Question

1. При нагревании водород энергично реагирует с кислородом. Значительно труднее протекает взаимодействие с селеном и теллуром. Почему?2. Как объяснить то, что водород, являющийся преимущественно восстановителем, при взаимодействии со щелочными и щелочно-земельными металлами выступает в качестве окислителя?3. На примере вещества водорода раскройте взаимосвязь между его составом, строением и свойствами.

Answer 1

Это можно объяснить используя понятие электроотрицательность (ЭО)

ЭО - способность атома притягивать к себе электроны от атомов других элементов в соединении.

ЭО возрастает в периоде и ослабевает в группе

ЭО кислорода выше чем ЭО селена и теллура, поэтому кислород эрегичнее взаимодействует с водородом. 

ЭО водорода выше ЭО щелочных металлов, поэтому при взаимодействии  с щел металлами водород будет принимать электроны от атомов металлов (оксилитель)

 

 

Answer 2

1. Водород - это элемент, который образует различные соединения в зависимости от элемента, с которым он реагирует. При реакции с кислородом водород образует воду, происходящую с выделением энергии. Это происходит по уравнению:

\[2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O + \text{энергия}\]

Однако, реакция водорода с селеном и теллуром значительно слабее из-за того, что эти элементы менее активны и имеют большую массу по сравнению с кислородом. Реакция водорода с ними требует большего внешнего воздействия, так как формирование соединений менее благоприятно.

2. В случае взаимодействия водорода со щелочными и щелочно-земельными металлами, водород проявляет свои окислительные свойства. Это связано с тем, что в этих реакциях водород отдает электроны, приобретая положительный заряд (в форме ионов \(H^+\)). Например, реакция водорода с щелочным металлом натрием:

\[2Na + 2H_2 \rightarrow 2NaH\]

Здесь водород \(H_2\) теряет электроны, превращаясь в \(2H^+\), тогда как натрий \(Na\) получает эти электроны, образуя ион \(Na^+\). Таким образом, водород проявляет свои окислительные свойства, передавая электроны другому веществу.

3. Состав, строение и свойства водорода взаимосвязаны. Водород — самый простой и легкий элемент. В его атоме всего один протон и один электрон. Это делает его свойства уникальными: он может образовывать сильные водородные связи с другими атомами, проявляться как газ при комнатной температуре и давлении, обладать высокой подвижностью и низкой плотностью.

Из-за своей простоты, водород образует молекулы \(H_2\), которые легко расщепляются и образуют водородные связи с другими атомами или молекулами. Это позволяет ему выступать как восстановитель (при передаче электронов) и как окислитель (при получении электронов), в зависимости от природы химического соединения и условий реакции.