Водород строение химическое

Водород. Положение водорода в Периодической системе. Изотопы водорода. Строение электронной оболочки атома водорода, характерные степени окисления. Водород как простое вещество. Строение молекулы. Физико-химические свойства. Получение и применение водорода. Распространение в природе. [c.108]

Водород. Строение атома и химические свойства. Атомарный водород. Молекулярный водород. Горение водорода. Водород как восстановитель. Методы получения водорода. [c.153]

С позиций химии нефть — сложная исключительно многокомпонентная взаиморастворимая смесь газообразных, жидких и твердых углеводородов различного химического строения с числом углеродных атомов до 100 и более с примесью гетероорганических соединений серы, азота, кислорода и некоторых металлов. По химическому составу нефти различных месторождений весьма разнообразны. Поэтому обсуждение можно вести лишь о составе, молекулярном строении и свойствах "среднестатистической" нефти. Меиее всего колеблется элементный состав нефтей 82,5 — 87 % углерода 11,5—14,5 % водорода 0,05 —0,35, редко до 0,7 % кислорода до 1,8 % азота и до 5,3, редко до 10 % серы. Кроме названных, в нефтях обнаружены в незначительных количествах очень многие элементы, в т. I. металлы (Са, Мд, Ре, А1, 51, V, N1, Ыа и др.). [c.59]

Энергия ионизации атома водорода (13,6 эВ, 1312 кДж/моль) столь велика, что соединения водорода (I) даже с такими сильными окислителями, как фтор и кислород, не могут быть ионными. Если же допустить образование в соединениях ионов их исключительно высокое поляризующее действие все равно привело бы к образованию ковалентной связи. По этим же причинам ионы Н+ не могут существовать в свободном состоянии при обычных химических явлениях. Специфика строения атома водорода обусловливает особый, присущий только соединениям водорода (I) вид химической связи — водородную связь. [c.272]

Активность катализатора зависит от его физико-химических свойств строения, химического состава и т. д. Свойства синтетического катализатора зависят не только от качества применяемого для его изготовления сырья, но и от способа производства катализатора. Для естественных катализаторов состав исходной породы также оказывает существенное влияние на каталитическую активность. Некоторые глины (каолин) обладают высокой каталитической активностью к реакциям перераспределения водорода. Активность других глин значительно повышается после их активации кислотами. [c.51]

Первая зона гидратации катиона водорода включает одну молекулу воды. Согласно представлениям о строении химических соединений, можно ли указать в ноне Н3О тот водород, который до образования этого иона был свободным катионом Н+ Одинакова или различна длина т])ех химических сня-зей О—Н в ионе Н3О+ [c.71]

Суть ограничений, связанных с химическим строением, можно понять, изучая простейший по химическому составу полимер — полиэтилен. Его можно считать высшим членом гомологического ряда предельных углеводородов нормального строения. Химическое строение молекул полиэтилена сохраняет определенные черты строения первого члена этого ряда — метана. Как известно, все четыре атома водорода в этой молекуле равноценны, а это означает, что их пространственное положение относительно атома углерода одинаково, т. е. они равноудалены один от другого и от атома [c.727]

Сложный химический процесс взаимодействия водорода с кислородом, представляемый брутто-уравнением (4.1), имеет ряд специфических особенностей. Его максимальный механизм относительно малоразмерен, а компоненты немногочисленны и имеют достаточно простое строение, что позволяет провести несложные оценки значений всех коэффициентов скорости элементарных стадий. Основные особенности процесса в той или иной мере присущи другим аналогичным процессам, и трудно назвать какую-либо особенность горения газов вообще, не присущую этому процессу в частности. В этом смысле универсальность процесса окисления водорода просто поразительна. Например, в зависимости от начальной температуры и стехиометрии ведущий механизм процесса может быть цепно-тепловым, цепным разветвленным, цепным неразветвленным и даже неценным (тепловым) в зависимости от начального давления процесс может иметь либо гомогенный, либо гомогенно-гетерогенный характер в зависимости от начальных температур и давления процесс может демонстрировать один, два, три и даже четыре предела самовоспламенения ( четвертый предел носит вы-роноденный характер) и т. д. [c.247]

