История открытия водорода

Многие исследователи проводили опыты с кислотами. Было замечено, что при действии кислот на некоторые металлы выделяются пузырьки газа. Полученный газ легко воспламенялся, и его назвали «горючим воздухом».

Подробно свойства этого газа были изучены английским ученым Г. Кавендишем в 1766г. Он помещал металлы в растворы серной и соляной кислот и во всех случаях получал одно и то же легкое газообразное вещество, которое позже назвали водородом.

Странным на первый взгляд делом занялся однажды английский ученый Генри Кавендиш: он стал пускать мыльные пузыри. Но это не было развлечением. Перед этим он заметил, что, когда железные опилки обливают серной кислотой, появляется много пузырьков какого-то газа. Что это за газ?

Ученый вывел его по трубочкам из сосуда. Газ был невидим. Имеет ли он запах? Нет. Тогда он наполнил им мыльные пузыри. Они легко поднялись вверх! Значит, газ легче воздуха! А если поджечь газ то, он загорится голубоватым огоньком. Но удивительно то, что при горении получилась вода! Генри Кавендиш назвал новый газ горючим воздухом. Ведь он, как и обычный воздух, был без цвета и запаха. Все это происходило во второй половине 18-го в.

Позже французский химик Антуан Лоран Лавуазье сделал обратное: получил «горючий газ» из воды. Он же дал новому газу и другое имя -- водород, то есть «рождающий воду». Потом ученые установили, что водород -- самое легкое из всех известных людям веществ, а его атомы устроены проще всех других.

Водород очень распространен. Он входит в состав всех живых существ, организмов, растений, горных пород. Он есть везде: не только на Земле, но и на других планетах и звездах, на Солнце; особенно много его в космическом пространстве. Превращения, которые происходят с водородом при гигантском давлении и температуре в десятки миллионов градусов, дают возможность Солнцу излучать тепло и свет. Больше всего различных соединений водород образует с углеродом: нефть и горючие сланцы, бензин и черный асфальт. Такие соединения называются углеводородами. Водород широко применяется при сварке и резке металлов. Если к соединениям углерода и водорода добавить кислород, получаются новые, соединения -- углеводы, например, такие не похожие друг на друга вещества, как крахмал и сахар. А если водород соединить с азотом, получится тоже газ -- аммиак. Он необходим для изготовления удобрений. Многие достоинства водорода -- экологически безвреден, энергоемок, находится в природе в изобилии -- позволили использовать его как ракетное топливо. Те же особенности водорода делают его перспективным и в качестве топлива авиационного.

Водород -- самый легкий, самый простой и самый распространенный химический элемент во Вселенной. Он составляет примерно 75% от всей массы элементов в ней. В больших количествах водород обнаружен в звездах и планетах типа «газовый гигант». Он играет ключевую роль в протекающих в звездах реакциях синтеза. Водород является газом с молекулярной формулой H2. При комнатной температуре и нормальном давлении водород является безвкусным, бесцветным и лишенным запаха газом. Под давлением и при сильном холоде водород переходит в жидкое состояние. Хранимый в этом состоянии водород занимает меньше места, чем в своей «нормальной» газообразной форме. Жидкий водород используется в том числе и в качестве ракетного топлива. При сверхвысоком давлении водород переходит в твердое состояние и становится металлическим водородом. В этом направлении ведутся научные исследования. Водород используется в качестве альтернативного топлива для транспорта. Химическая энергия водорода высвобождается при его сжигании способом, подобным тому, который применяется в традиционных двигателях внутреннего сгорания. На его основе также создаются топливные элементы, в которых задействован процесс образования воды и электричества путем осуществления химической реакции водорода с кислородом. Он потенциально опасен для человека, поскольку может возгораться при соприкосновении с воздухом. Кроме того, этот газ не годится для дыхания.

