Автор: Նռանե Մուրադյան

Թեմայի անվանումը` Համար մեկ տարրը Տիեզերքում՝ Ջրածին  

Բովանդակությունը․

• Ջրածինը բնության մեջ։ Ջրածնի ատոմի կառուցվածքը, իզոտոպները
• Ջրածնի ստացումը լաբորատորիայում  և արդյունաբերության մեջ
• Ջրածնի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները
• Ջրածնի կիրառումը

Լաբորատոր փորձեր՝ <<Ջրածնի ստացումը լաբորատորիայում, քիմիական հատկությունները>>  

Թեմատիկ հարցեր և վարժություններ.

1. Ինչո՞ւ  է   ջրածինը  համարվում  համար  մեկ  տարրը  Տիեզերքում

Ջրածինը համարվում է Տիեզերքում «համար մեկ» տարրը, որովհետև այն ամենաշատ տարածված տարրն է Տիեզերքում։

2. Բնութագրեք  ջրածին  քիմիական տարրի իզոտոպները.

Քիմիական նշանը-H
Դիրքը պարբերական համակարգում-1-ին պարբերություն, 1-ին խումբ։
Հարաբերական ատոմային զանգվածը-1.008                                          

Ատոմի կառուցվածքը

• Միջուկի լիցքը — +1
• Պրոտոների թիվը — 1
• Էլեկտրոնների թիվը — 1
• Էներգետիկ մակարդակների թիվը — 1
• Էլեկտրոնային բանաձևը — 1s¹

Ոչ մետաղ է։

3.   Ինչպիսի՞  վալենտականություն և օքսիդացման աստիճան  է ցուցաբերում ջրածինը միացություններում, գրեք պարզ և բարդ նյութերի օրինակներ և դրանցում որոշեք ջրածնի վալենտականությունը և  օքսիդացման աստիճանը։

Ջրածինը միացություններում կարող է ցուցաբերել I վալենտականություն (միշտ միարժեք է), իսկ օքսիդացման աստիճանը կարող է լինել +1, 0 կամ −1՝ կախված նրանից, թե ինչ տարրի հետ է միացած։

Օրինակներ՝
H₂ (ջրածին գազ)
Օքսիդացման աստիճան — 0
Վալենտականություն — I

H₂O (ջուր)
Վալենտականություն — I
Օքսիդացման աստիճան — +1

4. Գրեք ջրածին քիմիական տարր պարունակող պարզ և բարդ նյութերի բանաձևերը. որոշեք նրանց հարաբերական մոլեկուլային զանգվածները` Mr, մոլային զանգվածները`M գ/ մոլ, նաև բարդ նյութերի որակական և քանակական բաղադրությունները։

Պարզ նյութ

H₂ – ջրածին
Mr = 2
M = 2 գ/մոլ

Բարդ նյութ

H₂O – ջուր
Mr = 18
M = 18 գ/մոլ
Որակական բաղադրություն-H, O
Քանակական բաղադրություն-H – 2/18 ≈ 11.1%, O – 16/18 ≈ 88.9%

5. Որոշեք ջրածինը օդից ծանր է,  թե՞ թեթև. քանի ՞ անգամ. ..

Ջրածինը օդից թեթև է 14,5 անգամ։

6. Ինչպիսի՞  ռեակցիաների  օգնությամբ են ջրածին  ստանում լաբորատորիայում արդյունաբերության մեջ, գրեք համապատասխան  ռեակցիաների հավասարումները։

Ջրածինը ստանում են ինչպես լաբորատորիայում, այնպես էլ արդյունաբերությունում տարբեր քիմիական ռեակցիաներով։ Լաբորատորիայում ջրածինը ամենահաճախ ստանում են մետաղների և թթուների փոխազդեցությամբ, ինչպես նաև ակտիվ մետաղների ջրի հետ փոխազդեցությամբ։ Կարելի է ստանալ նաև ալյումինի և ալկալիի փոխազդեցությամբ։ Արդյունաբերությունում ջրածինը ստանում են ջրի էլեկտրոլիզով ինչպես նաև մեթանի գոլորշային փոխակերպմամբ, և ածխի գոլորշու հետ փոխազդեցությամբ։

7.  Ջրածնի քիմիական հատկությունները, այսինքն փոխազդեցությունը պարզ  և  բարդ նյութերի հետ, գրեք համապատասխան ռեակցիաների հավասարումները։

Ջրածինը քիմիապես ակտիվ տարր է և կարող է փոխազդել ինչպես պարզ, այնպես էլ բարդ նյութերի հետ։ Պարզ նյութերից այն միանում է թթվածնի հետ՝ առաջացնելով ջուր՝ 2H₂ + O₂ → 2H₂O, ինչպես նաև քլորի հետ՝ H₂ + Cl₂ → 2HCl։ Մետաղների հետ բարձր ջերմաստիճանում առաջացնում է հիդրիդներ, օրինակ՝ H₂ + 2Na → 2NaH։ Բարդ նյութերից ջրածինը կարող է վերականգնել մետաղների օքսիդները, օրինակ՝ CuO + H₂ → Cu + H₂O, ինչպես նաև միանալ ազոտին՝ առաջացնելով ամոնիակ՝ N₂ + 3H₂ → 2NH₃։ Այս ռեակցիաները ցույց են տալիս ջրածնի վերականգնող հատկությունները և ակտիվությունը։

8.  Որտե՞ղ են  կիրառում  ջրածինը։

Ջրածինը լայնորեն օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում։ Այն կիրառվում է քիմիական արդյունաբերությունում՝ ամոնիակի և օրգանական միացությունների սինթեզի համար, մետաղագործությունում՝ մետաղների օքսիդները վերականգնելու և մաքուր մետաղ ստանալու նպատակով, սննդի արդյունաբերությունում՝ բուսական յուղերի հիդրոգենացման համար, տիեզերական տեխնիկայում՝ հրթիռային վառելիքի կազմում, ինչպես նաև որպես մաքուր վառելիք էներգիա ստանալու և ջերմություն արտադրելու համար։

Անհատական աշխատանք՝  <<Ջրածինը համարվում  է  ապագայի վառելանյութ. ինչո՞ւ>>