Hidro là một nguyên tố khá phổ biến trong tự nhiên nói chung cũng như trong hóa học nói riêng. Ở bài viết này THPT Sóc Trăng books sẽ giải đáp cho các em một số vấn đề liên quan đến tính chất hóa học của Hidro cũng như những ứng dụng vô cùng quan trọng của nguyên tố này.
Tính chất hóa học của Hidro
Dưới đây là những tính chất hóa học nổi bật nhất của nguyên tố hidro. Những tính chất mang tính đặc trưng và ứng dụng cao trong bộ môn hóa học cũng như thực tiễn
Bạn đang xem: Tính chất hóa học của Hidro và ứng dụng của Hidro trong đời sống
Thí nghiệm đưa ngọn lửa chỉ chứa khí H2 vào trong lọ đựng khí Oxi ta thu được những nhận xét sau:
Hidro tiếp xúc với Oxi ở nhiệt độ cao tiếp tục cháy mạnh hơn và trên thành lọ những giọt nước nhỏ li ti. Nếu đốt Hidro trong không khí cũng mang lại những giọt nước tương tự.
Phương trình hóa học: 2H2 + O2 —–to—> 2H2O
Nhận xét:
- Hidro tác dụng với Oxi ở nhiệt độ cao
- Hỗn hợp khí Oxi và khí hidro là một hỗn hợp nổ
- Theo chứng minh, hỗn hợp này sẽ gây nổ lớn nhất nếu trộn nhau ở tỉ lệ là 2:1
Hidro tác dụng với Đồng Oxit [CuO]
Thí nghiệm: Cho luồng khí hidro tinh khiết đi qua bột Oxit của Cu [CuO], sau đó đốt đến nhiệt độ trên 400 độ C, ta có nhận xét sau:
- Ở nhiệt độ thường không có phản ứng hóa học xảy ra
- Đốt nóng tới khoảng 400 độ C, CuO màu đen chuyển sang màu đỏ gạch của Cu
Phương trình phản ứng: H2 [k] + CuO[r] —–to–> H2O[h] + Cu[r]
Tính chất rút ra: Khí hidro đã chiếm lấy nguyên tốt Oxi trong hợp chất oxit của Cu, CuO. Do đó ta nói Hidro có tính chất khử.
Kết luận tổng quát:
Sau 2 thí nghiệm trên ta có thể kết luận khí Hidro không chỉ kết hợp được với đơn chất Oxi mà nó còn kết hợp được với Oxi trong một số Oxit kim loại và cho ra phản ứng tỏa nhiều nhiệt. Do đó, tính khử là một trong những tính chất hóa học của hidro và được xem là một tính chất khá quan trọng.
Ứng dụng của Hidro trong thực tế
Một số tính chất ứng dụng phổ biến của khí Hiro là:
- Dùng trong động cơ tên lửa, làm nhiên liệu thay cho những nhiên liệu như xăng, dầu. Do tính chất cháy sinh ra nhiều nhiệt hơn, nên thường được thay thế bởi các nguyên liệu khác
- Dùng làm đèn xì – oxi để hàn cắt kim loại [ Hidro phản ứng với Oxi tỏa nhiệt lớn]
- Là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất các hợp chất hữu cơ cũng như axit, amoniac
- Điều chế kim loại nhờ vào khả năng khử hợp chất oxit
- Hidro là khí nhẹ nhất, do đó thường dùng để vận hành khinh khí cầu, sản xuất bóng bay..
✓ Học sinh nên thuộc bài ca hóa trị.
