Hidrogen H adalah unsur paling umum di Alam Semesta (sekitar 75% massa), dan di Bumi merupakan unsur paling melimpah kesembilan. Senyawa hidrogen alami yang paling penting adalah air.
Hidrogen menempati urutan pertama dalam tabel periodik (Z = 1). Ia memiliki struktur atom paling sederhana: inti atom adalah 1 proton, dikelilingi oleh awan elektron yang terdiri dari 1 elektron.
Dalam beberapa kondisi, hidrogen menunjukkan sifat logam (menyumbangkan elektron), sementara pada kondisi lain ia menunjukkan sifat nonlogam (menerima elektron).
Isotop hidrogen yang terdapat di alam adalah: 1H - protium (inti terdiri dari satu proton), 2H - deuterium (D - inti terdiri dari satu proton dan satu neutron), 3H - tritium (T - inti terdiri dari satu proton dan dua neutron).

Zat sederhana hidrogen

Molekul hidrogen terdiri dari dua atom yang dihubungkan oleh ikatan kovalen nonpolar.
Sifat fisik. Hidrogen adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan tidak beracun. Molekul hidrogen tidak polar. Oleh karena itu, gaya interaksi antarmolekul dalam gas hidrogen kecil. Hal ini diwujudkan dengan titik didih yang rendah (-252,6 0C) dan titik leleh (-259,2 0C).
Hidrogen lebih ringan dari udara, D (melalui udara) = 0,069; sedikit larut dalam air (2 volume H2 larut dalam 100 volume H2O). Oleh karena itu, hidrogen, bila diproduksi di laboratorium, dapat dikumpulkan dengan metode perpindahan udara atau air.

Produksi hidrogen

Di laboratorium:

1. Pengaruh asam encer pada logam:
Zn +2HCl → ZnCl 2 +H 2

2. Interaksi alkali dan logam dasar dengan air:
Ca +2H 2 O → Ca(OH) 2 +H 2

3. Hidrolisis hidrida: hidrida logam mudah terurai oleh air untuk membentuk alkali dan hidrogen yang sesuai:
NaH +H 2 O → NaOH +H 2
CaH 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + 2H 2

4. Pengaruh alkali pada seng atau aluminium atau silikon:
2Al +2NaOH +6H 2 O → 2Na +3H 2
Zn +2KOH +2H 2 O → K 2 +H 2
Si + 2NaOH + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2

5. Elektrolisis air. Untuk meningkatkan daya hantar listrik air ditambahkan elektrolit, misalnya NaOH, H 2 SO 4 atau Na 2 SO 4. 2 volume hidrogen terbentuk di katoda, dan 1 volume oksigen di anoda.
2H 2 O → 2H 2 +O 2

Produksi industri hidrogen

1. Konversi metana dengan uap, Ni 800 °C (termurah):
CH 4 + H 2 O → CO + 3 H 2
CO + H 2 O → CO 2 + H 2

Total:
CH 4 + 2 H 2 O → 4 H 2 + CO 2

2. Uap air melalui kokas panas pada suhu 1000 o C:
C + H 2 O → CO + H 2
CO +H 2 O → CO 2 + H 2

Karbon monoksida (IV) yang dihasilkan diserap oleh air, dan 50% hidrogen industri diproduksi dengan cara ini.

3. Dengan memanaskan metana hingga 350°C dengan adanya katalis besi atau nikel:
CH 4 → C + 2H 2

4. Elektrolisis larutan KCl atau NaCl dalam air sebagai produk sampingan:
2H 2 O + 2NaCl → Cl 2 + H 2 + 2NaOH

Sifat kimia hidrogen

• Dalam senyawa, hidrogen selalu bersifat monovalen. Hal ini ditandai dengan bilangan oksidasi +1, tetapi dalam hidrida logam sama dengan -1.
• Molekul hidrogen terdiri dari dua atom. Munculnya hubungan di antara mereka dijelaskan oleh pembentukan pasangan elektron umum H:H atau H 2
• Berkat generalisasi elektron ini, molekul H2 lebih stabil secara energi dibandingkan atom individualnya. Untuk memecah 1 mol molekul hidrogen menjadi atom, diperlukan energi sebesar 436 kJ: H 2 = 2H, ∆H° = 436 kJ/mol
• Hal ini menjelaskan aktivitas molekul hidrogen yang relatif rendah pada suhu biasa.
• Dengan banyak nonlogam, hidrogen membentuk senyawa gas seperti RH 4, RH 3, RH 2, RH.

