Hidro là kim loại hay phi kim - Tính chất hóa học H2

Đáp án chi tiết, giải thích dễ hiểu nhất cho câu hỏi “Hidro là kim loại hay phi kim - Tính chất hóa học H₂” cùng với kiến thức tham khảo là tài liệu cực hay và bổ ích giúp các bạn học sinh ôn tập và tích luỹ thêm kiến thức bộ môn Hóa học. 

Trả lời câu hỏi: Hidro là kim loại hay phi kim - Tính chất hóa học H₂

- Hidro là nguyên tố phi kim, được ký hiệu là H, số hiệu nguyên tử là 1. Đây là nguyên tố nhẹ nhất, tồn tại ở thể khí với nguyên tử khối bằng 1.

*Tính chất hóa học của Hidro

+ Tác dụng với phi kim

- Có thể tác dụng với một số phi kim: O₂, Cl₂, Br₂

- Tác dụng với oxi

- Khí H₂ cháy mãnh liệt trong oxi với ngọn lửa xanh mờ. Trên thành lọ xuất hiện những giọt H₂O nhỏ. Chứng tỏ có phản ứng hóa học xảy ra.

- Phương trình hóa học:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Hỗn hợp khí H₂ và O₂ là hỗn hợp nổ. Hỗn hợp sẽ gây nổ mạnh nhất khi trộn 2VH₂ với 1VO₂

+ Tác dụng với CuO

- Khi cho luồng khí hidro (sau khi đã kiểm tra sự tinh khiết) đi qua bột đồng (II) oxit CuO có màu đen.

Hiện tượng: Ở nhiệt độ thường không thấy có phản ứng hóa học xảy ra.

- Khi đun nóng ống nghiệm đựng bột CuO dưới ngọn lửa đèn cồn, sau đó dẫn khí H₂ đi qua, ta thấy xuất hiện chất rắn màu đỏ gạch và có nước đọng trên thành ống nghiệm.

Giải thích: Ở nhiệt độ càng cao H₂ dễ dàng tác dụng với CuO tạo thành kim loại Cu và nước.

Phương trình hóa học:

H₂ + CuO (màu đen) → Cu + H₂O

Khí hiđro đã chiếm nguyên tố oxi trong hợp chất CuO. Hiđro có tính khử.

Cùng Top lời giải trang bị thêm nhiều kiến thức bổ ích cho mình thông qua bài tìm hiểu về Hidro (H₂) dưới đây nhé.

Kiến thức mở rộng về Hidro (H₂)

1. Hidro là nguyên tố gì?

- Hydrogen là một nguyên tố hóa học chứa 1 proton và 1 nơtron. Khí hidro được coi là một nguyên tố phổ biến tạo nên 75% khối lượng của vũ trụ.

- Trước đây còn được gọi là khinh khí (như trong "bom khinh khí" tức bom H); hiện nay từ này ít được sử dụng. Sở dĩ được gọi là "khinh khí" là do hydro là nguyên tố nhẹ nhất và tồn tại ở thể khí, với trọng lượng nguyên tử 1,00794 u. 

2. Hidro có ở đâu?

- Hydro là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ, tạo nên khoảng 75% tổng khối lượng vũ trụ và tới trên 90% tổng số nguyên tử. Các sao thuộc dải chính được cấu tạo chủ yếu bởi hydro ở trạng thái plasma. Hydro nguyên tố tồn tại tự nhiên trên Trái Đất tương đối hiếm do khí hydro nhẹ nên trường hấp dẫn của Trái Đất không đủ mạnh để giữ chúng khỏi thoát ra ngoài không gian, do đó hydro tồn tại chủ yếu dưới dạng hydro nguyên tử trong các tầng cao của khí quyển Trái Đất.

- Nguồn gốc chủ yếu của hidro là nước, bao gồm hai phần H và một phần O (H₂O). Các nguồn khác bao gồm các chất hữu cơ chiếm phần lớn, than, nhiên liệu hóa thạch và các khí tự nhiên. Metan (CH₄) là một nguồn khá quan trọng của chất hidro.

- Hydrogen còn được tạo thành bằng quá trình điện phân phân tử nước theo quy trình phản ứng hóa học ngược lại:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

2H₂O → 2H₂ + O₂

3. Tính chất vật lý của Hidro

+ Ở điều kiện thường hidro tồn tại ở dạng phân tử H2 gồm hai nguyên tử hidro. Khí H2 nhẹ hơn không khí 14,5 lần, không màu, không mùi, ít tan trong nước, dễ cháy tạo thành hơi nước, có nhiệt độ sôi -252,87 °C và nhiệt độ nóng chảy -259,14 °C…

+ Khí hydro nhẹ nên trường hấp dẫn của Trái Đất không đủ mạnh để giữ chúng ở gần mặt đất, do đó khí hydro tồn tại chủ yếu trong các tầng cao của khí quyển Trái Đất. Còn lại hidro chủ yếu tồn tại ở dạng hợp chất.

4. Điều chế hidro như thế nào?

Hiđrô có thể điều chế theo nhiều cách khác nhau:

Cho hơi nước qua than (cacbon) nóng đỏ

H₂O + C → CO + H₂

+ Trong phòng thí nghiệm, hiđrô được điều chế bằng phản ứng của axít với kim loại.

Ví dụ:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

+ Trong công nghiệp khí hidro được sản xuất bằng cách cho khí metan chạy qua dòng hơi nước ở nhiệt độ cao:

CH₄ + H₂O →700-1100°C CO + 3H₂ 

Hoặc điện phân dung dịch muối có màng ngăn.

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂

Và điện phân nước .

2H₂O → 2H₂ + O₂

5. Ứng dụng khí H₂ trong đời sống và sản xuất

Một số tính chất ứng dụng phổ biến của khí Hiro là:

- Dùng trong động cơ tên lửa, làm nhiên liệu thay cho những nhiên liệu như xăng, dầu. Do tính chất cháy sinh ra nhiều nhiệt hơn, nên thường được thay thế bởi các nguyên liệu khác

- Dùng làm đèn xì – oxi để hàn cắt kim loại ( Hidro phản ứng với Oxi tỏa nhiệt lớn)

- Là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất các hợp chất hữu cơ cũng như axit, amoniac

- Điều chế kim loại nhờ vào khả năng khử hợp chất oxit

- Hidro là khí nhẹ nhất, do đó thường dùng để vận hành khinh khí cầu, sản xuất bóng bay..