Bài tập liên quan đến khí hidro
Câu 1: Các chất nào trong những chất dưới đây dùng để điều chế khí hidro:
A. H2O; HCl ; H2SO4
B. HNO3; H3PO4; NaHCO3
C. CaCO3; Ca[HCO3]2; KClO3
D. NH4Cl; KMnO4; KNO3
Lời giải:
Đáp án là A:
- Điện phân H2O thu được H2
- HCl,H2SO4 tác dụng với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học để thu được khí H2 nguyên chất
Câu 2: Người ta điều chế được 24 g đồng bằng cách dùng hiđro để khử đồng [II] oxit.
a. Khối lượng đồng [II] oxit bị khử là:
A. 15 g B. 45 g C. 60 g D. kết quả khác.
b. Thể tích hiđro [đktc] đã dùng là:
A.8,4 lít B. 12,6 lít C. 4,2 lít D. kết quả khác
Lời giải:
Phương trình hóa học: H2 + CuO ——-> H2O + Cu
n Cu = 24 /64 =0.375 mol
n CuO = n H2 = 0.375 mol
—-> m CuO = 0.375×80 = 30 gam. Chọn D. Kết quả khác [ cau a]
—-> V[H2] = 0.375×22.4 = 8.4 lít
Câu 3: Trong vỏ Trái Đất, hiđro chiếm 1% về khối lượng và silic chiếm 26% về khối lượng. Hỏi nguyên tố nào có nhiều nguyên tử hơn trong vỏ Trái Đẩt ?
Lời giải:
1 nguyên tử H có khối lượng là 1 [đvC]
1 nguyên tử Silic có khối lượng là 28 [đvC]
Gọi khối lượng của vỏ trái đất là X.
- Khối lượng Silic là: 0.26X, suy ra có số nguyên tử H là: 0.26X/28 = 0.0093X…
- Khối lượng H là: 0.01X, suy ra có số nguyên tử Si là: 0.01X/1 = 0.01X…
Do đó có nhiều nguyên tử H hơn mặc dù nó có khối lượng nhỏ hơn Si rất nhiều.
Với 3 bài tập trên đã hệ thống cho các em toàn bộ lý thuyết về tính chất hóa học của Hidro cũng như các dạng toán đặc trưng. 3 dạng toán mà chúng ta thường gặp là điều chế hidro, tính khử hidro và về khối lượng Hidro. Có bất kì thắc mắc gì về bài viết này các em có thể để lại lời nhắn ở dưới bài viết này. Chúc các em học tốt.
Đăng bởi: THPT Sóc Trăng
Chuyên mục: Giáo dục
Bản quyền bài viết thuộc trường THPT Sóc Trăng. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ: Trường THPT Thành Phố Sóc Trăng [thptsoctrang.edu.vn]
Hidro là một trong những nguyên tốt khá là phổ biến ở tự nhiên nói chung và nói riêng trong hóa học. Ở bài viết dưới đây sẽ giải đáp cho chúng ta một số những vấn đề liên quan đến tính chất – ứng dụng của hidro cùng với cách điều chế cho nguyên tố này.
Thông tin cơ bản về khí Hiđro
- Kí hiệu hóa học của hidro là H
- Nguyên tử khối [NTK]: 1; CTHH đơn chất H2; PTK: 2
- Tinh thể hiđro có cấu trúc hình lục phương. Hiđro có mang hóa trị 1 và có thể phản ứng được với hầu hết các nguyên tố khác.
Nguyên tử hidro là nguyên tử của nguyên tố hidro. Nó bao gồm có một electron [e] có điện tích âm và quay xung quanh một proton mang điện tích dương. Proton này là hạt nhân của nguyên tử hidro, chúng được liên kết lại với nhau bằng lực Coulomb.
Tính chất – ứng dụng của Hiđro
Hiđro có những tính chất rất riêng biệt và ứng dụng hidro cũng riêng biệt, dựa vào những tính chất – ứng dụng của hiđro sẽ được người ta vận dụng vào cuộc sống.
