Wodór i hel - prezentacja na chemię

Wodór i hel

Julka Kołton i Ula Jakakcka 2D

Wodór Hel

- należą do pierwiastków chemicznych bloku s układu okresowego,- są gazowymi niemetalami, - bardzo różnią się od innych pierwiastków bloku s.

Wodór

Występowanie

- najbardziej rozpowszechniony pierwiastek na świecie, - na Ziemi w stanie wolnym występuje w niewielkich ilościah w górnych warstwach atmosfery (jest bardzo lekki i szybko się ulatnia) oraz w gazach wulkanicznych,- w postaci związanej występuje w wodzie, ropie naftowej, gazie ziemnym oraz w organizmach roślin i zwierząt.

Wodór

Właściwości

W temperaturze pokojowej jest:- gazem bezbarwnym,- bezwonnym,- słabo rozpuszczalnym w wodzie,- ma najmniejszą gęstość spośród wszystkich pierwiastków chemicznych,- łatwopalny, a z tlenem tworzy mieszaninę wybuchową. W stanie wolnym występuje w cząsteczkach dwuatomowych.

Wodór

Budowa atomu i jego izotopy

Jądro atomu zawiera 1 proton, a w powłoce elektronowej znajduje się jeden elektron.

Wodór ma trzy izotopy:

Wodór

Konfiguracja elektronowa i stopień utlenienia

Atom wodoru dąży do uwspólnienia elektronu 1s z utworzeniem wiązania kowalencyjnego, w wyniku czego uzyskuje dublet elektronowy.W reakcjach chemicznych niesparowany elektron wodoru łatwo tworzy wiązanie σ.W związkach chemicznych wodór zazwyczaj przyjmuje stopień utlenienia I (np. w HCl, H2S), a w wodorkach metali: -I (np. w NaH, MgH2).

Wodór

Wodorki i ich otrzymywanie

Wodór w wyniku reakcji z pierwiastkami chemicznymi tworzy wodorki.Aby je otrzymać, z wyjątkiem HF, należy użyć:- czynnika inicjującego reakcję chemiczną (np. w reakcji powstania HCl),- lub katalizatora (np. w reakcji powstawania NH3).

Wodorek sodu

Wodór

Sposoby otrzymywania wodoru

W laboratorium wodór można otrzymać kilkoma sposobami. Najczęściej przeprowadza się reakcje chemiczne:

- metali aktywniejszych chemicznie od wodoru z kwasami, np.:

Wodór

Sposoby otrzymywania wodoru

- metali 1. i 2. grupy układu okresowego pierwiastków chemicznych z wodą, np.:

Wodór

Sposoby otrzymywania wodoru

- wodorków metali 1. i 2. grupy układu okesowego z wodą, np.:

Wodór

Wytwarzanie wodoru

Na skalę przemysłową wodór wytwarza się poprzez działanie parą wodną na:

Gaz wodny - gaz wykorzystywany jako paliwo lub surowiec do wielu syntez.

Wodór

Zastosowanie

- ciekły wodór jest składnikiem paliwa rakietowego,- źródło energii w nowoczesnych pojazdach wyposażonych w ogniwa paliwowe,- synteza amoniaku i chlorowodoru,- wytwarzanie wysokich temperatur w palnikach tlenowo-wodorowych (ok. 2500°C),- chłodziwo,- produkcja margaryny (powstawanie: wodór utwardza wielonienasycone tłuszcze roślinne).

Hel

Występowanie

Jest drugim co do częstości występowania we Wszechświecie pierwiastkiem (28% masowych; ustępuje tylko wodorowi). W ogromnych ilościach występuje w gwiazdach i materii międzygwiezdnej, w tym w mgławicach(choć tu poniżej 10%). Ogólny jego udział w stosunku do atomów wodoru wynosi około 1:4.Ciekawostka:Niska zawartość w atmosferze oraz bierność chemiczna spowodowały, że na Ziemi odkryto ten pierwiastek chemiczny stosunkowo puźno.Wcześniej, dzięki zastosowaniu metod spektroskopowych, stwierdzono jego obecność na Słońcu.

Spektroskopia, spektrometria – nauka o powstawaniu i interpretacji widm, uzyskanych w wyniku oddziaływań wszelkich rodzajów promieniowania na materię rozumianą jako zbiorowisko atomów i cząsteczek.

Hel

Właściwości

W temperaturze pokojowej jest gazem:- bezbarwnym,- bezwonnym. Z uwagi na to, że hel jest gazem szlachetnym, nie wchodzi w reakcje w innymi pierwiastkami. W stanie wolnym występuje w postaci jednoatomowych cząsteczek.

W silnym polu elektrycznym hel emituje światło.

Hel

Budowa atomu i konfiguracja elektronowa

Jądro atomu zawiera 2 protony i 2 neutrony, a w powłoce elektronowej znajduje się 2 elektrony. Ze względu na zapełnienie orbitalu 1s (a tym samym zapełnienie pierwszej powłoki elektronowej) hel wykazuje bierność chemiczną i występuje w postaci pojedynczych atomów, a nie cząsteczek dwuatomowych jak inne gazowe pierwiastki chemiczne - np. wodór, tlen, azot, fluor i chlor.