1) Membentuk hidrogen halida dengan halogen:
H 2 + Cl 2 → 2HCl.
Pada saat yang sama, ia meledak dengan fluor, bereaksi dengan klor dan brom hanya jika disinari atau dipanaskan, dan dengan yodium hanya jika dipanaskan.

2) Dengan oksigen:
2H 2 + O 2 → 2H 2 O
dengan pelepasan panas. Pada suhu normal reaksi berlangsung lambat, di atas 550°C reaksi meledak. Campuran 2 volume H2 dan 1 volume O2 disebut gas detonasi.

3) Ketika dipanaskan, ia bereaksi kuat dengan belerang (jauh lebih sulit dengan selenium dan telurium):
H 2 + S → H 2 S (hidrogen sulfida),

4) Dengan nitrogen dengan pembentukan amonia hanya pada katalis dan pada suhu dan tekanan tinggi:
ZN 2 + N 2 → 2NH 3

5) Dengan karbon pada suhu tinggi:
2H 2 + C → CH 4 (metana)

6) Membentuk hidrida dengan logam alkali dan alkali tanah (hidrogen adalah zat pengoksidasi):
H 2 + 2Li → 2LiH
dalam hidrida logam, ion hidrogen bermuatan negatif (bilangan oksidasi -1), yaitu Na + H hidrida - mirip dengan Na + Cl klorida -

Dengan zat kompleks:

7) Dengan oksida logam (digunakan untuk mereduksi logam):
CuO + H 2 → Cu + H 2 O
Fe 3 O 4 + 4H 2 → 3Fe + 4H 2 O

8) dengan karbon monoksida (II):
CO + 2H 2 → CH 3 OH
Sintesis - gas (campuran hidrogen dan karbon monoksida) memiliki arti praktis yang penting, karena bergantung pada suhu, tekanan dan katalis, berbagai senyawa organik terbentuk, misalnya HCHO, CH 3 OH dan lain-lain.

9) Hidrokarbon tak jenuh bereaksi dengan hidrogen menjadi jenuh:
C n H 2n + H 2 → C n H 2n+2.

Hidrogen adalah gas; ia menempati urutan pertama dalam Tabel Periodik. Nama unsur ini, yang tersebar luas di alam, diterjemahkan dari bahasa Latin sebagai “penghasil air”. Jadi sifat fisik dan kimia hidrogen apa yang kita ketahui?

Hidrogen: informasi umum

Dalam kondisi normal, hidrogen tidak memiliki rasa, bau, dan warna.

Beras. 1. Rumus hidrogen.

Karena sebuah atom mempunyai satu tingkat energi elektronik, yang dapat menampung maksimal dua elektron, maka untuk keadaan stabil atom dapat menerima satu elektron (bilangan oksidasi -1) atau melepaskan satu elektron (bilangan oksidasi +1), menunjukkan a valensi konstan I Oleh karena itu lambang unsur hidrogen ditempatkan tidak hanya pada golongan IA (subkelompok utama golongan I) bersama dengan logam alkali, tetapi juga pada golongan VIIA (subkelompok utama golongan VII) bersama dengan halogen . Atom halogen juga kekurangan satu elektron untuk mengisi tingkat terluarnya, dan seperti hidrogen, atom halogen adalah nonlogam. Hidrogen menunjukkan bilangan oksidasi positif dalam senyawa jika ia berasosiasi dengan unsur bukan logam yang lebih elektronegatif, dan bilangan oksidasi negatif dalam senyawa dengan logam.

