1. O núcleo do bismuto sofre decaimento beta e o elemento X é formado. Este elemento pode ser designado como... 2. Qual é o número atômico em.

tabela periódica tem um elemento formado como resultado do decaimento beta de um elemento com número atômico Z?

3. Como resultado do decaimento alfa, mudanças....

Como resultado da decadência beta, mudanças...

Sabe-se que os fragmentos de um núcleo de urânio são os núcleos de átomos de diferentes elementos químicos do meio da tabela de D.I. Por exemplo, um dos

as reações possíveis podem ser escritas na forma: 92U + 0n1 56Ва + X + 2 * 0n Usando a lei da conservação da carga e a tabela periódica, determine que tipo de elemento é. solução por favor :)

1. Com que força são atraídos dois navios com massa de 10.000 toneladas, localizados a uma distância de 1 km um do outro?

A. 6,67 µN; B. 6,67mN; V.6.67N; G. 6,67MN.

2.Quatro meninos estão participando de uma competição de cabo de guerra. A corda é puxada para a esquerda por dois meninos com forças de 530N e 540N, respectivamente, e para a direita - por dois meninos com forças de 560N e 520N, respectivamente. Em que direção e com que força resultante a corda será puxada?

A. Para a direita, força 10N; B. Para a esquerda, força 10N; B. Para a esquerda, força 20N; D. A amizade vencerá.

3. O número atômico do alumínio na tabela periódica é 13 e o número de massa é 27. Quantos elétrons giram em torno do núcleo de um átomo de alumínio?

A. 27; B. 13; V. 40; G. 14.

4. Movendo-se a uma velocidade inicial de 54 km/h, o carro percorreu uma distância de 155 m em 10 s. Com que aceleração o carro se moveu e que velocidade adquiriu ao final do trajeto?

5. Qual é a intensidade da corrente em um condutor de aço com comprimento de 12 m e seção transversal de 4 mm2, ao qual é aplicada uma tensão de 72 mV? (resistividade do aço 0,12 Ohm mm2/m)

1) observe o número de elétrons que podem estar contidos no subnível s da camada de elétrons dos átomos A) 2 B) 6 B) 3 D) 8 2) Observe a forma dos orbitais p: A) bola

C) figura oito tridimensional B) elipse D) toróide 3) Marcar o nome da família das substâncias simples que formam os elementos do subgrupo principal do sétimo grupo da Tabela Periódica A) gases inertes B) Metais alcalinos C) Halogenetos D) metais alcalino-terrosos 4) Sublinhe com uma linha os símbolos dos elementos metálicos, que fazem parte dos subgrupos principais, e dois são os elementos metálicos dos subgrupos secundários: Na, S, Cu, Br, Pb, Ba, Fe, Si, Au. 5) Conecte com linhas os nomes dos elementos químicos e o número de elétrons no nível eletrônico externo de seus átomos: Cloro 1 Silício 7 Césio 4 6) determine o número de prótons, elétrons e nêutrons nos átomos, Características 7) Anote o nomes dos elementos químicos que correspondem às configurações eletrônicas: (SKIP ) 8) Desenhe a distribuição dos elétrons na camada eletrônica dos átomos de carbono e enxofre. 9) Elabore equações de reação para a interação do óxido de enxofre superior com essas substâncias A) ___PbO + _________ --> _____________ B) ____KOH + __________ ---> ___________ C) _____Mg(OH)2 + _______ --> ___________ D) _____Zno + ___________ - -> ______________ 10) Números ordinais dos elementos A e B, respectivamente N e N +2, Se o elemento químico A for o halogênio mais leve, então qual elemento químico será B? Determine seu número de série no sistema periódico. 11) Uma substância simples com massa de 2,75 G, que é formada por um elemento com configuração eletrônica 1s22S22p1 (depois de 1s e 2s dois há pequenos, depois de p há um pequeno) reagiu com uma substância simples formada por um elemento cujo núcleo atômico tem três prótons a mais que o do elemento acima, calcule a massa do produto da reação. ISSO É TUDO Ficarei muito grato se você me ajudar nas tarefas corretamente.

Características gerais do hidrogênio como elemento

Símbolo químico – N

Massa atômica relativa – 1.008

Nos compostos, o hidrogênio é monovalente, o estado de oxidação em compostos com não metais é +1, em compostos com metais é –1.