Нитросоединения, нитроамины и азотные эфиры спиртов и углеводов весьма значительно различаются между собой по химическому строению, химической стойкости, чувствительности к механическим воздействиям, действию на них водорода в момент выделения, взаимодействию с концентрированной серной кислотой и по другим признакам. [c.15]

В теории типов была сделана попытка построить систематику органических веществ и их реакций. Согласно этой теории, каждое органическое соединение по характеру типичных для него реакций можно-отнести к соответствующему типу. В качестве типичных соединений, под типы которых подводились все органические вещества, первоначально рассматривались простейшие, например водород, вода, хлористый водород, аммиак, позднее—метан. Для описания поведения молекулы в различных химических реакциях сторонники теории типов изображали одну и ту же молекулу с помощью различных формул, в зависимости от рассматриваемой химической реакции. Множественность таких реакций для одного и того же вещества приводила к множественности формул, приписывающихся этому веществу. Ни одна из таких формул не рассматривалась как отображающая внутреннее строение молекулы. Таким образом, вопрос о внутреннем строении химических частиц не решался теорией типов. [c.9]

С менее электроположительными металлами водород вместо химических соединений образует преимущественно твердые растворы. Растворимость водорода в некоторых металлах очень велика и достигает исключительно большого значения у палладия. Кусочек этого металла, помещенный в атмосферу водорода, может поглотить при комнатной температуре объем водорода в 850 раз больший, чем объем самого палладия при этом он лишь незначительно увеличивается в объеме, как бы слегка разбухает. Согласно структурному анализу, строение решетки палладия при этом не изменяется лишь слегка увеличиваются взаимные расстояния между атомами палладия. [c.277]

КИ, полуокружности, треугольники и квадраты, но все эти обозначения имели только качественный характер. Дальтон придал своим символам одновременно и количественное значение они обозначали не только определенный элемент, но и атом с определенным весом. Атомы элементов он представлял с помощью шарообразных символов, которые, поставленные рядом, позволяли представить строение химических соединений. Для кислорода он использовал обозначение в виде кружка, для водорода — кружок с точкой, для серы — кружок с крестом. В соответствии с этим вода обозначалась с помощью кружка и кружка с точкой. Знаки Дальтона вскоре были заменены Берцелиусом новыми обозначениями, на которых основан современный химический язык. [c.34]

Химическую связь в молекуле метана, СН4, удается хорошо объяснить, исходя из представлений о тетраэдрических хр -гибридных орбиталях атома углерода. Эти представления позволяют также объяснить строение этана, СзН , и многих других органических соединений, в которых атомы углерода соединены друг с другом в цепи простыми связями. В этане к каждому из двух атомов углерода присоединено по три атома водорода с образованием ковалентных связей, в которых участвуют три из четырех гибридных хр -орбиталей. Четвертая хр -орбиталь каждого атома углерода используется для образования ковалентной связи с другим таким же атомом. Перекрывание р -гибридных орбиталей двух атомов углерода приводит к возникновению устойчивой связывающей молекулярной орбитали и неустойчивой разрыхляющей орбитали. Связывающая орбиталь, симметричная относительно оси С—С, является а-орбиталью и заполнена двумя электронами со спаренными спинами. [c.565]

Среди всех элементов периодической системы только один элемент — водород — не может быть закреплен за какой-либо группой. От элементов 1А-группы (щелочных элементов) водород отличается неметаллическими свойствами, возможностью появления его в соединениях в степени окисления (—I) от элементов УПА-группы (галогенов) его отличают строения электронной оболочки и восстановительные свойства. Водород по химическому поведению похож на бор (элемент ША-группы) и элементы 1УА-группы, особенно на углерод. [c.57]