Beras. 2. Letak hidrogen dalam tabel periodik.

Hidrogen memiliki tiga isotop, yang masing-masing memiliki namanya sendiri: protium, deuterium, tritium. Jumlah yang terakhir di Bumi dapat diabaikan.

Sifat kimia hidrogen

Pada zat sederhana H2, ikatan antar atomnya kuat (energi ikatan 436 kJ/mol), sehingga aktivitas molekul hidrogen rendah. Dalam kondisi normal, ia hanya bereaksi dengan logam yang sangat reaktif, dan satu-satunya non-logam yang bereaksi dengan hidrogen adalah fluor:

F 2 +H 2 =2HF (hidrogen fluorida)

Hidrogen bereaksi dengan zat sederhana (logam dan non-logam) dan kompleks (oksida, senyawa organik tidak spesifik) lainnya baik melalui iradiasi dan peningkatan suhu, atau dengan adanya katalis.

Hidrogen terbakar dalam oksigen, melepaskan sejumlah besar panas:

2H 2 +O 2 =2H 2 O

Campuran hidrogen dan oksigen (2 volume hidrogen dan 1 volume oksigen) meledak hebat ketika dinyalakan dan oleh karena itu disebut gas peledak. Saat bekerja dengan hidrogen, peraturan keselamatan harus dipatuhi.

Beras. 3. Gas yang mudah meledak.

Dengan adanya katalis, gas dapat bereaksi dengan nitrogen:

3H 2 +N 2 =2NH 3

– reaksi ini pada suhu dan tekanan tinggi menghasilkan amonia dalam industri.

Pada suhu tinggi, hidrogen mampu bereaksi dengan belerang, selenium, dan telurium. dan bila berinteraksi dengan logam alkali dan alkali tanah, terjadi pembentukan hidrida: 4.3. Total peringkat yang diterima: 152.

Mari kita lihat apa itu hidrogen. Sifat kimia dan produksi nonlogam ini dipelajari pada mata pelajaran kimia anorganik di sekolah. Unsur inilah yang memimpin tabel periodik Mendeleev, dan oleh karena itu layak untuk dijelaskan secara rinci.

Informasi singkat tentang membuka elemen

Sebelum melihat sifat fisik dan kimia hidrogen, mari kita cari tahu bagaimana unsur penting ini ditemukan.

Ahli kimia yang bekerja pada abad keenam belas dan ketujuh belas berulang kali menyebutkan dalam tulisan mereka tentang gas yang mudah terbakar yang dilepaskan ketika asam terkena logam aktif. Pada paruh kedua abad kedelapan belas, G. Cavendish berhasil mengumpulkan dan menganalisis gas ini, sehingga memberinya nama “gas yang mudah terbakar”.

Sifat fisik dan kimia hidrogen belum dipelajari pada saat itu. Baru pada akhir abad kedelapan belas A. Lavoisier mampu menetapkan melalui analisis bahwa gas ini dapat diperoleh dengan menganalisis air. Beberapa saat kemudian, ia mulai menyebut unsur baru tersebut hidrogen, yang jika diterjemahkan berarti “melahirkan air”. Hidrogen mendapatkan nama Rusia modernnya dari M. F. Solovyov.

Berada di alam

Sifat kimia hidrogen hanya dapat dianalisis berdasarkan keberadaannya di alam. Unsur ini terdapat di hidro dan litosfer, dan juga merupakan bagian dari mineral: gas alam dan ikutannya, gambut, minyak, batu bara, serpih minyak. Sulit membayangkan orang dewasa yang tidak mengetahui bahwa hidrogen adalah salah satu komponen air.

Selain itu, nonlogam ini terdapat pada tubuh hewan dalam bentuk asam nukleat, protein, karbohidrat, dan lemak. Di planet kita, unsur ini jarang ditemukan dalam bentuk bebas, mungkin hanya di gas alam dan vulkanik.

