılıqlı təsir.
a)Halogenlərlə qarşılıqlı təsir:Flüor ilə adi şəraitdə,həmçinin qaranlıda partlayışla,xlorla işıqda(ya ultra bənövşəyi şüaların iştirakı ilə) zəncirvari mexanizmlə,brom və yodla qızdırıldıqda reaksiyaya daxil olir.
𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 + 𝐻𝑎𝑙 2 𝐻𝐻𝑎𝑎𝑙𝑙 𝐻𝑎𝑙 2 2 𝐻𝑎𝑙 2 →2HHaI

2.Oksigenlə qarşılı təsir.
2:1 həcm nisbətindəki 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 və 𝑂 2 𝑂𝑂 𝑂 2 2 𝑂 2 qarışı gürüldayıcı qaz adlanır
𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 + 𝑂 2 𝑂𝑂 𝑂 2 2 𝑂 2 → 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 O
3.Kükürdlə qarşılıqlı təsir

4.Azotla qarşılıqlı təsir.

5. Karbonla qarşılıqlı təsir.

II.Mürəkkəb maddələrlə qarşılıqlı təsir.
1.Az aktiv metalların oksidləri ilə qarşılıqlı təsir.
Hidrogen yalnız gərginliklər sırasında sinkdən sağda yerləşən metalları reduksiya edir.Bu metoddan istifadə edərək yüksək saflığa malik və cətin ərirən metalları alırlar.

2.Qeyri-metallların oksidləri ilə qarşılıqlı təsir.


3.Üzvi maddələrlə qarşılıqlı təsir.
𝜋𝜋 rabitəsi olan üzvi birləşmələr,gərginlikli tsikloalkanlar hidrogenləşmə reaksiyalarına daxil olur,Pt,Pd katalizatorlarından istifadə edilir.




Maye yağları hidrogenləşdirib marqarin alirlar:
Maye yağ +
Nitrobirləşmələri aminlərə kimi reduksiya edir.

Hidrogen-oksidləşdirici kimi
Qələvi və qələvi-torpaq metalları ilə qarşılıqlı təsir. İon rabitəli hidridlər əmələ gəlir(hidrogenin oksidləşmə ədədi -1)

Hi
Xarici görünüşünə və əksər fiziki xassələrinə görə hidridlər uyğun halogenidlərə oxşayır(ağ rəngli kristal maddələrdir).Lakin kimyəvi xassələrinə görə onlardan fərqlənir.
Hidridlər 𝐻 − 𝐻𝐻 𝐻 − − 𝐻 − ionuna görə qüvvətli reduksiyaedicilərdir,su və turşularla parçalanırlar
Qızdırıldıqda parçalanırlar:
Havanın oksigeni ilə reaksiyaya daxil olurlar:
və ya Ca 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 + 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 O→𝐶𝐶𝑎𝑎( 𝑂𝐻) 2 𝑂𝑂𝐻𝐻) 𝑂𝐻) 2 2 𝑂𝐻) 2
Rubidium və seziumun hidridləri havada alovlanır,hidridlərin ərintilərinin elektroliz etdikdə anodda 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 alınır

Hidrogenin keyfiyyət reaksiyası onun xarakterik səslə yanmasıdır.Hidrogenlə hava qarışığı gurultulu səslə,saf hidrogen isə sakit səslə yanır.Hidrogen rəngsiz alovla yanır.

Müasir kosmokimyanın məlumatlarına görə hidroen kainatda ən geniş yayılmış elementdir.Kosmik fəzada hidrogen əsasən ayrı-ayrı atomlar şəklində mövcuddur.
Yer planetində yayılmasına görə isə hidrogen elementlər arasında 9-cu yerdə durur.
Hidrogen Yerdə əsasən birləşmələr şəklində rast gəlinir.
Hidrogen suyun,neftin,təbii qazın,daş kömürün heyvan və bitki orqanizmlərinin tərkib hissəsidir.
Hidrogen sərbəst şəkildə çox nadir hallarda vulkanik qazların tərkibində ola bilər.

Hidrogenin əsas alınma üsulları 𝐻 + 𝐻𝐻 𝐻 + + 𝐻 + protonunun kifayət qədər qüvvətli reduksiya edicilərlə reduksiya edilməsinə əsaslanır.
Sənaye üsulları
Metanın su buxarı ilə konversiyası ( )

2.Bərk yanacağın qazlaşdırılması


3.Metanın termiki parçalanması

4.Su buxarının dəmirlə reduksiyası

Suyun elektrolizi
Suyun elektrik keçiriciliyini təmin etmək üçün ona qüvvətli elektrolitlər
qatırlar:

Laboratoriya üsulları.
1.Mettaların turşularla qarşılıqlı təsirindən.Oksidləşdirici olmayan turşulardan və metalların elektrokimyəvi gərginliklər sirasında hidrogendən əvvəl yerləşən metallardan istifadə olunur.