Частицы и волны. Теория Бора, с основными положениями которой мы познакомились в 6 и 7, давая возможность определить положение линий в спектре водородного атома (и некоторых других простейших атомных систем), не могла, как это уже указывалось, объяснить ряд других явлений, например различия в интенсивности этих линий. Она оказалась недостаточной также для объяснения строения атомов более сложных, чем атом водорода, и, что особенно важно для химии, не могла объяснить в общем случае связь между атомами в молекулах, т. е. природу химической связи. [c.43]

Для соединений с одинаковой катионной частью полярность зависит от химического строения исходной органической кислоты чем более протонирован атом или атомы водорода в [c.304]

Гидроксильные соединения. Гидроксильная группа в спиртах, кислотах, гидроокисях и других соединениях дает характеристические частоты колебаний, активные как в спектре инфракрасного поглощения, так и в спектре комбинационного рассеяния. Эти частоты обусловлены главным образом валентными колебаниями связи ОН, причем проявление их связано с рядом особенностей, зависящих от молекулярного взаимодействия — образования так называемой водородной связи. Последняя состоит в том, что одновалентный атом водорода, связанный химической связью с атомами фтора, кислорода, азота или другими в какой-либо молекуле, может вступать во вторичную, более слабую связь с атомами фтора, кислорода или другими, принадлежащими другой молекуле (межмолекулярная водородная связь), или с другими группами атомов той же молекулы, что и сам атом водорода (внутримолекулярная водородная связь). Основные проявления водородной связк в колебательных спектрах будут рассмотрены на примере гидроксильных соединений. Спектроскопические исследования показали, что химические связи и электронное строение молекул и отдельных групп при образовании водородной связи О—Н...В (где В — атом О, F, N) претер певают характерные изменения. При образовании водородной связи [c.250]

Строение химических соединений имеет большое значение. Теории приемлемы лишь тогда, когда они объясняют наблюдаемые явления наличие веществ, свойства которых либо не согласуются с теорией без значительных натяжек, либо прямо противоречат ей, является вызовом теории. Фтористый водород служит одним из немногих примеров подобных веществ. Различие и сходство в свойствах воды и жидког о фтористого водорода играют важную роль для разработки теории жидкого состояния. Как было установлено [23], упругость пара жидкого фтористого водорода может быть вычислена на основе учета равновесия между мономером и полимерами. Структура полимеров до настоящего времени еще не выяснена, хотя ее изучали как электронографически [1], так и рентгенографически [9]. [c.25]

Таким образом, для того чтобы отыскать учебную проблему, необходимо проанализировать содержание, а для того чтобы это сделать, нужно прежде всего вскрьггь его структуру, т. е. выделить элементы содержания и связи между ними, а также внутрипредметные связи с предыдущими и последующими темами. Например, при изучении свойств аммиака вначале характеризуют строение атомов элементов азота и водорода, строение молекулы аммиака, определяют степени окисления атомов азота и водорода в аммиаке, а затем химические свойства этого соединения. [c.56]

Найденное Берже и Менцелем [2] различие между атомной массой водорода, определяемой химическими методами и рассчитанной с помощью масс-спектрометра, поколебало представления о сравнительно простом строении воды. Для объяснения этого расхождения исследователи предположили существование изотопа водорода с массой, равной 2. Это был дейтерий Н , или D. Вскоре Уотбэрн и Юри открыли тяжелую воду DjO, а затем обнаружили третий изотоп водорода — тритий Н , или Т. В 1951 г. была пол -чена сверхтяжелая вода (Т2О), которая представляет собой окись слаборадиоактивного трития. Существует также и полутяжелая вода HOD. [c.12]

Водород (Н) — химический элемент, расположенный в Периодической системе или в I, или в VH группах. Двойственное положение водорода определяется особенностями его электрояного строения и проявляемыми в соединениях степенями окисления (см. Физические свойства). В связи с тем что при степени окисления +1 водород не является аналогом подгруппы лития, мы приняли решение поместигь его в VH группу. [c.413]

Перекись водорода. Строение молекулы Н2О2. Современными физико-химическими методами установлено, что оба атома кислорода в перекиси водорода Н2О2 связаны непосредственно друг с другом неполярной ковалентной связью (рис. 56). Связи же между [c.262]