Dalam bentuk plasma, hidrogen membentuk sekitar setengah massa bintang dan Matahari, selain itu juga merupakan bagian dari gas antarbintang. Misalnya, dalam bentuk bebas, serta dalam bentuk metana dan amonia, non-logam ini terdapat di komet dan bahkan beberapa planet.

Sifat fisik

Sebelum mempertimbangkan sifat kimia hidrogen, kami mencatat bahwa dalam kondisi normal, hidrogen adalah zat gas yang lebih ringan dari udara, memiliki beberapa bentuk isotop. Ini hampir tidak larut dalam air dan memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Protium, yang memiliki nomor massa 1, dianggap sebagai bentuk paling ringan. Tritium, yang memiliki sifat radioaktif, terbentuk di alam dari nitrogen atmosfer ketika neuron memaparkannya pada sinar UV.

Fitur struktur molekul

Untuk mempertimbangkan sifat kimia hidrogen dan karakteristik reaksinya, mari kita membahas ciri-ciri strukturnya. Molekul diatomik ini mengandung ikatan kimia kovalen nonpolar. Pembentukan atom hidrogen dimungkinkan melalui interaksi logam aktif dengan larutan asam. Namun dalam bentuk ini, non-logam ini hanya dapat bertahan dalam waktu singkat; segera ia bergabung kembali menjadi bentuk molekul.

Sifat kimia

Mari kita perhatikan sifat kimia hidrogen. Pada sebagian besar senyawa yang membentuk unsur kimia ini, ia menunjukkan bilangan oksidasi +1, yang membuatnya mirip dengan logam aktif (alkali). Sifat kimia utama hidrogen yang menjadi cirinya sebagai logam:

• interaksi dengan oksigen membentuk air;
• reaksi dengan halogen, disertai dengan pembentukan hidrogen halida;
• menghasilkan hidrogen sulfida dengan menggabungkan dengan belerang.

Di bawah ini adalah persamaan reaksi yang mencirikan sifat kimia hidrogen. Harap dicatat bahwa sebagai non-logam (dengan bilangan oksidasi -1) ia hanya bereaksi ketika bereaksi dengan logam aktif, membentuk hidrida yang sesuai dengannya.

Hidrogen pada suhu biasa tidak bereaksi secara aktif dengan zat lain, sehingga sebagian besar reaksi hanya terjadi setelah pemanasan awal.

Mari kita membahas lebih detail beberapa interaksi kimia unsur yang mengepalai sistem periodik unsur kimia Mendeleev.

Reaksi pembentukan air tersebut disertai dengan pelepasan energi sebesar 285,937 kJ. Pada suhu tinggi (lebih dari 550 derajat Celcius), proses ini disertai dengan ledakan dahsyat.

Di antara sifat-sifat kimia gas hidrogen yang telah banyak digunakan dalam industri, interaksinya dengan oksida logam adalah hal yang menarik. Melalui hidrogenasi katalitik dalam industri modern oksida logam diproses, misalnya logam murni diisolasi dari kerak besi (oksida besi campuran). Metode ini memungkinkan daur ulang besi tua yang efisien.

Sintesis amonia, yang melibatkan interaksi hidrogen dengan nitrogen di udara, juga diminati dalam industri kimia modern. Di antara kondisi interaksi kimia ini, kami mencatat tekanan dan suhu.

Kesimpulan

Hidrogen merupakan zat kimia dengan aktivitas rendah dalam kondisi normal. Ketika suhu meningkat, aktivitasnya meningkat secara signifikan. Zat ini dibutuhkan dalam sintesis organik. Misalnya, hidrogenasi dapat mereduksi keton menjadi alkohol sekunder dan mengubah aldehida menjadi alkohol primer. Selain itu, dengan hidrogenasi dimungkinkan untuk mengubah hidrokarbon tak jenuh dari golongan etilen dan asetilena menjadi senyawa jenuh dari rangkaian metana. Hidrogen dianggap sebagai zat sederhana yang dibutuhkan dalam produksi kimia modern.