Hidrogênio como substância

Fórmula química – H 2

Peso molecular relativo – 2,016

Métodos para produzir hidrogênio:

Em condições de laboratório O hidrogênio é produzido de diversas maneiras:

· Acção de ácidos (sulfúrico, clorídrico) sobre alguns metais, nomeadamente zinco e ferro;

· Ação de uma solução alcalina sobre o alumínio metálico;

· Deslocamento de metais ativos (Na, Ca, etc.) da água.

Na indústria Os principais tipos de matérias-primas para a produção de hidrogênio são os gases naturais e de refinaria. Na URSS, o hidrogênio foi produzido em pequena escala pelo método de oxidação incompleta do metano a uma temperatura de 850 - 900 ° C na presença de um catalisador - níquel depositado no óxido de alumínio:

2CH 4 + O 2 → 2CO + 4H 2 + 71,4 kJ

O hidrogénio pode ser separado do monóxido de carbono (II) pela sua oxidação com vapor de água a uma temperatura de 200 – 250°C e na presença de um catalisador:

CO + H 2 O ↔ H 2 + CO 2 + 42 kJ

Em locais com energia elétrica barata, o hidrogênio é obtido pela eletrólise da água, à qual é adicionado algum eletrólito, geralmente um álcali ou ácido, para aumentar sua condutividade elétrica.

Propriedades físicas do hidrogênio:

• Metalóide
• Incolor, leve (14,5 vezes mais leve que o ar), gás difícil de liquefazer
• Muito pouco solúvel em água, melhor em solventes orgânicos
• A maior taxa de difusão entre substâncias gasosas - as moléculas de hidrogênio se espalham mais rápido do que qualquer outra no ambiente de outra substância
• O ponto de fusão é -259,2°C, o ponto de ebulição é -252,9°C.

Propriedades químicas do hidrogênio:

À temperatura ambiente, o hidrogênio é pouco ativo e reage apenas com o flúor, e à luz - com o cloro. Em misturas com oxigênio e ar, o hidrogênio com teor superior a 4,5% forma misturas explosivas (“gás explosivo”). Uma explosão pode ocorrer mesmo com uma pequena faísca.

1. O hidrogênio se combina com o oxigênio

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

2. O hidrogênio reage com óxidos de alguns metais(quando aquecido)

H 2 + CuO → H 2 O + Cu

3. O hidrogênio se combina com alguns não-metais e metais ativos

H 2 + Cl 2 → 2HCl

H 2 + S → H 2 S

H2 + 2Na → 2NaH

Aplicação de hidrogênio:

Grandes quantidades de hidrogênio são usadas para sintetizar amônia, que, por sua vez, é usada para produzir fertilizantes, ácido nítrico e como substância funcional em máquinas de refrigeração. Muito hidrogênio é gasto em produções químicas importantes, como a produção de ácido clorídrico sintético, a conversão de gorduras vegetais líquidas em sólidas, a conversão de carvão de baixa qualidade em combustível líquido, a produção de álcool metílico a partir de monóxido de carbono (II), etc. Na metalurgia, é utilizado para produzir metais como molibdênio e tungstênio, reduzindo seus óxidos.

Fontes

1. Barkov, S. A. Halogênios e subgrupo de manganês. Elementos do grupo VII da tabela periódica de D. I. Mendeleev. Manual para estudantes / S. A. Barkov // M.: Educação, 1976.

2. Kuznetsova, N. E. Química: 8ª série. Livro didático para alunos de instituições de ensino geral / N. E. Kuznetsova, I. M. Titova, N. N. Gara, A. Yu.

3. Leenson, I. A. Guia para elementos químicos. Do que é feito o Universo? / I. A. Leenson // M.: AST, 2014. – 168 pp.: il.

4. Lidin, R. A. Propriedades químicas de substâncias inorgânicas / R. A. Lidin, V. A. Molochko, L. L. Andreeva // M.: Química, 2000.

5. Rudzitis, G. E. Química. Livro didático para a 7ª a 11ª série do ensino médio noturno (turno). Parte 1 // G. E. Rudzitis, F. G. Feldman // M.: Prosveshchenie, 1985.

