H2 – Hiđro

Tên theo chương trình 2018: hydrogen

Phân tử khối
2
Loại
Đơn chất
Trạng thái
Khí
Màu sắc
Không màu, không mùi; nhẹ nhất trong các chất khí
Tính tan
Rất ít tan trong nước

Tính chất hoá học

Tính khử (thể hiện ở nhiệt độ cao):

  • Với oxi: 2H₂ + O₂ → 2H₂O (hỗn hợp 2 : 1 về thể tích là hỗn hợp nổ mạnh).
  • Với halogen: H₂ + Cl₂ → 2HCl (chiếu sáng).
  • Khử oxit của kim loại đứng sau Al: CuO + H₂ → Cu + H₂O; Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O.
  • Với nitơ: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (xúc tác Fe, 450–500 °C, áp suất cao).
  • Cộng vào hiđrocacbon không no (xúc tác Ni): C₂H₄ + H₂ → C₂H₆.

Điều chế

Phòng thí nghiệm: kim loại (Zn, Fe, Al) tác dụng với acid loãng: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂; thu khí bằng cách đẩy nước hoặc đẩy không khí (úp ngược bình). Công nghiệp: điện phân nước 2H₂O → 2H₂ + O₂; từ khí thiên nhiên CH₄ + H₂O → CO + 3H₂; cho hơi nước qua than nóng đỏ C + H₂O → CO + H₂.

Ứng dụng

Nhiên liệu (tên lửa, pin nhiên liệu, đèn xì oxi – hiđro để hàn cắt kim loại); sản xuất NH₃, HCl, metanol; khử oxit kim loại để điều chế kim loại; hiđro hoá dầu thực vật; bơm khinh khí cầu.

Nhận biết

Khí không màu, rất nhẹ; cháy trong không khí với ngọn lửa xanh nhạt và tiếng nổ nhẹ khi đưa que đóm đang cháy vào, sản phẩm là hơi nước; dẫn qua CuO nung nóng thấy bột đen chuyển thành đỏ.

Phản ứng tiêu biểu