Rozdział IV

WODÓR. RÓWNOWAŻNIK CHEMICZNY

(Symbol chemiczny H, masa atomowa 1,008)

§ 22. Występowanie

wodoru. Otrzymywanie wodoru

laboratoryjne

Wodór występuje w przyrodzie w stanie związanym. Jest on składnikiem wody, znajduje się także w organizmach roślinnych i zwierzęcych, łącznie z tlenem, węglem i innymi pierwiastkami. Pewna ilość wodoru w stanie związanym znajduje się też w skorupie ziemskiej.

Tylko w górnych warstwach atmosfery (powyższej 70 km wzwyż) wodór występuje w stanie wolnym. Cząsteczka wodoru wolnego, podobnie jak cząsteczka tlenu, jest dwuatomowa i wyrażać ją będziemy wzorem H2.

Wodór znajduje się wszędzie we wszechświecie, obecność jego wykryto w atmosferze Słońca i gwiazd.

W pracowni chemicznej możemy otrzymać wodór z wody lub kwasów.

Ćwiczenie 22. Zestaw przyrządy, jak na rys. 27. Nalej 1/3 probówki rozcieńczonego kwasu solnego, wrzuć kawałek cynku, szybko zatkaj

korkiem z rurką odprowadzającą, poczekaj chwilę, następnie zbieraj powstały gaz do probówki ponad wodą.

Napełnij wodorem kilka probówek. Jak wygląda wodór ? Czy wodór rozpuszcza Rys. 27. Otrzymywanie wodoru w reakcji si« w wodzie W sposób wi-cynku i kwasu solnego                       doczny ?

58

Reakcję między cynkiem a kwasem solnym możemy przedstawić następująco:

Zn + 2HC1 -

-> H2 + ZnCl2

Do doświadczenia możemy użyć także innych metali i niektórych innych kwasów. Możemy także otrzymać wodór działając niektórymi metalami na wodę. Najlepiej wydzielają wodór z wody metale lekkie. Sód na przykład, reagując z wodą, wydziela z niej wodór. *Ćwiczenie 23. Kawałek sodu wielkości ziarna zboża osuszamy z nafty, owijamy w siatkę, ujmujemy w szczypce, wprowadzamy pod probówkę (lub cylinder) napełnioną wodą i ustawioną w krystalizatorze dnem do góry (rys. 28). Zachować ostrożność! Jakie zjawiska można zaobserwować? Przebieg reakcji możemy przedstawić równaniem: 2Na + 2H2O------> 2NaOH + H2

Rys. 28. Otrzymywanie wodoru przez działanie sodu na wodę

I                            E

Rys. 29. Aparat Kippa

Jeżeli chcemy uzyskać większą ilość wodoru, to możemy go otrzymać z kwasów, używając zamiast probówki aparatu Kippa (rys. 29). Składa się on z dwóch naczyń a i b. Naczynia te mają kształt kulisty. Długa, zwężona nieco rurka naczynia a jest szczelnie dopasowana do szyjki naczynia b. W części górnej naczynia b znajduje się cynk. Wlewamy do naczynia a kwas, który przez dolną część naczynia b dostaje się do cynku; wskutek reakcji kwasu z cynkiem wywiązuje się wodór, który uchodzi kranikiem c (rys. 29.1). Gdy kranik zamkniemy, ciśnienie wodoru w naczyniu b wzrasta. Wypycha on kwas do naczynia a i wywiązywanie się wodoru ustaje (rys. 29. II).

59