• Designação - H (Hidrogênio);
• Nome latino - Hidrogênio;
• Período - eu;
• Grupo - 1 (Ia);
• Massa atômica - 1,00794;
• Número atômico - 1;
• Raio atômico = 53 pm;
• Raio covalente = 32h;
• Distribuição de elétrons - 1s 1;
• temperatura de fusão = -259,14°C;
• ponto de ebulição = -252,87°C;
• Eletronegatividade (segundo Pauling/segundo Alpred e Rochow) = 2,02/-;
• Estado de oxidação: +1; 0; -1;
• Densidade (nº) = 0,0000899 g/cm3;
• Volume molar = 14,1 cm3/mol.

Compostos binários de hidrogênio com oxigênio:

O hidrogênio (“dando origem à água”) foi descoberto pelo cientista inglês G. Cavendish em 1766. É o elemento mais simples da natureza - um átomo de hidrogénio tem um núcleo e um eletrão, razão pela qual o hidrogénio é provavelmente o elemento mais abundante no Universo (representando mais de metade da massa da maioria das estrelas).

Sobre o hidrogénio podemos dizer que “o carretel é pequeno, mas caro”. Apesar de sua “simplicidade”, o hidrogênio fornece energia a todos os seres vivos da Terra - uma reação termonuclear contínua ocorre no Sol, durante a qual um átomo de hélio é formado a partir de quatro átomos de hidrogênio, este processo é acompanhado pela liberação de uma quantidade colossal de energia (para mais detalhes, veja Fusão nuclear).

Na crosta terrestre, a fração mássica do hidrogênio é de apenas 0,15%. Enquanto isso, a esmagadora maioria (95%) de todas as substâncias químicas conhecidas na Terra contém um ou mais átomos de hidrogênio.

Em compostos com não metais (HCl, H 2 O, CH 4 ...), o hidrogênio cede seu único elétron para elementos mais eletronegativos, exibindo um estado de oxidação de +1 (mais frequentemente), formando apenas ligações covalentes (ver Covalente ligação).

Em compostos com metais (NaH, CaH 2...), o hidrogênio, ao contrário, aceita outro elétron em seu único orbital s, tentando assim completar sua camada eletrônica, exibindo um estado de oxidação de -1 (menos frequentemente), muitas vezes formando uma ligação iônica (ver Ligação iônica), porque a diferença na eletronegatividade do átomo de hidrogênio e do átomo de metal pode ser bastante grande.

H2

No estado gasoso, o hidrogênio existe na forma de moléculas diatômicas, formando uma ligação covalente apolar.

As moléculas de hidrogênio têm:

• grande mobilidade;
• grande força;
• baixa polarizabilidade;
• tamanho e peso pequenos.

Propriedades do gás hidrogênio:

• o gás mais leve da natureza, incolor e inodoro;
• pouco solúvel em água e solventes orgânicos;
• dissolve-se em pequenas quantidades em metais líquidos e sólidos (especialmente platina e paládio);
• difícil de liquefazer (devido à sua baixa polarizabilidade);
• tem a maior condutividade térmica de todos os gases conhecidos;
• quando aquecido, reage com muitos não metais, exibindo as propriedades de um agente redutor;
• à temperatura ambiente reage com o flúor (ocorre uma explosão): H 2 + F 2 = 2HF;
• reage com metais para formar hidretos, exibindo propriedades oxidantes: H 2 + Ca = CaH 2 ;

Nos compostos, o hidrogénio exibe as suas propriedades redutoras muito mais fortemente do que as suas propriedades oxidantes. O hidrogênio é o agente redutor mais poderoso depois do carvão, do alumínio e do cálcio. As propriedades redutoras do hidrogênio são amplamente utilizadas na indústria para obter metais e não metais (substâncias simples) a partir de óxidos e galetos.

Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O

Reações do hidrogênio com substâncias simples

O hidrogênio aceita um elétron, desempenhando um papel agente redutor, em reações:

• Com oxigênio(quando inflamado ou na presença de um catalisador), na proporção de 2:1 (hidrogênio:oxigênio) forma-se um gás detonante explosivo: 2H 2 0 +O 2 = 2H 2 +1 O+572 kJ
• Com cinza(quando aquecido a 150°C-300°C): H 2 0 +S ↔ H 2 +1 S
• Com cloro(quando inflamado ou irradiado com raios UV): H 2 0 +Cl 2 = 2H +1 Cl
• Com flúor: H 2 0 +F 2 = 2H +1 F
• Com azoto(quando aquecido na presença de catalisadores ou em alta pressão): 3H 2 0 +N 2 ↔ 2NH 3 +1

O hidrogênio doa um elétron, desempenhando um papel agente oxidante, em reações com alcalino E alcalino-terroso metais com formação de hidretos metálicos - compostos iônicos semelhantes a sal contendo íons hidreto H - são substâncias cristalinas brancas instáveis.

Ca+H 2 = CaH 2 -1 2Na+H 2 0 = 2NaH -1

Não é típico que o hidrogênio exiba um estado de oxidação de -1. Ao reagir com a água, os hidretos se decompõem, reduzindo a água a hidrogênio. A reação do hidreto de cálcio com água é a seguinte:

CaH 2 -1 +2H 2 +1 0 = 2H 2 0 +Ca(OH) 2

Reações do hidrogênio com substâncias complexas

• em altas temperaturas, o hidrogênio reduz muitos óxidos metálicos: ZnO+H 2 = Zn+H 2 O
• o álcool metílico é obtido pela reação do hidrogênio com monóxido de carbono (II): 2H 2 +CO → CH 3 OH
• Nas reações de hidrogenação, o hidrogênio reage com muitas substâncias orgânicas.

As equações das reações químicas do hidrogênio e seus compostos são discutidas com mais detalhes na página “Hidrogênio e seus compostos - equações de reações químicas envolvendo hidrogênio”.

Aplicações de hidrogênio

• na energia nuclear são utilizados isótopos de hidrogênio - deutério e trítio;
• na indústria química, o hidrogênio é utilizado para a síntese de muitas substâncias orgânicas, amônia, cloreto de hidrogênio;
• na indústria alimentícia, o hidrogênio é utilizado na produção de gorduras sólidas por meio da hidrogenação de óleos vegetais;
• para soldagem e corte de metais, utiliza-se a alta temperatura de combustão do hidrogênio em oxigênio (2600°C);
• na produção de alguns metais, o hidrogênio é utilizado como agente redutor (ver acima);
• como o hidrogênio é um gás leve, é usado na aeronáutica como enchimento de balões, aeróstatos e dirigíveis;
• O hidrogênio é usado como combustível misturado com CO.

Recentemente, os cientistas têm prestado muita atenção à busca por fontes alternativas de energia renovável. Uma das áreas promissoras é a energia do “hidrogênio”, na qual o hidrogênio é utilizado como combustível, cujo produto de combustão é a água comum.

Métodos para produzir hidrogênio

Métodos industriais para produção de hidrogênio:

• conversão de metano (redução catalítica do vapor de água) com vapor de água a alta temperatura (800°C) num catalisador de níquel: CH 4 + 2H 2 O = 4H 2 + CO 2 ;
• conversão de monóxido de carbono com vapor de água (t=500°C) num catalisador Fe 2 O 3: CO + H 2 O = CO 2 + H 2 ;
• decomposição térmica do metano: CH 4 = C + 2H 2;
• gaseificação de combustíveis sólidos (t=1000°C): C + H 2 O = CO + H 2 ;
• eletrólise da água (um método muito caro que produz hidrogênio muito puro): 2H 2 O → 2H 2 + O 2.

Métodos laboratoriais para produção de hidrogênio:

• ação sobre metais (geralmente zinco) com ácido clorídrico ou sulfúrico diluído: Zn + 2HCl = ZCl 2 + H 2 ; Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2;
• interação do vapor d'água com limalha de ferro quente: 4H 2 O + 3Fe = Fe 3 O 4 + 4H 2.

O hidrogênio é o gás mais leve, é 14,5 vezes mais leve que o ar. Obviamente, quanto menor for a massa das moléculas, maior será a sua velocidade à mesma temperatura. Sendo as moléculas mais leves, as moléculas de hidrogénio movem-se mais rapidamente do que as moléculas de qualquer outro gás e, portanto, podem transferir calor de um corpo para outro mais rapidamente. Segue-se que o hidrogênio tem a maior condutividade térmica entre as substâncias gasosas. Sua condutividade térmica é aproximadamente sete vezes maior que a condutividade térmica do ar.