Tính chất – ứng dụng của Hiđro
Tính chất vật lý
Hiđro tồn tại ở điều kiện thường với dạng phân tử H2 bao gồm hai nguyên tử hiđrô. Khí H2 không mùi, không màu và ít tan trong nước. H2 có khối lượng nhẹ hơn 14,5 lần không khí, rất dễ cháy để tạo thành hơi nước. Nhiệt độ nóng chảy là -259,14 °C. Nhiệt độ sôi là -252,87 °C.
Vì khí này nhẹ hơn không khí nên lực hấp dẫn của Trái Đất sẽ không đủ lớn để giữ chúng lại gần mặt đất. Vì vậy, khí hidro sẽ tồn tại ở trên tầng cao của khí quyển của Trái Đất là chủ yếu, còn lại sẽ tồn tại dưới dạng hợp chất.
>> Đăng ký học thử miễn phí môn Hóa học 8
Tính chất hóa học của hidro
Tác dụng với phi kim
Hidro tác dụng với một số loại phi kim: Br2, Cl2, O2
Hidro tác dụng với oxi
Ở trong thí nghiệm khi đưa ngọn lửa đang cháy của khí hiđro vào một bình chứa khí oxy thì ngọn lửa có hiện tượng cháy mạnh hơn và trên thanh bình có suất hiện những giọt nước nhỏ. Với hiện tượng trên chúng ta sẽ đưa ra một kết luận đó là khi hidro tác dụng với oxi thì Sẽ sinh ra nước ở nhiệt độ cao.
Phương trình hóa học: 2H2 + O2 → 2H2O
Lưu ý rằng khi hỗn hợp khí oxi và khí hidro sẽ gây nổ. Nếu như chúng ta trộn hai khí này theo tỉ lệ 2:1 thể tích Khí hiđro và khí oxi thì hỗn hợp sẽ tạo nổ mạnh nhất.
Nguyên nhân tạo ra hiện tượng này bao nhiêu đó chính là hỗn hợp cháy rất nhanh và tỏa nhiều nhiệt. Nhiệt này sẽ làm cho thể tích của hơi nước tạo nên sau khi phản ứng tăng cao đột ngột rất nhiều lần. Vì vậy sẽ làm chấn động mạnh đến không khí và gây nổ.
Tác dụng với CuO
Khi cho khí hidro đi qua bột đồng II thì oxit CuO sẽ chuyển thành màu đen.
Hiện tượng xảy ra: không có phản ứng của hoá học xảy ra khi ở nhiệt độ thường.
Khi ống đựng bột CuO được đun nóng ở dưới ngọn lửa của đèn cồn. Sau đó sẽ cho khí H2 đi qua thì ta sẽ nhìn thấy có xuất hiện một chất rắn màu đỏ gạch và sẽ có nước đọng ở trên thành của ống nghiệm.
Thí nghiệm Hidro tác dụng với CuO
Hiện tượng này chúng ta có thể giải thích rằng khi nhiệt độ càng cao thì H2 càng tác dụng dễ với CuO để tạo thành nước và Cu.
Phương trình hóa học:
H2 + CuO [màu đen] →Cu + H2O
Hidro có tính khử và chiếm nguyên tố của oxi ở trong hợp chất của CuO.
Chúng ta có thể rút ra được kết luận rằng: khi ở nhiệt độ thích hợp thì khí hidro kết hợp được với đơn chất oxi và kết hợp cả được với nguyên tố của oxi ở trong một số oxit của kim loại. Hidro có tính khử và mọi phản ứng đều tỏa nhiệt.
>> TOPPY nền tảng học trực tuyển áp dụng công nghệ AI nhắc học thông minh
Dựa vào tính chất – ứng dụng của Hidro trong thực tế
Dựa theo tính chất – ứng dụng của Hiđro được áp dụng nhiều trong nền công nghiệp như:
- Ứng dụng của hiđro trong giao thông vận tải: được sử dụng làm nhiên liệu động cơ, dùng cho động cơ tên lửa, sử dụng bơm cho khinh khí cầu.