Unsur paling umum di alam semesta adalah hidrogen. Dalam materi bintang, ia berbentuk inti – proton – dan merupakan bahan untuk proses termonuklir. Hampir setengah massa Matahari juga terdiri dari molekul H2. Kandungannya di kerak bumi mencapai 0,15%, dan atom terdapat pada minyak, gas alam, dan air. Bersama dengan oksigen, nitrogen, dan karbon, ini adalah unsur organogenik yang ditemukan di semua organisme hidup di Bumi. Dalam artikel kami, kami akan mempelajari sifat fisik dan kimia hidrogen, menentukan bidang utama penerapannya dalam industri dan signifikansinya di alam.

Posisi dalam tabel periodik unsur kimia Mendeleev

Unsur pertama yang ditemukan dalam tabel periodik adalah hidrogen. Massa atomnya adalah 1,0079. Ia memiliki dua isotop stabil (protium dan deuterium) dan satu isotop radioaktif (tritium). Sifat fisik ditentukan oleh tempat bukan logam dalam tabel unsur kimia. Dalam kondisi normal, hidrogen (rumusnya H2) adalah gas yang hampir 15 kali lebih ringan dari udara. Struktur atom suatu unsur unik: hanya terdiri dari inti dan satu elektron. Molekul suatu zat bersifat diatomik; partikel-partikel di dalamnya terikat menggunakan ikatan kovalen nonpolar. Intensitas energinya cukup tinggi - 431 kJ. Hal ini menjelaskan rendahnya aktivitas kimia senyawa dalam kondisi normal. Rumus elektronik hidrogen adalah: H:H.

Zat tersebut juga memiliki sejumlah sifat yang tidak memiliki analogi di antara nonlogam lainnya. Mari kita lihat beberapa di antaranya.

Kelarutan dan konduktivitas termal

Logam menghantarkan panas paling baik, tetapi hidrogen mendekati konduktivitas termalnya. Penjelasan atas fenomena tersebut terletak pada kecepatan pergerakan termal molekul cahaya suatu zat yang sangat tinggi, oleh karena itu, dalam atmosfer hidrogen, benda yang dipanaskan menjadi dingin 6 kali lebih cepat daripada di udara. Senyawa ini sangat larut dalam logam; misalnya, hampir 900 volume hidrogen dapat diserap oleh satu volume paladium. Logam dapat masuk ke dalam reaksi kimia dengan H2, yang menunjukkan sifat pengoksidasi hidrogen. Dalam hal ini, hidrida terbentuk:

2Na + H 2 =2 NaH.

Dalam reaksi ini, atom suatu unsur menerima elektron dari partikel logam, menjadi anion dengan muatan negatif tunggal. Zat sederhana H2 dalam hal ini adalah zat pengoksidasi, yang biasanya tidak khas.

Hidrogen sebagai zat pereduksi

Yang menyatukan logam dan hidrogen bukan hanya konduktivitas termal yang tinggi, tetapi juga kemampuan atomnya dalam proses kimia untuk melepaskan elektronnya sendiri, yaitu untuk beroksidasi. Misalnya, oksida basa bereaksi dengan hidrogen. Reaksi redoks berakhir dengan pelepasan logam murni dan pembentukan molekul air:

CuO + H 2 = Cu + H 2 O.

Interaksi suatu zat dengan oksigen ketika dipanaskan juga menyebabkan terbentuknya molekul air. Prosesnya eksotermik dan disertai dengan pelepasan energi panas dalam jumlah besar. Jika campuran gas H 2 dan O 2 bereaksi dengan perbandingan 2:1, maka disebut meledak jika dinyalakan:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O.

Air adalah dan memainkan peran penting dalam pembentukan hidrosfer, iklim, dan cuaca bumi. Ini memastikan sirkulasi unsur-unsur di alam, mendukung semua proses kehidupan organisme - penghuni planet kita.

