Vodík

Vlastnosti:

• latinsky: hydrogenium
• je to nejrozšířenější prvek ve vesmíru, na Zemi se vyskytuje převážně ve sloučeninách - nejvíce je ve vodě
• 1.prvek PSP- má 1proton a 1 elektron
• je to bezbarvý plyn, bez chuti a zápachu, nejlehčí ze všech plynů
• tvoří dvouatomové molekuly H₂ -atomy vodíku jsou vázány nepolární kovalentní vazbou
• jsou známé 3 izotopy vodíku, lišící se počtem neutronů v jádře:
1. lehký vodík ¹H(protium)
2. těžký vodík ²H(deuterium)
3. radioaktivní ³H(tritium)
• velká ionizační energie
• nekov, proto má od ostatních prvků I.sk. podstatně vyšší hodnoty elektronegativity
• vodík hoří za přítomnosti kyslíku

Příprava

1. nejčastěji se připravuje reakcí zředěné H₂SO₄ se zinkem : Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂
2. reakcí s-prvku s vodou: 2Na + H₂O → 2NaOH + H ₂
3. elektrolýzou okyselené vody, (na katodě se vyloučí vodík): 2H₃O⁺ + 2e^- → 2H₂O + H₂

Průmyslová výroba

• přeháněním vodní páry přes rozžhavený koks
1. První fáze - vznik směsi oxidu uhelnatého a vodíku: H₂O + C → CO + H₂
2. Druhá fáze - reakce oxidu uhelnatého s vodní párou: CO+H₂O → CO₂ + H₂

• Pyrolýza methanu : CH₄ → C + 2H₂
• Reakcí methanu s vodní párou, při vysoké teplotě (1100) za přítomnosti katalyzátoru: CH₄ + H₂O → CO + 3H₂

Chemické reakce vodíku

• Reaguje se všemi halogeny: H₂ + X₂ → 2HX (X=halogen)
• Redukcí plynným vodíkem, lze připravit řadu kovů z jejich oxidů: WO₃ + 3H₂ → W + 3H₂O
• Hydrogenace : vznik organických látek z anorganických: CO + 2H ₂ → CH₃OH

Užití vodíku

- redukční prostředek, topný plyn, syntézy, plyn na plnění balónů, vodíková bomba, k pohonu raket (kapalný vodík)

Sloučeniny vodíku

• tvoří anorganické sloučeniny : hydridy, kyseliny, hydroxidy, soli
• organické sloučeniny : uhlovodíky, deriváty uhlovodíků

Voda

• nejrozšířenější a nejvýznamější sloučenina vodíku
• vyskytuje se ve 3 skupenství
• molekuly vody jsou lomené, kovalentní vazba O-H je silně polární, 2 volné elektronové páry na kyslíku, a polarita vazeb způsobuje, že molekuly vody jsou polární
• užití: rozpouštědlo, chlazení