Поширення. У лабораторіях кисень звичайно одержують термічним розкладанням деяких пероксидів, солей, деяких кисневих кислот (наприклад

Отримання

У лабораторіях кисень звичайно одержують термічним розкладанням деяких пероксидів, солей, деяких кисневих кислот (наприклад, KMnO₄, бертолетової солі — KClO₃):

2KClO₃ = 2KCl + 3O₂ ↑

При 368 °C ця сіль плавиться, а близько 400 °C починає розкладатися. В присутності двокису марганцю MnO₂ (каталізатор) температура розкладу знижується і реакція проходить легше.

У промисловості кисень добувають фракціонованою перегонкою рідкого повітря і електролізом води. З цією метою повітря спочатку скраплюють сильним охолодженням під великим тиском, а потім повільно випаровують з нього азот. Дуже чистий кисень добувають електролізом водного розчину гідроксиду натрію NaOH з застосуванням нікелевих електродів. При цьому на катоді відновлюються катіони Гідрогену, а на аноді окислюються гідроксильні аніони з виділенням кисню.

Електродні реакції можна позначити такими рівняннями:

Катод: 4H + 4e = 2Н₂ ↑

Анод: 4ОН^- — 4e = 2H₂O + O₂ ↑

Електролітичним способом кисень одержують і для промислових потреб, зокрема там, де є дешева електрична енергія.

Гідроге́н (Н) — хімічний елемент з атомним номером 1, що належить до 1-ої групи періодичної системи елементів. Проста речовина Гідрогену — во́день H₂ — безколірний, без запаху і смаку газ, найлегший із усіх відомих газів.

Ізотопи гідрогену мають власні назви: ¹H — протій (Н), ²H — дейтерій (D) і ³H — тритій (T).

Гідроген — один з основних компонентів всіх природних органічних сполук. Водень реагує з неметалами, з металами утворюються гідриди. Суміш водню з киснем (гримучий газ) вибухає при підпалюванні. Водень є відновником.

Сировина для промислового отримання водню — гази нафтопереробки, гази природні, продукти газифікації вугілля та інше. Основні лабораторні способи отримання водню: реакція вуглеводнів з водяною парою, неповне окиснення вуглеводнів, конверсія оксиду вуглецю, електроліз води.

Водень застосовують для синтезу аміаку, метилового спирту, в процесах гідрогенізації, при зварюванні і різанні металів тощо. Водень — перспективне газоподібне пальне. Дейтерій і тритій знайшли застосування в атомній енергетиці.

У земній корі міститься біля 1 % за масою, або 17,25 атомних відсотки Гідрогену. Відносний вміст водню в атмосфері збільшується з висотою. На рівні моря він становить 0,00005 % за об‘ємом, верхні ж шари (вище 100 км) складаються в основному з нього. Вільний водень міститься в горючих газах, що виділяються із землі. Він виникає при гнитті і бродінні органічних речовин і тому міститься в кишкових газах людини і тварин. Основна маса Гідрогену знаходиться в зв‘язаному стані у вигляді різноманітних сполук. Найпоширенішими з них є вода, до складу якої входить 11,19 % Гідрогену. Відома велика кількість сполук Гідрогену з вуглецем (вуглеводні). Гідроген входить до складу нафти, кам‘яного вугілля, деяких мінералів.

У лабораторіях водень отримують дією кислот на метали, наприклад дією сірчаної кислоти на цинк:

H₂SO₄ + Zn = H₂ + ZnSO₄.

У техніці водень отримують:

• з природного газу, що складається в основному з метану, який змішують з водяною парою та киснем і нагрівають до температури 800–900 °C в присутності каталізатора:

СН₄ + О₂ + 2Н₂О = 2СО₂ + 6Н₂;

• при електролізі розчинів хлориду натрію та хлориду калію як побічний продукт виробництва лугів, гіпохлоритів і хлоратів

Дата добавления: 2015-05-23