В отличие от большинства зарубежных ученых Бутлеров сразу же оценил значение валентности для органических соединений. Каждому атому свойственна определенная валентность, рассуждал он. Вступая в химическое соединение, атомы затрачивают свои валентности на связь друг с другом. Образующаяся при этом молекула — не случайное нагромождение атомов Сцепляясь своими валентностями-руками, атомы вы нуждены располагаться в молекулах соединения в стро гом порядке. В молекуле воды два одновалентных— од норуких атома водорода и один двухвалентный — дву рукий атом кислорода. Если бы водороды сцепились своими единственными руками друг с другом, им нечем было бы связаться с кислородом. Молекула воды не образовалась бы. Значит, в молекуле воды атомы водорода могут быть непосредственно связаны только с кислородом. Водород—кислород — водород. Строение молекулы по определенному плану диктуется самой природой составляющих ее атомов. [c.148]

Теорц/1 типов установила различное отношсннс так называемого сочетательного водорода (в аминогруппе, гидроксиле и т. п.) и металептического (радикального) водорода к замещению. Эта теория изучала главным образом реакции двойного обмена с участием сочетательного водорода. Теория химического строения позволила изучить способность к замещению металептического водорода. Было установлено различное поведение водорода, соединенного с первичным, вторичным и третичным углеродными атомами. Правда, сначала были открыты и изучены третичные спирты, а затем соответствующие им галогенопроизводные. Спирты послужили в качестве первых органических соединений, на которых изучалась зависимость направления реакции от строения. Но ири этом изучалась реакция их распаденпя при окислении, о которой мы будем говорить в следующем разделе. Первое обобщение относительно реакций замещения в галогенопроизводных углеводородов принадлежит Бутлерову. [c.159]

Таким образом, при определении строения продуктов дегидрохлори-ровапия оставалось сделать выбор между а-окисным строением (III) и дигалоидвиниловыми эфирами диалкилфосфорной кислоты (IV). Окис-ная структура исключалась, ибо вещества присоединяли молекулу хлора, не выделяя при этом хлористого водорода. Строение же (IV) полностью подтвердилось, ибо, кроме химического и спектрографического доказательств наличия двойной связи, эти вещества оказались идентичными (как по константам, так и по биологическому действию) диалкилдигалоид-винилфосфатам, синтезированными ранее Перковым и сотрудниками при взаимодействии а-галоидкарбонильных соединений с триалкилфосфитами. [c.42]

Теперь, обращая внимание на порядок химической связи менеду от-.дельными паями угля и водорода — на химическое строение частиц,— нетрудно убедиться, что формулы 1 и 3 выражают одно и то же строение и формулы 2 и 4 также тожественны между собою.— Число [теоретически возможных] изомеров для формулы С4Пю сводится, таким образом, к тем двум, которые указаны выше и о которых уже давно было говорено мною печатпо. Г СН, №) [c.187]

Необходимость в количественной теории скоростей реакций давно ощущалась в химической кинетике. Было ясно, что объяснение реакционной способности и структуры молекул на основании теории столкновений неточно, так как реагирующие молекулы рассматриваются при этом как твердые шарики. Вычисление скоростей химических реакций по этой теории возможно только для нескольких реакций между атомами и простыми молекулами, когда Р близок к единице, — к нулю. Немного удается предсказать относительно большинства реакций, даже о реакциях молекул несложного строения. Химическая термодинамика не предложила никакого реп1ения для развития теории скоростей, так как она применима только к конечным равновесным концентрациям реагирующих веществ и продуктов и ничего не может сказать о скорости реакции . Скорость может быть очень малой, хотя тенденция к протеканию реакции, мерой которой служит изменение свободной энергии, очень велика. Например, изменение свободной энергии реакции 2Нг(г) + Оа(г) 2НгО(г) при 298,2° К составляет —54,64 ккал/моль это говорит о том, что тенденция водорода и кислорода к образованию паров воды при комнатной температуре достаточно ве.лика. Однако в отсутствие катализатора реакция при 25° является очень медленной. [c.492]

