Водород и галогены

Водород — самый распространенный элемент по Вселенной. Солнце и звезды — водородные шары. На Земле водород встречается только в составе соединений, а не и чистом виде. Галогены — это пять химически активных и ядовитых элементов, в том числе хлор и фтор. Они составляют 7-ю группу периодической таблицы.

Водород

Водород — бесцветный воспламеняющийся газ. Он очень химически активен и образует соединения с многими элементами. Вода, самое распространенное на Земле вещество, представляет собой со­единение водорода и кислорода. Природное горючее — уголь, нефть — это соединения водорода с углеродом. Сахара и крахмал тоже содержат водород. Сахароза, придающая конфетам сладкий вкус, — это соединение углерода, водорода и кислорода (C₁₂ H₂₂ O₁₁). Водород (Н₂) можно получить при взаимодействии метана с водяным па­ром. Происходит следующая реакция: СН₄ + 2Н₂О = 4Н₂ + СО₂. Водород в основном используется в производстве аммиака (NH₃) для удобрений (см. статью «Химические реакции«). Синтез аммиака из водорода и азота происходит по методу Габера. Разработал его в 1909 г. Фриц Габер. В процессе Га,ера азот воздуха и добытый из метана (СH₄) водород проходят через железный катализатор. При очень высоком давлении и высокой температуре газы соединяются, образуя аммиак (NH₃), который затем охлаждается и переходит в жидкое состояние.

Если водород смешать с воздухом и под­жечь, произойдет взрыв. Это свойство используется в лабораториях, как тест на присутствие водорода в газовой смеси. Если водород присутствует, слышится негромкий хлопок. В воздухе или кислоро­де чистый водород спокойно горит синим пламенем, образуя водяной пар: 2Н₂ + О₂ = 2Н₂О. Теоретически водо­род — идеальное топливо, т.к. при его сгорании выделяется много энергии, а продуктом го­рения является вода, не загрязняющая атмосферу. Но практически его трудно использовать как топливо, потому что его не­удобно хранить и перевозить. 6 мая 1937 года возник пожар на дирижабле «Гинденбург», наполненном водородом. Водород взорвался, и 36 человек погибли. Впрочем, в качестве ракет­ного топлива жидкий водо­род   используется. По­скольку в космосе кислорода нет, в ракете имеется запас необходимого для сгорания топлива кислорода. Кислород и водород смешиваются в камере сгорания и воспламеняются. Солнце — что массивный светящийся шар, состоящий из водорода и гелия. С поверхности Солнца вылетают газовые струи.

Галогены

Галогенами являются: фтор, хлор, бром, йод и астат. Астат — элемент нестабильный, радиоактивный и в природе не встречается. Хлор — ядовитый газ. Он очень хими­чески активен и в природных условиях встречается только в соединениях, напри­мер в хлориде натрия (поваренной соли). Хлор используется для борьбы с насекомыми и для производства соляной кислоты и пластмасс на основе поливинилхлорида (ПВХ). Бром — это коричневая жидкость. Он входит в состав морской воды и воды минеральных источников. Фтор — ядовитый газ. Получают его из минерала флюорита. Фториды (содержащие фтор соединения) добавляют в зубные пасты и питьевую воду для укрепления зубов. Флюорит (см. слева) светиться в ультрафиолетовых лучах; этот эффект называется флуоресценцией. Йод — это черно-фиолетовы кристаллы. Используется он в медицине, фотографии, производстве красите­лей. При помощи йодного раствора определяется присутствие крахмала. Йод имеется в водорослях, растениях и плодах. Йод — существенный компонент нашего рациона. Листья содержат крахмал, полному капли йодного раствора на теле окрашивается в темно-синий цвет.