Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Водород



 Другие рефераты
Вода. Тяжелая вода Водонефтяные эмульсии Возникновение и развитие науки химии Волокна

еферат


                                  По химии


                                   На тему



                                               Выполнила ученица 11 класса Г

                                                          Средней школы № 64
                                                        Серазетдинова Диана(
                                              Под руководством учителя химии
                                                              Захаровой Л.С.



                                Казань 2001г.



                                    План:
1. Введение.
2. Водород. Положение элемента в периодической системе Д.И. Менделеева.
3. Водород в природе.
4. Получение водорода.
5. Так кто же виноват в нашей смерти?
6. Водород и Вселенная.
7. Список использованной литературы.



                                 1.Введение.
Водород (Hudrogenium)  был  открыт  в  первой  половине  XVI  века  немецким
врачом и  естествоиспытателем  Парацельсом.  В  1776  г.  Кавендиш  (Англия)
установил его свойства и указал отличия от других газов. Водород  имеет  три
изотопа: протий №Н, дейтерий ІН или D, тритий іН или Т.  Их  массовые  числа
равны 1, 2 и 3. Протий и дейтерий стабильны, тритий –  радиоактивен  (период
полураспада 12,5 лет). В природных соединениях дейтерий и протий  в  среднем
содержатся в отношении 1:6800 (по числу атомов). Тритий в природе  находится
в ничтожно малых количествах.
Ядро атома водорода   №Н  содержит  один  протон.  Ядро  дейтерия  и  трития
включают не только протон,  но  и  один,  два  нейтрона.  Молекула  водорода
состоит из двух атомов. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом  и
молекулу водорода:
Энергия                 ионизации                 атома,                  эВ
          13,60
Сродство            атома            к             электрону,             эВ
           0,75
Относительная                                         электроотрицательность
   2,1

Радиус                               атома,                               нм
                    0,046

Межъядерное          расстояние           в           молекуле,           нм
0,0741
Стандартная энтальпия диссоциации молекул при 25єС              436,1

   2. Водород. Положение водорода в периодической таблице Д.И. Менделеева.

В  самом  конце  XVIII  и  в  начале  XIХ  века  химия  вступила  в   период
установления количественных закономерностей: в 1803 году  был  сформулирован
закон  кратных  отношений  (вещества  реагируют  между   собой   в   весовых
отношениях, кратных химическим эквивалентам), а  в  1814  году  опубликована
первая в  истории  химической  науки  таблица  относительных  атомных  весов
элементов. В этой таблице на первом месте оказался водород, а атомные  массы
других элементов выражались числами, близкими к целым.
Особое положение, которое  с  самого  начала  занял  водород,  не  могло  не
привлечь внимания ученых,  и  в  1841  году  химики  смогли  ознакомиться  с
теорией  Уильяма  Праута,  развившего  теорию  Древнегреческих  философов  о
единстве мира и предположившего, что все  элементы  образованы  из  водорода
как из самого легкого элемента. Прауту  возражал  Й.Я.  Берцелиус,  как  раз
занимавшийся уточнением атомных весов: из его опытов следовало, что  атомные
веса элементов не находятся  в  целочисленных  отношениях  к  атомному  весу
водорода. Но, возражали  сторонники  Праута,  атомные  веса  определены  еще
недостаточно точно и в  качестве  примера  ссылались  на  эксперименты  Жана
Стаса, который в 1840 году  исправил  атомный  вес  углерода  с  11,26  (эта
величина была установлена Берцелиусом) на 12,0.
И все же привлекательную гипотезу Праута пришлось на время оставить:  вскоре
тот же Стас тщательными и не подлежащими сомнению исследованиями  установил,
что, например, атомный вес хлора равен 35,45, т.  е.  никак  не  может  быть
выражен числом, кратным атомному весу водорода...
Но вот в 1869 году Дмитрий  Иванович  Менделеев  создал  свою  периодическую
классификацию элементов, положив в ее основу атомные веса элементов  как  их
наиболее  фундаментальную  характеристику.  И  на  первом  месте  в  системе
элементов, естественно, оказался водород.
С открытием  периодического  закона  стадо  ясно,  что  химические  элементы
образуют единый ряд, построение  которого  подчиняется  какой-то  внутренней
закономерности. И это не могло вновь не вызвать к жизни гипотезу  Праута,  —
правда, в несколько измененной форме: в 1888 году Уильям Крукс  предположил,
что все элементы,  в  том  числе  и  водород,  образованы  путем  уплотнения
некоторой первичной материи,  названной  им  протилом.  А  так  как  протил,
рассуждал Крукс, по-видимому, имеет  очень  малый  атомный  вес,  то  отсюда
понятно и возникновение дробных атомных весов.
Но вот что любопытно. Самого Менделеева необычайно занимал вопрос: а  почему
периодическая система  должна  начинаться  именно  с  водорода?  Что  мешает
существованию элементов с  атомным  весом,  меньше  единицы?  И  в  качестве
такого элемента в 1905 году  Менделеев  называет...  «мировой  эфир».  Более
того, он помещает его  в  нулевую  группу  над  гелием  и  рассчитывает  его
атомный вес — 0,000001! Инертный газ со столь  малым  атомным  весом  должен
быть по мнению Менделеева, всепроникающим, а его упругие колебания могли  бы
объяснить световые явления...
Увы,  атому  предвидению  великого  ученого  не  было  суждено  сбыться.  Но
Менделеев  был  прав  в  том  отношении,  что  элементы  не   построены   из
тождественных частиц: мы  знаем  теперь,  что  они  построены  из  протонов,
нейтронов и электронов.
Но позвольте, воскликнете вы, ведь протон — это ядро атома водорода.  Значит
Праут был все-таки прав? Да, он действительно был  по-своему  прав.  Но  это
была, если можно так выразиться, преждевременная правота, потому  что  в  то
время  ее  нельзя  было  ни  по-настоящему  подтвердить,  ни   по-настоящему
опровергнуть...
Впрочем, сам водород сыграл в истории развития  научной  мысли  еще  немалую
роль. В  1913  году  Нильс  Бор  сформулировал  свои  знаменитые  постулаты,
объяснившие на  основе  квантовой  механики  особенности  строения  атома  и
внутреннюю сущность  закона  периодичности.  И  теория  Бора  была  признана
потому, что рассчитанный на ее основе спектр  водорода  полностью  совпал  с
наблюдаемым.