- Trong hóa chất: hiđrô là nguyên liệu để sản xuất axit clohidric HCl, amoniac NH3 cùng nhiều hợp chất hữu cơ khác.
- Trong luyện kim: ứng dụng của khí hiđro là chất khử dùng để điều chế kim loại từ oxit của chúng, cắt và hàn kim loại với đèn xì oxi hidro.
Điều chế khí hiđro
Có 2 cách để chúng ta có thể điều chế khí hidro đó là:
Trong phòng thí nghiệm:
Phương pháp điều chế Hidro trong phòng thí nghiệm
– Nguyên liệu: bao gồm dung dịch axit và kim loại.
+ Kim loại bao gồm: Fe, Pb, Zn, Al,…
+ Dung dịch axit gồm: H2SO4 loãng và HCl loãng.
PTHH: Zn + HCl → ZnCl2 + H2
Để điều chế và thu được khí hidro sẽ có 2 cách đó là đẩy không khí hoặc đẩy nước.
Trong công nghiệp
Phương pháp điện phân nước trong công nghiệp
Phương pháp điện phân nước: 2H2O → 2H2+ O2
Trong công nghiệp để điều chế hiđro thì người ta thường dùng than khử oxi trong lò khí của nước hoặc điện phân nước hay điều chế H2 từ khí dầu mỏ, khí thiên nhiên.
Trên đây là những thông tin cơ bản nhất về khí hidro và cách điều chế cũng như tính chất – ứng dụng của Hiđro. Hy vọng với những thông tin trên sẽ giúp ích được cho các bạn trong quá trình học tập cũng như ứng dụng vào trong đời sống hàng ngày.
Xem thêm:
Giải pháp toàn diện giúp con đạt điểm 9-10 dễ dàng cùng Toppy
Với mục tiêu lấy học sinh làm trung tâm, Toppy chú trọng việc xây dựng cho học sinh một lộ trình học tập cá nhân, giúp học sinh nắm vững căn bản và tiếp cận kiến thức nâng cao nhờ hệ thống nhắc học, thư viện bài tập và đề thi chuẩn khung năng lực từ 9 lên 10.
Kho học liệu khổng lồ
Kho video bài giảng, nội dung minh hoạ sinh động, dễ hiểu, gắn kết học sinh vào hoạt động tự học. Thư viên bài tập, đề thi phong phú, bài tập tự luyện phân cấp nhiều trình độ.Tự luyện – tự chữa bài giúp tăng hiệu quả và rút ngắn thời gian học. Kết hợp phòng thi ảo [Mock Test] có giám thị thật để chuẩn bị sẵn sàng và tháo gỡ nỗi lo về bài thi IELTS.
Học online cùng Toppy
Nền tảng học tập thông minh, không giới hạn, cam kết hiệu quả
Chỉ cần điện thoại hoặc máy tính/laptop là bạn có thể học bất cứ lúc nào, bất cứ nơi đâu. 100% học viên trải nghiệm tự học cùng TOPPY đều đạt kết quả như mong muốn. Các kỹ năng cần tập trung đều được cải thiện đạt hiệu quả cao. Học lại miễn phí tới khi đạt!
Tự động thiết lập lộ trình học tập tối ưu nhất
Lộ trình học tập cá nhân hóa cho mỗi học viên dựa trên bài kiểm tra đầu vào, hành vi học tập, kết quả luyện tập [tốc độ, điểm số] trên từng đơn vị kiến thức; từ đó tập trung vào các kỹ năng còn yếu và những phần kiến thức học viên chưa nắm vững.
Trợ lý ảo và Cố vấn học tập Online đồng hành hỗ trợ xuyên suốt quá trình học tập
Kết hợp với ứng dụng AI nhắc học, đánh giá học tập thông minh, chi tiết và đội ngũ hỗ trợ thắc mắc 24/7, giúp kèm cặp và động viên học sinh trong suốt quá trình học, tạo sự yên tâm giao phó cho phụ huynh.