Hel

Otrzymywanie

Hel otrzymuje się ze skroplonego powietrza metodą destylacji frakcyjnej. Na skalę przemysłową hel otrzymuje się ze skroplonego gazu ziemnego, który oprócz głównego składnika (metanu) zawiera pewne ilości helu i azotu.

Gdy inne składniki powietrza w wyniku skroplenia stają się cieczami, hel pozostaje gazem, ponieważ ma bardzo niską temperaturę wrzenia (najniższą wśród gazów) - ok. -268,9°C. Następnie oczyszcza się go, przepuszczając przez warstwę węgla aktywnego.

Hel

Zastosowanie

- napełnia balony i sondy meteorologiczne,- wytwarzanie niskich temperatur w procesach technologicznych i badaniach naukowych,- umożliwia on utrzymywanie obojętnej atmosfery w przyrządach i komorach badawczych, - wytwarzanie ochronnej atmosfery dla nurków i astronautów, - w medycynie mieszaninę helu z tlenem wykorzystuje się do leczenia astmy, - technologia laserowa.

Zadania

Zad.1) Matura maj 2015

Zad.2) Matura maj 2019

Zad.3) Matura próbna 2017

Zad.4) Matura 2015

Zad.5) Matura maj 2019

Zad.6) Matura czerwiec 2012

Zad.7) Matura czerwiec 2020

Zad.8)

Zad.9)

Zad.10)

Dziękujemy za uwagę

Bibliografia:

- nasz podręcznik z chemii "To jest chemia 1"- https://pl.wikipedia.org/wiki/Model_atomu_Bohra- https://app.emaze.com/@ATRZWZZL#1- https://dzieje.pl/aktualnosci/rocznica-katastrofy-sterowca-hindenburg- https://chemiamaturalna.com/2020/11/08/konfiguracja-elektronowa/- https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/wodor;3997333.html- https://www.balonowe.pl/produkt/balon-serce-z-helem/- https://www.youtube.com/watch?v=77YZA7GUJqc - https://www.medianauka.pl/hel - https://odkrywcyplanet.pl/slonce-zolty-karzel-w-naszym-ukladzie/ - https://pl.wikipedia.org/wiki/Spektroskopia - https://www.scholaris.pl/zasob/71069 - https://epodreczniki.open.agh.edu.pl/tiki-index.php?page=Dublet%20i%20oktet%20elektronowy - https://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Hel-konfiguracja-elektronowa-zapis-klatkowy.svg - http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/destylacja - https://biznes.interia.pl/gieldy/aktualnosci/news-gaz-ziemny-szansa-na-lepsze-nastroje,nId,4458225 - https://zmianasprzedawcygazu.pl/gaz-ziemny-sklad/ - https://pl.wikipedia.org/wiki/Hel_(pierwiastek) - https://www.planeta.pl/Wiadomosci/Swiat/Indonezyjski-wulkan-grozi-wybuchem.-Jakie-beda-skutki-erupcji - https://www.focus.pl/artykul/ropa-naftowa-skarb-czy-narzedzie - https://www.naukowiec.org/wiedza/chemia/woda_2980.html - https://forsal.pl/lifestyle/nauka/artykuly/8086744,chinscy-naukowcy-uzyli-fal-dzwiekowych-by-zwiekszyc-opady-deszczu.html - https://smaker.pl/newsy-ja-powstaje-margaryna,1901916,a,.html - https://nowa.e-pat.pl/palnik-wodorowy-aquaflame800 - https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/grudniowe-starty-rakiet-orbitalnych - https://www.gazetaprawna.pl/wiadomosci/artykuly/730312,airship-paris-pierwsza-od-lat-komercyjna-linia-sterowcow-we-francji.html - https://pl.dreamstime.com/meteorologiczna-sonda-na-bia%C3%A5%E2%80%9Aej-pi%C3%A5%E2%80%9Ace-meteorologic-niebie-image139896726 - https://nt.interia.pl/raporty/raport-medycyna-przyszlosci/medycyna/news-cierpi-na-nia-1500-polakow-jak-wygrac-z-astma-ciezka,nId,2290013 - https://www.portalsamorzadowy.pl/wydarzenia-lokalne/pomorskie-w-wodach-zatoki-puckiej-zaginal-nurek,207973.html - https://chem24.pl/chemia-zadania,zadania,37,Tlenki--nadtlenki--wodorki?fbclid=IwAR0mqVyZ3JkZ8F4ra5R_wpMw9EOD6-CRHz5cE3UAnT0Zu3NyRt86QYBs4Nk - https://maturabiolchem.pl/zadania-chemia/zadanie-chemia-472/?fbclid=IwAR3o6hJluXiwX38Obys-WnSVGrUAXOXacwEifwt3fDSJd2VTZ3D07IbTlWA - https://biologhelp.pl/zadania-maturalne-chemia/matura-maj-2019-poziom-rozszerzony-nowy/zadanie-6 - https://biologhelp.pl/zadania-maturalne-chemia/matura-maj-2015-poziom-rozszerzony-nowy/zadanie-8 - https://arkusze.pl/matura-chemia-2015-maj-poziom-rozszerzony/ - https://arkusze.pl/maturalne/chemia-2019-maj-matura-rozszerzona.pdf - https://arkusze.pl/maturalne/chemia-2017-nowa-era-probna-rozszerzona.pdf - https://arkusze.pl/maturalne/chemia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona.pdf