                            3. Водород в природе.

Водород  встречается в свободном состоянии на Земле  лишь  в  незначительных
количествах. Иногда он выделяется вместе с другими газами при  вулканических
извержениях, а также  из  буровых  скважин  при  добычи  нефти.  Но  в  виде
соединений водород весьма распространен. Это  видно  уже  из  того,  что  он
составляет девятую часть массы воды. Водород входит в состав  всех  животных
и растительных организмов, нефти, каменного и бурого углей, природных  газов
и ряда минералов. На долю водорода из всей массы земной коры, считая воду  и
воздух, приходится около 1%. Однако при  пересчете  на  проценты  от  общего
числа атомов содержание водорода в земной коре 17%.
Водород самый распространенный  элемент  космоса.  На  его  долю  приходится
около половины массы Солнца и большинства  других  звезд.  Он  содержится  в
газовых туманностях, в межзвездном газе, входит в  состав  звезд.  В  недрах
звезд происходит превращение ядер атомов водорода в ядра атомов гелия.  Этот
процесс протекает с выделением энергии; для многих звезд, в  том  числе  для
Солнца, он служит главным  источником  энергии.  Скорость  процесса,  т.  е.
количество ядер водорода, превращающихся в ядра  гелия  в  одном  кубическом
метре за одну секунду, мала. Поэтому и количество энергии,  выделяющейся  за
единицу времени в единице объема, мало. Однако, вследствие огромности  массы
Солнца, общее количество энергии, генерируемой и излучаемой  Солнцем,  очень
велико. Оно соответствует уменьшению массы Солнца приблизительно на  4  млн.
т в секунду.


                           4. Получение водорода.
Наиболее старый способ получения водорода - электролиз  воды,  при  котором,
пропуская постоянный ток, на  катоде  накапливают  водород,  а  на  аноде  -
кислород. Такая  технология  делает  его  слишком  дорогим  энергоносителем.
Поэтому пока водород используется только для запуска  космических  аппаратов
с  водородно-кислородными   двигателями.   Чаще   для   получения   водорода
используют технологию горячей переработки водяного пара при температуре 700-
900 °С с участием легкого бензина и тяжелого  жидкого  топлива,  отбирающего
кислород. Это тоже дорогой способ. Существует  несколько  проектов  дешевого
получения водорода. Например, предлагается построить в Гренландии  несколько
грандиозных электростанций, которые будут использовать талую  воду  ледников
для производства электроэнергии, а энергия будет на месте  затрачиваться  на
электролиз  для  получения  водорода,  его  сжижения  и  транспортировку  по
трубопроводам  и  в  танкерах  в  Европу  и  Америку.   Другие   проекты   -
использование энергии атомных и  специальных  солнечных  электростанций  для
получения водорода путем электролиза воды.
Однако сама природа дает рецепт для получения водорода без  огромных  затрат
энергии. На поверхности частиц взвесей в воде существуют  адсорбированные  и
закрепленные   на   поверхности   ферменты    с    высокой    специфичностью
каталитического действия. Они способны расщеплять одну-единственную связь  в
одном  из  веществ  при  очень  высокой  активности  в   обычных   условиях.
Иммобилизованные ферменты могут быть использованы  для  получения  водорода.
Представьте себе горсть порошка с иммобилизованным  на  частицах  ферментом.
Порошок засыпают в банку с водой, стоящую на  солнце,  и  в  ней  начинается
активное выделение водорода. Уже делаются попытки создания такого
 "магического порошка".
Возмо
12
скачать работу


 Другие рефераты
Негізгі құралдарды тиімді пайдалану шаралары
Топтағы қарым-қатынас
Профессиональное обучение
Организационные формы интеграции компаний


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