Interaksi dengan non-logam

Sifat kimia hidrogen yang paling penting adalah reaksinya dengan unsur non-logam. Dalam kondisi normal, zat ini cukup inert secara kimia, sehingga zat tersebut hanya dapat bereaksi dengan halogen, misalnya dengan fluor atau klor, yang paling aktif di antara semua nonlogam. Jadi, campuran fluor dan hidrogen meledak dalam gelap atau dingin, dan dengan klorin - saat dipanaskan atau dalam cahaya. Produk reaksinya adalah hidrogen halida, larutan berair yang dikenal sebagai asam fluorida dan klorida. C berinteraksi pada suhu 450-500 derajat, tekanan 30-100 mPa dan dengan adanya katalis:

N₂ + 3H₂ ⇔ p, t, kat ⇔ 2NH₃.

Sifat kimia hidrogen yang dipertimbangkan sangat penting bagi industri. Misalnya, Anda bisa mendapatkan produk kimia yang berharga - amonia. Ini adalah bahan baku utama untuk produksi asam nitrat dan pupuk nitrogen: urea, amonium nitrat.

Bahan organik

Antara karbon dan hidrogen mengarah pada produksi hidrokarbon paling sederhana - metana:

C + 2H 2 = CH 4.

Zat ini merupakan komponen alami yang paling penting dan digunakan sebagai jenis bahan bakar dan bahan baku yang berharga untuk industri sintesis organik.

Dalam kimia senyawa karbon, unsur merupakan bagian dari sejumlah besar zat: alkana, alkena, karbohidrat, alkohol, dll. Banyak reaksi senyawa organik dengan molekul H2 yang diketahui. Mereka memiliki nama yang umum - hidrogenasi atau hidrogenasi. Jadi, aldehida dapat direduksi dengan hidrogen menjadi alkohol, hidrokarbon tak jenuh - menjadi alkana. Misalnya, etilen diubah menjadi etana:

C 2 H 4 + H 2 = C 2 H 6.

Sifat kimia hidrogen, seperti hidrogenasi minyak cair: bunga matahari, jagung, lobak, memiliki arti praktis yang penting. Ini mengarah pada produksi lemak padat - lemak babi, yang digunakan dalam produksi gliserin, sabun, stearin, dan margarin keras. Untuk meningkatkan penampilan dan rasa suatu produk makanan, ditambahkan susu, lemak hewani, gula, dan vitamin.

Dalam artikel kami, kami mempelajari sifat-sifat hidrogen dan menemukan perannya dalam alam dan kehidupan manusia.

Hidrogen adalah zat sederhana H2 (dihidrogen, diprotium, hidrogen ringan).

Singkat karakteristik hidrogen:

• Non-logam.
• Gas tidak berwarna, sulit dicairkan.
• Sulit larut dalam air.
• Ini larut lebih baik dalam pelarut organik.
• Chemisorpsi oleh logam: besi, nikel, platinum, paladium.
• Agen pereduksi kuat.
• Berinteraksi (pada suhu tinggi) dengan non-logam, logam, oksida logam.
• Atom hidrogen H0, yang diperoleh dari dekomposisi termal H2, memiliki kemampuan reduksi terbesar.
• Isotop hidrogen:
  • 1 jam - protium
  • 2 jam - deuterium (D)
  • 3 jam - tritium (T)
• Berat molekul relatif = 2,016
• Massa jenis relatif hidrogen padat (t=-260°C) = 0,08667
• Massa jenis relatif hidrogen cair (t=-253°C) = 0,07108
• Tekanan berlebih (no.s.) = 0,08988 g/l
• suhu leleh = -259,19°C
• titik didih = -252,87°C
• Koefisien kelarutan hidrogen volumetrik:
  • (t=0°C) = 2,15;
  • (t=20°C) = 1,82;
  • (t=60°C) = 1,60;