Метан (химическая формула СН4) - простейший представитель ряда метановых углеводородов (алканов) с обидей формулой , Y 2n+2 состояпдий из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Строение молекулы метана можно представить в виде тетраэдра, в центре которого находится атом углерода, а по углам - четыре атома водорода. Тетраэдрическое строение молекулы метана обусловлено 8р-гибридизацией углеродного атома. Расстояние между атомами углерода и водорода равно 1,09 А, тетраэдрический валентный угол равен 109°. Главное отличие метана от всех других углеводородов - это наличие только связи С-Н, средняя энергия которой составляет 99,3 ккал/моль, и отсутствие углеродных связей С-С. Энергия отрыва первого атома Н еш е выше (104,0 ккал/моль). Отношение числа водородных атомов к углероду в метане составляет 4, в этане - 3, в пропане - 2,66, а в высокомолекулярных парафиновых углеводородах приближается к двум, т.е. метан является самым восстановленным из всех углеводородов. Его нахождение в недрах в восстановительной среде так же закономерно, как углекислого газа в окислительных условиях. Исключительное положение метана в земной коре и повсеместное его распространение можно объяснить еш е и тем, что по сравнению со всеми остальными углеводородами он обладает минимальным уровнем свободной энергии (-12,14 ккал/моль), минимальными значениями энтальпии (теплосодержания, -17,89 ккал/моль) и теплоемкости при постоянном давлении (8,536 ккал/моль град), а также максимумом энтропии (44,50 ед. энтропии). Эти свойства в сочетании с очень низким значением критической температуры (-82,4°С) и высоким значением критического давления (4,58 МПа) (табл. 1.1) ставят метан в особое положение среди остальных углеводородов [1. [c.5]

Метан (химическая формула СН4) - простейший представитель ряда метановых углеводородов (алканов) с обидей формулой , Y 2n+2 состояпдий из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Строение молекулы метана можно представить в виде тетраэдра, в центре которого находится атом углерода, а по углам - четыре атома водорода. Тетраэдрическое строение молекулы метана обусловлено 8р-гибридизацией углеродного атома. Расстояние между атомами углерода и водорода равно 1,09 А, тетраэдрический валентный угол равен 109°. Главное отличие метана от всех других углеводородов - это наличие только связи С-Н, средняя энергия которой составляет 99,3 ккал/моль, и отсутствие углеродных связей С-С. Энергия отрыва первого атома Н еш е выше (104,0 ккал/моль). Отношение числа водородных атомов к углероду в метане составляет 4, в этане - 3, в пропане [c.5]

Эволюция живого мира в течение геологического времени приводит к расширению круга таксонов, к увеличению разнообразия форм и замене одних форм другими. Отмечаются и различия в биохимическом составе организмов, стоящих на различных ступенях генетической лестницы, несмотря на единство биохимического плана строения живых организмов. Органические компоненты живых веществ представлены главным образом белками, жирами, углеводами и построены из атомов углерода, водорода, кислорода, азота, серы, фосфора. Клетки живых организмов и растений используют эти элеме+iTbi в качестве источника химической энергии в ходе метаболизма. Распад химических веществ в клетках различных животных осуществляется по единому плану. Однако имеется и ряд различий в биохимическом составе организмов, обусловленных как эволюцией живого вещества в фанерозое, так и различием условий жизни в разных бассейнах в одно и то же геологическое время. [c.188]

В литературе имеется большое количество иротиворечивых данных относительно зависимости скорости гидрогенизации от строения углеводородов. Отсутствие согласия в этом вопросе неудивительно, если учесть различие условий проведения эксперимента разными исследователями. Построение рядов соединений по их химической активности не простое дело. Экспериментальные условия должны быть идентичными, а выполнить это требование не так легко, если учесть многообразие переменных факторов, влияющих на процесс каталитической гидрогенизации количество и активность катализатора, чистоту растворителя и углеводорода (яды катализатора), давление, температуру, скорость перемешивания и т. д. Трудно приготовить второй катализатор, в точности воспроизводящий активность первого, даже при точном воспроизведении всех операций приготовления. Могут отличаться по активности даже последующие образцы катализатора, взятые из одной и той же порции [163]. Кроме того, наблюдаемые скорости гидрогенизации нельзя строго сравнивать, если нельзя сопоставить концентрации водорода и непредельных углеводородов в адсорбционном слое в различных опытах [43]. К тому же серии активности, применимые к катализатору А, не могут быть применены к катализатору Б (например, Р1 к Рс1). [c.247]