2)Qələvi və qələvi-torpaq metallarının su iləqarşılıqlı təsirindən


3)AI,Zn vəSi-un qələvinin suda məhlulu reaksiyasından.Oksidləşdirici sudur



4.Suyun qələvi və qələvi torpaq metallarının hidridləriilə qarşılıqlı təsirindən.

Hidrogenin tətbiqi

Hidrogen-peroksid

Hidrogen peroksid ( 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 𝑂 2 𝑂𝑂 𝑂 2 2 𝑂 2 )-davamsız,özlü,rəngsiz mayedir,sudan 1,5 dəfə ağırdır(𝜌𝜌=1,45 𝑞 𝑠𝑚 3 𝑞𝑞 𝑞 𝑠𝑚 3 𝑠𝑚 3 𝑠𝑠𝑚𝑚 𝑠𝑚 3 3 𝑠𝑚 3 𝑞 𝑠𝑚 3 ).
Hidrogen peroksid molekulunda H-O rabitəsi polyar kovalent,O-O rabitəsi qeyri-polyar kovalentdir.
Molekulları arasında hidrogen rabitələri yarandığı üçün 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 𝑂 2 𝑂𝑂 𝑂 2 2 𝑂 2 molekulları , 𝐻 2 𝐻𝐻 𝐻 2 2 𝐻 2 O molekullarına nizbətən daha güclü assosiasia olunmuşdur,ona gorə də o,daha ağır və özlüdür,daha yüksək temperaturda qaynayır.
Hidrogen-peroksid su ilə istənilən nisbətdə qarışır,həmçinin spirtdə,efirdə yaxşı həllolur.

Alınması

Laboratoriyada əvvəlcə barium peroksid alırlar: 2Ba+ 𝑂 2 (𝑎𝑟𝑡𝚤𝑞) 𝑂𝑂 𝑂 2 (𝑎𝑟𝑡𝚤𝑞) 2 (𝑎𝑟𝑡𝚤𝑞) 2 2 (𝑎𝑟𝑡𝚤𝑞) (𝑎𝑎𝑟𝑟𝑡𝑡𝚤𝚤𝑞𝑞) 2 (𝑎𝑟𝑡𝚤𝑞) 𝑂 2 (𝑎𝑟𝑡𝚤𝑞) → 2𝐵𝑎𝑂 2 2𝐵𝐵𝑎𝑎𝑂𝑂 2𝐵𝑎𝑂 2 2 2𝐵𝑎𝑂 2 (t=500℃)
Sonra isə barium-peroksidə soyuqda duru sulfat turşusu ilə təsir edirlər.

Sənayedə hidrogen peroksidi 50% sulfat turşusunun elektroliziilə alınan persulfat turşusunun su ilə qarşılırlı təsirindən alırlar:

Kimyəvi xassələri

Hidrogen peroksid molekulunda oksigenin oksidləşmə dərəcəsi -1dir( ), ) oksigen aralıq oksidləşmə ədədi halında olduğu üçün,o həm oksidləşdirici,həm də reduksiyaedicidir, lakin oksidləşdiricilik xassələri daha üstündür.Hidrogen-peroksidin iştirakı ilə baş verən bəzi reaksiyaları nəzərdən keçirək:
Turşu xassələri
1Zəif turşu xassələrəri:

İkinci pillə üzrə dissosiasiya praktik olaraq baş vermir

2.Qələvilərlə qarılıqlı təsir:


Metalların peroksidlərinə hidrogen peroksidin duzları kimi baxmaq olar.Onlar metalatomlarından və anionlarından ibarətdir.
Red-oks xassələri
1.Parçalanması(disproporsiallaşma reaksiyasıyası)



Azca qızdırdılqıqda ,işıqda,otaq temperaturunda 𝑀𝑛𝑂 2 𝑀𝑀𝑛𝑛𝑂𝑂 𝑀𝑛𝑂 2 2 𝑀𝑛𝑂 2 ,Cu,Fe, Mn katalizatorlarının həmçinin bu metalların ionlarının iştirakı ilə parçalanır.

Hidrogen-peroksid,həmçinin qanın katalaza fermentinin təsiri ilə də parçalanır.

Hidrogen-peroksidin oksidləşdiricilik xassələri

Hidrogen peroksid turş mühitdə daha qüvvətli oksidləşdiricidir.

Hidrogen peroksidin reduksiya edicilik xassələri(zəif reduksiyaedicir: V)

Hidrogen-peroksidin tətbiqi

Hidrogen peroksidin tətbiqi onun oksidləşdiricilik qabiliyyətinə və reduksiya məhsulunun zərərsiz olmasına əsaslanır.
Çox qatı(>80%)sulu məhlulundan raket yanacağında oksidləşdirici kimi;
Peroksidli birləşmələrin alınmasında;
SYM istehsalında;
Polimerkəşmə reaksuyalarında inisiator kimi;
3%-li məhlulundan tibdə dezinfeksiyaedici kimi;
Parça,kağız,dərinin,saçların,samanın,yunun ağardılmasında istifadə olunur.

Hidrogen peroksidlə maraqlı təcrübələr