Nêu tính chất hóa học của khí hiđro?

Câu hỏi: Nêu tính chất hóa học của khí hiđro? Ví dụ minh họa.

Trả lời:

Hiđro là phi kim có tính khử. Ở những nhiệt độ thích hợp, hiđro không những kết hợp được với đơn chất oxi mà còn kết hợp được với nguyên tố oxi trong một số oxit kim loại. Các phản ứng này đều tỏa nhiều nhiệt. Cụ thể:

- Hiđro tác dụng với oxi

Hiđro cháy trong oxi theo phương trình hóa học:

Hỗn hợp H₂ và O₂ là hổn hợp nổ. Hỗn hợp nổ mạnh nhất khi tỉ lệ H₂ : O₂ là 2:1 về thể tích.

- Hiđro tác dụng với một số oxit kim loại như FeO, CuO, Fe₂O₃, …

Ví dụ:

Hiđro phản ứng với đồng oxit ở nhiệt độ khoảng 400°C theo phương trình hóa học:

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về nguyên tố Hidro nhé!

1. Hidro là gì?

- Hidro là một nguyên tố hóa học trong hệ thống tuần hoàn các nguyên tố với nguyên tử số bằng 1, nguyên tử khối bằng 1 đvC.

- 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. 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.

- Đồng vị phổ biến nhất của hydro là proti, ký hiệu là H, với hạt nhân là một proton duy nhất và không có neutron. Ngoài ra hydro còn có một đồng vị bền là deuteri, ký hiệu là D, với hạt nhân chứa một proton và một neutron và một đồng vị phóng xạ là triti, ký hiệu là T, với hai neutron trong hạt nhân.

2. Tính chất vật lí của Hidro

- Hidro là chất khí không màu, không mùi, không vị, là chất khí nhẹ nhất trong không khí và rất ít tan trong nước.

- 1 lít nước (ở 15^oC) hòa tan được 20 ml khí H₂.

- Tỉ khối của H₂ đối với không khí: d_H2/kk = 2/29.

3. Tính chất hóa học của Hidro

- Hidro là phi kim có tính khử. Ở những nhiệt độ thích hợp, nó kết hợp được với oxi, oxit kim loại. Đó là những phản ứng hóa học của hidro khá đặc trưng. Các phản ứng này là phản ứng tỏa nhiệt.

* Hidro tác dụng với oxi

- Hidro phản ứng oxi ở nhiệt độ thích hợp theo PTHH:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

- Hỗn hợp H₂ và O₂ là hổn hợp nổ. Hỗn hợp nổ mạnh nhất khi tỉ lệ H₂ : O₂ là 2:1 về thể tích.

* Hidro tác dụng với đồng oxit

- Hidro phản ứng với đồng oxit ở nhiệt độ khoảng 400^oC theo PTHH:

H₂ + CuO → Cu+ H₂O

- Trong PUHH trên, hidro đã chiếm chỗ của oxi trong CuO. Ta nói hidro có tính khử.

4. Đồng vị

- Hydro có 3 đồng vị tự nhiên gồm ¹H, ²H và ³H. Các đồng vị khác có hạt nhân không bền (⁴H đến ⁷H) được tổng hợp trong phòng thí nghiệm nhưng không quan sát được trong tự nhiên.

- Hydro là nguyên tố duy nhất có các tên gọi khác nhau cho các đồng vị của nó. (Trong giai đoạn đầu của nghiên cứu phóng xạ, các đồng vị phóng xạ nặng khác nhau cũng được đặt tên, nhưng các tên gọi này không được sử dụng, mặc dù một nguyên tố, radon, có tên gọi mà nguyên thủy được dùng chỉ cho một đồng vị của nó). Các ký hiệu D và T (thay vì H₂ và H₃) đôi khi được sử dụng để chỉ đơteri và triti, mặc dù điều này không được chính thức phê chuẩn. Ký hiệu P đã được sử dụng cho phosphor và không thể sử dụng để chỉ proti.

5. Khí hidro có độc không?

- Hidro là một chất khí cực kỳ bắt cháy, nó phản ứng cực mạnh với Clo và Flo, tạo ra axit hidro folic có thể gây ảnh hưởng cho phổi và các bộ phận khác của cơ thể con người.

- Khí Hidro khi trộn với khí Oxy cũng sẽ gây ra nổ và bắt lửa. Hay khi có dòng điện đi qua thì Hidro cũng có thể phát nổ.

- Tuy nhiên nó là khí không màu, không vị và khí hidro không độc nên bạn có thể yên tâm sử dụng, chỉ cần cẩn thận với các sự cố khi nó tiếp xúc với các chất khác.