l..il><.i:iioiy|iu- sposoby otrzymywania wodoru — to działanie metali ii.i lo/.iwory kwasów i na wodę.

Techniczne natomiast metody otrzymywania wodoru — to działanie pary wodnej na rozżarzony koks (o czym dowiemy się w klasie IX) lub elektroliza wodnych roztworów kwasów, zasad i niektórych soli.

§ 23. Właściwości fizyczne i chemiczne wodoru

Ćwiczenie 24. Przybliż zapaloną zapałkę do wylotu jednej z probówek z wodorem. Co obserwujesz?

Dwa jednakowe cylindry napełnij wodorem. Jeden z nich trzymaj (rys. 30) otworem do góry, a drugi zawieszony w statywie otworem do dołu. Po minucie zbliż zapałkę do otworu tych dwu cylindrów. W którym cylindrze nastąpiło zapalenie się wodoru ? Czego to dowodzi ?

t

Rys. 30. Badanie lekkości wodoru

Rys. 31. Przelewanie wodoru z cylindra b do a

Jeżeli mamy wodór w jakimś naczyniu i chcemy nim napełnić drugie naczynie, należy wylot naczynia zawierającego wodór otworzyć pod naczyniem, do którego chcemy wodór zebrać (rys. 31). Wodór, mając mały ciężar właściwy, unosi się do góry, wypiera powietrze i napełnia górne naczynie.

Ćwiczenie 25. Wyjmij z wanienki probówkę a napełnioną wodorem, zatkaj ją palcem pod wodą i odwróć wylotem ku górze. Umieść nad

60

nią taką samą probówkę b napełnioną powietrzem, zwróconą wylotem w dół. Odejmij palec od wylotu probówki a. Po chwili sprawdź płonącą zapałką, w której probówce znajduje się wodór. Co obserwujesz na ściankach probówki b, która poprzednio była sucha ? Co powstawało po spaleniu wodoru ?

Krople wody na ściankach probówki wskazują, że powstał w niej tlenek wodoru, woda.

Przebieg reakcji spalania wodoru możemy przedstawić równaniem:

2H2

O2 = 2H2O

Wodór jest gazem bezbarwnym, bez smaku i bez zapachu, Jeden litr wodoru waży w warunkach normalnych 0,0899 g. Jest on najlżejszy ze wszystkich gazów, przeszło 14 razy lżejszy od powietrza.

Wodór przez oziębienie do —240° i pod ciśnieniem 12,8 atmosfer można skroplić na ciecz, która pod ciśnieniem 1 atmosfery wrze w temperaturze —252,8° i krzepnie w temperaturze —259,2°. Rozpuszczalność wodoru w wodzie jest słaba.

Cząsteczka wodoru H2 jest dwuatomowa.

Jego charakterystyczną właściwością chemiczną jest wielka aktywność w stosunku do tlenu. Jeżeli zapalimy mieszaninę wodoru i tlenu, to wodór gwałtownie połączy się z tlenem, przy czym wydzieli się znaczna ilość ciepła. Powstała para wodna i gazy, które nie przereagowały, rozgrzewają się i rozprężają z wielką siłą. Następuje wybuch, który może nawet rozsadzić naczynie. Wybuch jest najsilniejszy, jeżeli mieszanina zawiera dwie objętości wodoru i jedną objętość tlenu. Stąd pochodzi nazwa tej mieszaniny — gaz piorunujący.

Jeżeli jednak wodór jest wolny od powietrza, to spala się zupełnie spokojnie, dając prawie niewidoczny płomień o wysokiej temperaturze: płomień tlenowodorowy ma temperaturę około 2500°.

Dla uniknięcia wybuchu przy spalaniu wodoru należy zbierać go wtedy gdy powietrze zostało z aparatury wyparte. Możemy się o tym przekonać, zbierając w malej probówce wodór pod wodą i spalając go. Jeżeli spali się spokojnie, to dowód, że wodór jest czysty. Niezachowanie dostatecznych ostrożności może spowodować niebezpieczne wypadki.

Prócz połączenia z tlenem wodór tworzy również połączenia z innymi pierwiastkami, głównie z niemetalami, np. chlorem-HCl, bromem--HBr, jodem-HJ, fluorem-HF, siarką-H2S, fosforem-H3P, ale na ogół jest on o wiele mniej aktywny niż tlen.

61