1. Dekomposisi termal hidrogen(t=2000-3500°C):
H 2 ↔ 2H 0

2. Interaksi hidrogen dengan non-logam:

• H 2 +F 2 = 2HF (t=-250..+20°C)
• H 2 +Cl 2 = 2HCl (bila dibakar atau terkena cahaya pada suhu kamar):
  • Cl 2 = 2Cl 0
  • Cl 0 +H 2 = HCl+H 0
  • H 0 +Cl 2 = HCl+Cl 0
• H 2 +Br 2 = 2HBr (t=350-500°C, katalis platina)
• H 2 +I 2 = 2HI (t=350-500°C, katalis platina)
• H 2 +O 2 = 2H 2 O:
  • H 2 + O 2 = 2OH 0
  • OH 0 +H 2 = H 2 O+H 0
  • H 0 +O 2 = OH 0 +O 0
  • O 0 +H 2 = OH 0 +H 0
• H 2 +S = H 2 S (t=150..200°C)
• 3H 2 +N 2 = 2NH 3 (t=500°C, katalis besi)
• 2H 2 +C(kokas) = ​​CH 4 (t=600°C, katalis platina)
• H 2 +2C(kokas) = ​​C 2 H 2 (t=1500..2000°C)
• H 2 +2C(kokas)+N 2 = 2HCN (t lebih dari 1800°C)

3. Interaksi hidrogen dengan zat kompleks:

• 4H 2 +(Fe II Fe 2 III)O 4 = 3Fe+4H 2 O (t lebih dari 570°C)
• H 2 +Ag 2 SO 4 = 2Ag+H 2 SO 4 (t lebih dari 200°C)
• 4H 2 +2Na 2 SO 4 = Na 2 S + 4H 2 O (t = 550-600°C, katalis Fe 2 O 3)
• 3H 2 +2BCl 3 = 2B+6HCl (t = 800-1200°C)
• H 2 +2EuCl 3 = 2EuCl 2 +2HCl (t = 270°C)
• 4H 2 +CO 2 = CH 4 +2H 2 O (t = 200°C, katalis CuO 2)
• H 2 +CaC 2 = Ca+C 2 H 2 (lebih dari 2200°C)
• H 2 +BaH 2 = Ba(H 2) 2 (t hingga 0°C, larutan)

4. Partisipasi hidrogen dalam reaksi redoks:

• 2H 0 (Zn, dil. HCl) + KNO 3 = KNO 2 + H 2 O
• 8H 0 (Al, konsentrasi KOH)+KNO 3 = NH 3 +KOH+2H 2 O
• 2H 0 (Zn, dil. HCl) + EuCl 3 = 2EuCl 2 + 2HCl
• 2H 0 (Al)+NaOH(konsentrasi)+Ag 2 S = 2Ag↓+H 2 O+NaHS
• 2H 0 (Zn, dil. H 2 SO 4) + C 2 N 2 = 2HCN

Senyawa hidrogen

D 2 - dideuterium:

• Hidrogen berat.
• Gas tidak berwarna, sulit dicairkan.
• Dideutherium terkandung dalam hidrogen alami sebesar 0,012-0,016% (berat).
• Dalam campuran gas dideuterium dan protium, pertukaran isotop terjadi pada suhu tinggi.
• Sedikit larut dalam air biasa dan berat.
• Dengan air biasa, pertukaran isotop dapat diabaikan.
• Sifat kimianya mirip dengan hidrogen ringan, tetapi dideuterium kurang reaktif.
• Berat molekul relatif = 4,028
• Massa jenis relatif dideuterium cair (t=-253°C) = 0,17
• suhu leleh = -254,5°C
• titik didih = -249,49°C

T 2 - ditritium:

