Bài giảng Hóa đại cương vô cơ: Chương 2 - Hydrogen

CHƢƠNG 2:<br /> <br /> HYDROGEN<br /> <br /> 30<br /> <br /> 1. ĐẶC TÍNH NGUYÊN TỬ & VẬT LÝ<br />  Hydrogen, cũng gọi là hydro, là nguyên tố đơn giản<br /> nhất. Một nguyên tử hydro gồm 1 hạt nhân tích điện<br /> dương được bao quanh bởi 1 electron duy nhất.<br /> <br />  Hydro là nguyên tố nhiều nhất trong vũ trụ. Một lượng<br /> nhỏ hydro tồn tại tự do (H2) trong tự nhiện trên trái<br /> đất, còn hầu hết kết hợp với oxy tạo thành nước.<br />  Hydro có 3 đồng vị và tỷ lệ khối lương như sau:<br /> <br /> 2<br /> 1<br /> <br /> H<br /> <br /> P (proti) bền<br /> (P = 1,00785)<br /> <br /> 31<br /> <br /> 2<br /> 1<br /> <br /> H<br /> <br /> D (deutri) bền<br /> (D = 2,0142)<br /> <br /> 3<br /> 1<br /> <br /> H<br /> <br /> T (triti) phóng xạ<br /> (T = 3,0162)<br /> <br /> 1. ĐẶC TÍNH NGUYÊN TỬ & VẬT LÝ<br />  Ở điều kiện thường, hydro (H2) là chất khí không<br /> màu, không mùi, không vị, nhẹ nhất so với mọi khí<br /> khác nên khuếch tán nhanh nhất (có thể khuếch<br /> tán qua kim loại) và dẫn điện tốt<br />  Hydro rất ít tan trong nước và trong các dung môi<br /> hữu cơ. 1 lít nước chỉ hòa tan được 19ml khí H2 ở<br /> 15oC và 1atm. Trái lại hydro tan tốt trong một số<br /> kim loại. Chẳng hạn, một thể tích Pd hòa tan 1000<br /> thể tích H2 ở điều kiện thường<br /> <br /> 32<br /> <br /> 2. TÍNH CHẤT HÓA HỌC<br />  Hydro không có vị trí hoàn toàn phù hợp trong bảng<br /> tuần hoàn<br /> <br />  Nó có thể là nhóm IA vì có 1 electron hóa trị và ở<br /> trạng thái oxy hóa +1. Tuy nhiên, không giống kim<br /> loại kiềm, hydro có thể dễ chia sẽ electron của nó<br /> hơn là cho đi<br />  Hydro cũng có thể phù hợp ở nhóm VIIA vì giống<br /> như các halogen<br />  Đặc điểm duy nhất của hydro là kích thước bé nhỏ,<br /> năng lượng ion hóa rất cao và độ âm điện lại thấp so<br /> với các phi kim vì chỉ có 1 proton để hút các electron<br /> gắn thêm vào<br /> <br /> 33<br /> <br /> 2. TÍNH CHẤT HÓA HỌC<br /> 2.1. Năng lƣợng liên kết đƣợc thể hiện<br /> qua phản ứng thủy phân<br /> H2(k) → 2H (k) Δ H = 432 kJ/mol<br />  Ở 1 atm và 2000K sự phân hủy đạt 0,1%, còn ở<br /> 5000K đạt 95%.<br />  Do tính bền nhiệt nên hydro ít hoạt động ở nhiệt<br /> độ thường, trừ khi có xúc tác<br /> <br /> 34<br /> <br />