Кроме валеитиости ио водороду и по кислороду, способность атомов данного элемента соединяться друг с другом или с атомами других элементов можно выразить иными снособами например, числом химических связей, образуемых атомом данного элемента (ковалентность, см. 39), или числом атомов, непосредственно ок-ружаюи ,пх данный атом координационное число, см. стр. 162 и 5йЗ). С этими и близкими к ним понятиями будем знакомит .ся после изучения теории строения атома. [c.36]

Представления о механизме образования химической связи, развитые Гейтлером и Лондоном на примере молекулы водорода, были распространены и на более сложные молекулы. Ра нработаи-ная на этой основе теория химической связи получила название метода валентных связей (метод ВС). Метод ВС дал теоретическое объяснение важнейших свойств ковалентной связи, позволил понять строение большого числа молекул Хотя, как мы увидим ниже, этот метод не оказался универсальным и в ряде случаев не в состоянии правильно описать структуру и свойства молекул (см. 45), — все же он сыграл большую роль в разработке квантово-механической теории химическон связи и не потерял своего значения до настоящего времени. [c.121]

В апреле 1914 г. Мозли опубликовал результаты исследования 39 элементов, от 1зА1 до 7,Ли. (Напомним, что порядковый номер элемента указывается индексом слева внизу от символа элемента.) Часть полученных им данных воспроизводится на рис. 7-2. Мозли писал Спектры элементов представляют собой равноотстоящие друг от друга горизонтальные линии. Выбранная последовательность расположения элементов соответствует возрастанию их атомных весов (масс), за исключением случаев Аг, Со и Те, когда она не согласовывалась с последовательностью изменения их химических свойств. Между элементами Мо и Ки, а также между Nd и 8т и между XV и Оз остаются вакантные места для спектральных линий, но элементы, которым могли бы соответствовать линии в этих местах, неизвестны... Все это эквивалентно тому, как если бы мы приписали последовательным элементам ряд характеризующих их последовательных целых чисел... Тогда, если бы какой-либо элемент не удавалось охарактеризовать такими числами или произошла ошибка в составлении последовательности элементов либо в нумерации мест, оставленных для еще неизвестных элементов, установленная закономерность (прямолинейная зависимость) оказалась бы сразу же нарушенной. Это позволяет на основании одних лишь рентгеновских спектров заключить, не пользуясь никакой теорией строения атома, что указанные выше целые числа действительно могут характеризовать элементы... Недавно Резерфорд показал, что наиболее важной составной частью атома является расположенное в его центре положительно заряженное ядро, а Ван-ден-Броек выдвинул предположение, что заряд этого ядра во всех случаях представляет собой целочисленное кратное от заряда ядра водорода. Есть все основания предполагать, что целое число, определяющее вид рентгеновского спектра [элемента], совпадает с числом единиц электрического заряда в ядре [его атомов], и, следовательно, данные эксперименты самым серьезным образом подтверждают гипотезу Ван-ден-Броека . [c.312]

Два атома углерода, между которыми существует двойная связь, используют гибридные 5р -орбитали для образования а-связи друг с другом, и одна 2р-орби-таль на каждом из этих атомов остается нетибридизованной. Эти 2р-орбитали перекрываются с образованием л-связи. Атом углерода метильной группы, СН3, находится в состоянии хр -гибридизации, что позволяет ему образовывать четыре простые связи (одну с атомом углерода и три с атомами водорода). Химическое строение пропилена описывается следующей моделью локализованных связывающих орбиталей [c.570]