A molécula de hidrogênio é diatômica - H2. Em condições normais, é um gás incolor, inodoro e insípido. Densidade 0,08987 g/l (nº), ponto de ebulição −252,76 °C, calor específico de combustão 120,9·106 J/kg, pouco solúvel em água - 18,8 ml/l.

O hidrogênio é altamente solúvel em muitos metais (Ni, Pt, Pd, etc.), especialmente em paládio (850 volumes de H2 por 1 volume de Pd). A solubilidade do hidrogênio em metais está relacionada à sua capacidade de difusão através deles; A difusão através de uma liga de carbono (por exemplo, aço) às vezes é acompanhada pela destruição da liga devido à interação do hidrogênio com o carbono (a chamada descarbonização). Praticamente insolúvel em prata.

O hidrogênio líquido existe em uma faixa de temperatura muito estreita, de -252,76 a -259,2 °C. É um líquido incolor, muito leve (densidade a −253 °C 0,0708 g/cm³) e fluido (viscosidade a −253 °C 13,8 cP). Os parâmetros críticos do hidrogênio são muito baixos: temperatura −240,2 °C e pressão 12,8 atm. Isto explica as dificuldades na liquefação do hidrogênio. No estado líquido, o hidrogênio em equilíbrio consiste em 99,79% para-H2 e 0,21% orto-H2.

Hidrogênio sólido, ponto de fusão −259,2 °C, densidade 0,0807 g/cm³ (a −262 °C) - massa semelhante a neve, cristais hexagonais, grupo espacial P6/mmc, parâmetros de célula a = 0,378 nm e c = 0,6167 nm . Em alta pressão, o hidrogênio se transforma em estado metálico.

O hidrogênio molecular existe em duas formas de spin (modificações) - na forma de orto e parahidrogênio. Na molécula de ortohidrogênio o-H2 (p.f. -259,10 °C, p.e. -252,56 °C), os spins nucleares são direcionados de forma idêntica (paralela), e no parahidrogênio p-H2 (p.f. -259,32 °C, p.e. - 252,89 °C) - opostos entre si (antiparalelos). Uma mistura de equilíbrio de o-H2 e p-H2 a uma determinada temperatura é chamada de hidrogênio de equilíbrio e-H2.

As modificações do hidrogênio podem ser separadas por adsorção em carbono ativo à temperatura do nitrogênio líquido. Em temperaturas muito baixas, o equilíbrio entre ortohidrogênio e parahidrogênio é quase completamente deslocado para este último. A 80 K a proporção de formas é de aproximadamente 1:1. Quando aquecido, o parahidrogênio dessorvido é convertido em ortohidrogênio até que se forme uma mistura que esteja em equilíbrio à temperatura ambiente (orto-para: 75:25). Sem catalisador, a transformação ocorre lentamente (sob condições do meio interestelar - com tempos característicos até cosmológicos), o que permite estudar as propriedades das modificações individuais.

Introdução

O hidrogênio (Hudrogenium) foi descoberto na primeira metade do século 16 pelo médico e naturalista alemão Paracelsus. Em 1776, Cavendish (Inglaterra) estabeleceu suas propriedades e indicou suas diferenças em relação a outros gases. O hidrogênio tem três isótopos: prótio NaH, deutério IH ou D, trítio IH ou T. Seus números de massa são 1, 2 e 3. O prótio e o deutério são estáveis, o trítio é radioativo (meia-vida de 12,5 anos). Em compostos naturais, o deutério e o prótio estão contidos em média na proporção de 1:6.800 (com base no número de átomos). O trítio ocorre na natureza em quantidades insignificantes.