• Hidrogen superberat.
• Gas radioaktif tidak berwarna.
• Waktu paruh 12,34 tahun.
• Di alam, ditritium terbentuk sebagai hasil pemboman inti 14 N oleh neutron dari radiasi kosmik; jejak ditritium telah ditemukan di perairan alami.
• Ditritium diproduksi di reaktor nuklir dengan membombardir litium dengan neutron lambat.
• Berat molekul relatif = 6,032
• suhu leleh = -252,52°C
• titik didih = -248,12°C

HD - deuterium hidrogen:

• Gas tidak berwarna.
• Tidak larut dalam air.
• Sifat kimia mirip dengan H2.
• Berat molekul relatif = 3,022
• Massa jenis relatif hidrogen deuterium padat (t=-257°C) = 0,146
• Tekanan berlebih (no.s.) = 0,135 g/l
• suhu leleh = -256,5°C
• titik didih = -251,02°C

Hidrogen oksida

H 2 O - air:

• Cairan tidak berwarna.
• Menurut komposisi isotop oksigen, air terdiri dari H 2 16 O dengan pengotor H 2 18 O dan H 2 17 O
• Menurut komposisi isotop hidrogen, air terdiri dari 1 H 2 O dengan campuran HDO.
• Air cair mengalami protolisis (H 3 O + dan OH -):
  • H3O+ (kation oksonium) adalah asam terkuat dalam larutan air;
  • OH - (ion hidroksida) adalah basa terkuat dalam larutan air;
  • Air adalah protolit konjugat terlemah.
• Dengan banyak zat, air membentuk kristal hidrat.
• Air adalah zat yang aktif secara kimia.
• Air adalah pelarut cair universal untuk senyawa anorganik.
• Berat molekul relatif air = 18,02
• Massa jenis relatif air padat (es) (t=0°C) = 0,917
• Kepadatan relatif air cair:
  • (t=0°C) = 0,999841
  • (t=20°C) = 0,998203
  • (t=25°C) = 0,997044
  • (t=50°C) = 0,97180
  • (t=100°C) = 0,95835
• massa jenis (n.s.) = 0,8652 g/l
• titik leleh = 0°C
• titik didih = 100°C
• Produk ionik air (25°C) = 1,008·10 -14

1. Dekomposisi termal air:
2H 2 O ↔ 2H 2 +O 2 (di atas 1000°C)

D 2 O - deuterium oksida:

• Air deras.
• Cairan higroskopis tidak berwarna.
• Viskositasnya lebih tinggi dibandingkan air.
• Dicampur dengan air biasa dalam jumlah tidak terbatas.
• Pertukaran isotop menghasilkan HDO air semi-berat.
• Daya pelarutnya lebih rendah dibandingkan air biasa.
• Sifat kimia deuterium oksida mirip dengan sifat kimia air, namun semua reaksi berlangsung lebih lambat.
• Air berat terdapat di air alami (perbandingan massa dengan air biasa 1:5500).
• Deuterium oksida diperoleh dengan elektrolisis berulang-ulang air alami, di mana air berat terakumulasi dalam residu elektrolit.
• Berat molekul relatif air berat = 20,03
• Massa jenis relatif air berat cair (t=11,6°C) = 1,1071
• Massa jenis relatif air berat cair (t=25°C) = 1,1042
• suhu leleh = 3,813°C
• titik didih = 101,43°C

T 2 O - tritium oksida:

• Air yang sangat deras.
• Cairan tidak berwarna.
• Viskositasnya lebih tinggi dan daya larutnya lebih rendah dibandingkan air biasa dan air berat.
• Dicampur dengan air biasa dan air berat dalam jumlah tidak terbatas.
• Pertukaran isotop dengan air biasa dan air berat mengarah pada pembentukan HTO, DTO.
• Sifat kimia air superberat mirip dengan sifat kimia air, tetapi semua reaksi berlangsung lebih lambat dibandingkan air berat.
• Jejak tritium oksida ditemukan di air alami dan atmosfer.
• Air superberat diperoleh dengan melewatkan tritium di atas oksida tembaga panas CuO.
• Berat molekul relatif air superberat = 22,03
• titik leleh = 4,5°C