Oxid vodíku: popis látky, příprava, vlastnosti

Jaká je kyslíková sloučenina vodíku? Oxid tohoto prvku má určité fyzikální a chemické vlastnosti. Pokusme se pochopit dualitu vlastností této sloučeniny a identifikovat její charakteristické rysy.

Definice

Nejdůležitější a nejběžnější látka na naší planetě je kyslík složená z vodíku. Oxid je pro nás znám jako obyčejná voda. Je obtížné si představit nějakou jinou sloučeninu, která má stejný význam pro živé organismy. Oxidy se nazývají binární sloučeniny, které zahrnují kyslík. Důležitou podmínkou je umístění kyslíku na konci chemického vzorce.

Klasifikace

V současné době existují tři skupiny oxidů. Hlavní jsou kyslíkaté sloučeniny, které jsou tvořeny kovy s nízkou valencí (jednou nebo dvěma). Jako výjimky z obecného pravidla lze vzít v úvahu oxidy berylia a oxidu zinečnatého. Přes skutečnost, že valence těchto kovů se rovná dvěma, jejich sloučeniny kyslíku se vztahují amfoterní oxidy. Vlastností amfoterních sloučenin je jejich interakce s kyselinami a zásadami. Dvě vlastnosti jsou také ukázány oxidy kovů majících valence tří.

Oxidy kyselin tvořené nekovy, stejně jako kovy s valencí od čtyř do sedmi. Která skupina je vodíková sloučenina? Oxid tohoto prvku vykazuje dvojí chemické vlastnosti, proto se považuje za amfoterní sloučeninu.

Získání v laboratoři

Snížení oxidů vodíkem je jedním ze způsobů, jak získat vodu. Tento proces se používá v průmyslu pro zpracování kovového šrotu, uvolňování železných a neželezných kovů z něj. Hydrogenace se týká tepelného a katalytického procesu, jedním z jejichž produktů je kapalná voda.

Prevalence v přírodě

Má tato přírodní směs v přírodě? Oxid tohoto nekovu je přítomen v plynné formě v složení vzduchu v ledovcích je v pevném stavu. Tekutá forma tohoto oxidu je obyčejná voda, se kterou je každý člověk znám. Vpravo je tento oxid považován za nejobvyklejší látku na Zemi a zajišťuje tok všech biologických a chemických procesů vyskytujících se u volně žijících živočichů.

Fyzikální vlastnosti a konstrukční vlastnosti

Za normálních podmínek je voda bezbarvá, bez chuti a bez zápachu. Tato látka je považována za vynikající polární rozpouštědlo, a proto se ve vodném prostředí objevuje mnoho procesů. Jeho bod varu je 100 stupňů. Při nulové teplotě se voda změní na led. Tato sloučenina má strukturu dipolu a to lze vysvětlit vlastnostmi molekuly. Vzhledem k tomu, že dva atomy elektronů zůstávají v kyslíku nevyužité, ve sp3 oxidu má hybridní stav atom kyslíku, úhel valence je 110 stupňů.

Chemické vlastnosti

S jakými látkami reaguje oxid kyslíku? Chemická rovnice odrážející reakci mezi vodou a kyselými oxidy předpokládá tvorbu kyselin. Výjimka z obecného pravidla je oxid křemíku - nereaguje s oxidem vodíku. Rovnice reakce mezi kyslíkovou sloučeninou aktivního kovu a vody je prezentována ve formě: CaO + H ₂ O = Ca (OH) ₂

Konečným produktem této interakce je alkalie.

Kromě reakcí s oxidy je voda schopna reagovat s kovy. Alkalické kovy (bez zahřívání) tvoří alkálii a vytváří se také plynný vodík.

Kovy střední aktivity (při zahřátí) tvoří oxid a vodík v reakci s vodou. Nízkoaktivní kovy, které se nacházejí v elektrochemické řadě namáhání kovů po vodíku, nejsou schopny reagovat s vodou.

Sekvence laboratorní produkce vody může být znázorněna následujícím způsobem: oxid vodíku. Reakce, k níž dochází v tomto případě, je exotermní a je doprovázena uvolněním velkého množství tepelné energie. Jeho konečným produktem je oxid vodíku. Reakční rovnice má formu: 2H ₂ + O ₂ = 2H ₂ O

Dvojitá struktura molekuly vody vysvětluje možnost tvorby vodíkových vazeb kovalentní povahy touto anorganickou sloučeninou. Tato sloučenina má nejvyšší hodnotu tepelné vodivosti, proto voda je látka, která se používá v topných systémech.

Biologický význam

Není možné si představit život člověka bez vody. Toto univerzální rozpouštědlo je nutné nejen v chemické laboratoři. Každý druhý komplexní biochemický proces probíhá v živých bytostech. Voda je nejen aktivní účastník mnoha syntéz, ale také působí jako vedlejší produkt mnoha z nich. Během šedesáti let své existence člověk prochází svým tělem asi 50 tun tohoto jedinečného anorganické hmoty.

Oxid vodíku byl nalezen v mnoha oblastech průmyslové lidské činnosti. Tato sloučenina je nepostradatelná v medicíně, v poptávce v zemědělství.

Například v energetickém systému je popsaná chemická sloučenina pracovní tekutinou a hlavní chladicí kapalina. Elektrické stanice založené na tom spotřebovávají až 40 kubických metrů vody za sekundu. Například pro úplné chlazení turbínového kondenzátoru je potřeba až deset tisíc kubických metrů oxidu vodíku. V metalurgickém průmyslu se voda používá jako chladící látka pro hlavní zařízení, používají se také její fyzikální vlastnosti, jako je vysoká tepelná vodivost.

V chemickém průmyslu je poptávka jako dobrá rozpouštědla, stejně jako vynikající "vozidlo" pro přepravu činidel z jednoho technologického produktu do druhého.

Upozorňujeme, že stažení tekutého průmyslového odpadu se provádí také ve formě suspenzí a emulzí. Je obtížné spolehlivě odhadnout ty objemy oxidu vodíku, které odpovídají potřebám domácností a průmyslu.

V medicíně je voda vynikajícím rozpouštědlem, látkou pro hygienu a hygienu, drogu. Poskytuje přenos živin do rostlin, je aktivní účastník fotosyntézy, regulátor teploty živých bytostí. V každodenním životě je tato chemická sloučenina nezbytná jak pro vaření, tak pro odstraňování lidských odpadních produktů. Proto je tak důležité, aby pitná voda, kterou lidé používají, splňovala všechny požadavky a neobsahovala nečistoty škodlivé pro lidské zdraví.

Mimochodem, mezi četnými tvory, které žijí na naší planetě, pouze viry nepotřebují vodu.