O núcleo do átomo de hidrogênio NaH contém um próton. O núcleo do deutério e do trítio inclui não apenas um próton, mas também um ou dois nêutrons. A molécula de hidrogênio consiste em dois átomos. Aqui estão algumas propriedades que caracterizam o átomo e a molécula de hidrogênio:

Energia de ionização atômica, eV 13,60

Afinidade eletrônica do átomo, eV 0,75

Eletronegatividade relativa 2.1

Raio atômico, nm 0,046

Distância internuclear em uma molécula, nm 0,0741

Entalpia padrão de dissociação de moléculas a 25°C 436,1

Hidrogênio. A posição do hidrogênio na tabela periódica D.I. Mendeleev

No final do século XVIII e início do século XIX, a química entrou num período de estabelecimento de leis quantitativas: em 1803 foi formulada a lei das proporções múltiplas (as substâncias reagem entre si em proporções de peso que são múltiplos de equivalentes químicos), e em 1814 a primeira tabela na história da ciência química foi publicada sobre pesos atômicos relativos de elementos. Nesta tabela, o hidrogênio estava em primeiro lugar, e as massas atômicas dos demais elementos foram expressas em números próximos aos números inteiros.

A posição especial que o hidrogênio ocupou desde o início não poderia deixar de atrair a atenção dos cientistas, e em 1841 os químicos puderam se familiarizar com a teoria de William Prout, que desenvolveu a teoria dos antigos filósofos gregos sobre a unidade do mundo e sugeriu que todos os elementos são formados a partir do hidrogênio como o elemento mais leve. Prout foi contestado por J.Ya. Berzelius, que estava apenas empenhado em esclarecer os pesos atômicos: de seus experimentos concluiu-se que os pesos atômicos dos elementos não estão em proporções inteiras com o peso atômico do hidrogênio. Mas, objetaram os defensores de Prout, os pesos atômicos ainda não foram determinados com precisão suficiente e, como exemplo, citaram os experimentos de Jean Stas, que em 1840 corrigiu o peso atômico do carbono de 11,26 (este valor foi estabelecido por Berzelius) para 12,0. .

E, no entanto, a atraente hipótese de Prout teve que ser abandonada por um tempo: logo o mesmo Stas, através de uma pesquisa cuidadosa e inquestionável, estabeleceu que, por exemplo, o peso atômico do cloro é 35,45, ou seja, não pode de forma alguma ser expresso como um número que é um múltiplo do peso atômico do hidrogênio...

Mas em 1869, Dmitry Ivanovich Mendeleev criou a sua classificação periódica dos elementos, baseando-a nos pesos atómicos dos elementos como a sua característica mais fundamental. E, naturalmente, o hidrogênio veio em primeiro lugar no sistema de elementos.

Com a descoberta da lei periódica, fica claro que os elementos químicos formam uma única série, cuja construção está sujeita a algum padrão interno. E isto não poderia deixar de trazer novamente à vida a hipótese de Prout, embora de uma forma ligeiramente modificada: em 1888, William Crookes sugeriu que todos os elementos, incluindo o hidrogénio, eram formados pela compactação de alguma matéria primária, a que chamou protilo. E como o protil, raciocinou Crookes, aparentemente tem um peso atômico muito pequeno, então o surgimento de pesos atômicos fracionários é compreensível.

Mas aqui está o que é interessante. O próprio Mendeleev estava extremamente interessado na questão: por que a tabela periódica deveria começar com o hidrogênio? O que impede a existência de elementos com peso atômico menor que um? E como tal elemento em 1905, Mendeleev chamou... “éter mundial”. Além disso, ele o coloca no grupo zero acima do hélio e calcula seu peso atômico - 0,000001! Um gás inerte com um peso atômico tão baixo deveria ser, segundo Mendeleev, onipresente, e suas vibrações elásticas poderiam explicar os fenômenos luminosos...

Infelizmente, a previsão deste grande cientista não estava destinada a se tornar realidade. Mas Mendeleev tinha razão ao dizer que os elementos não são constituídos por partículas idênticas: sabemos agora que são constituídos por protões, neutrões e electrões.

Mas com licença, você exclama, porque um próton é o núcleo de um átomo de hidrogênio. Então, afinal, Prout estava certo? Sim, ele estava realmente certo à sua maneira. Mas estava, por assim dizer, prematuramente certo, porque naquela altura não podia ser verdadeiramente confirmado nem verdadeiramente refutado...

No entanto, o próprio hidrogénio desempenhou um papel significativo na história do desenvolvimento do pensamento científico. Em 1913, Niels Bohr formulou seus famosos postulados, que explicavam, com base na mecânica quântica, as características estruturais do átomo e a essência interna da lei da periodicidade. E a teoria de Bohr foi reconhecida porque o espectro do hidrogênio calculado com base nela coincidiu completamente com o observado.