С 1852 года -- с тех самых пор, как первый дирижабль на основе водорода был создан Генри Гиффардом -- водород использовался в воздухоплавании. Позднее водородные дирижабли называли «цеппелинами». Их использование было прекращено после крушения дирижабля «Гинденбург» в 1937 году. Авария произошла в результате возгорания.

Так же водород широко применяется в нефтяной и химической отраслях, а также часто используется для различных физических и инженерных задач: например, в сварочном деле и в качестве охлаждающего вещества. Молекулярная формула перекиси водорода H2O2. Это вещество часто используется для отбеливания волос и в качестве чистящего средства. В виде медицинского раствора оно используется также для обработки ран.

Так как водород в 14 раз легче воздуха, если вы наполните им воздушные шары, они будут отдаляться от Земли со скоростью 85 км в час, что в два раза превышает скорость шаров, наполненных гелием, и в шесть раз - скорость шаров, наполненных природным газом.

химический водород перекись газ

Список используемой литературы

• 1. http://www.5.km.ru/
• 2. http://hi-news.ru/science/ximiya-14-faktov-o-vodorode.html.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Самарской области

Государственное автономное профессиональное

Образовательное учреждение Самарской области

Самарский государственный колледж

Сообщение на тему:

« История открытия водорода »

Выполнил: студент

ГАПОУ «СГК»

группы АТП-16-01

Губанов Виталий Алексеевич

Самара, 2016

Многие исследователи проводили опыты с кислотами. Было замечено, что при действии кислот на некоторые металлы выделяются пузырьки газа. Полученный газ легко воспламенялся, и его назвали «горючим воздухом».

Подробно свойства этого газа были изучены английским ученым Г. Кавендишем в 1766г. Он помещал металлы в растворы серной и соляной кислот и во всех случаях получал одно и то же легкое газообразное вещество, которое позже назвали водородом.

Странным на первый взгляд делом занялся однажды английский ученый Генри Кавендиш: он стал пускать мыльные пузыри. Но это не было развлечением. Перед этим он заметил, что, когда железные опилки обливают серной кислотой, появляется много пузырьков какого-то газа. Что это за газ?

Ученый вывел его по трубочкам из сосуда. Газ был невидим. Имеет ли он запах? Нет. Тогда он наполнил им мыльные пузыри. Они легко поднялись вверх! Значит, газ легче воздуха! А если поджечь газ то, он загорится голубоватым огоньком. Но удивительно то, что при горении получилась вода! Генри Кавендиш назвал новый газ горючим воздухом. Ведь он, как и обычный воздух, был без цвета и запаха. Все это происходило во второй половине 18-го в.

Позже французский химик Антуан Лоран Лавуазье сделал обратное: получил «горючий газ» из воды. Он же дал новому газу и другое имя -- водород, то есть «рождающий воду». Потом ученые установили, что водород -- самое легкое из всех известных людям веществ, а его атомы устроены проще всех других.

Водород очень распространен. Он входит в состав всех живых существ, организмов, растений, горных пород. Он есть везде: не только на Земле, но и на других планетах и звездах, на Солнце; особенно много его в космическом пространстве. Превращения, которые происходят с водородом при гигантском давлении и температуре в десятки миллионов градусов, дают возможность Солнцу излучать тепло и свет. Больше всего различных соединений водород образует с углеродом: нефть и горючие сланцы, бензин и черный асфальт. Такие соединения называются углеводородами. Водород широко применяется при сварке и резке металлов. Если к соединениям углерода и водорода добавить кислород, получаются новые, соединения -- углеводы, например, такие не похожие друг на друга вещества, как крахмал и сахар. А если водород соединить с азотом, получится тоже газ -- аммиак. Он необходим для изготовления удобрений. Многие достоинства водорода -- экологически безвреден, энергоемок, находится в природе в изобилии -- позволили использовать его как ракетное топливо. Те же особенности водорода делают его перспективным и в качестве топлива авиационного.

Водород -- самый легкий, самый простой и самый распространенный химический элемент во Вселенной. Он составляет примерно 75% от всей массы элементов в ней. В больших количествах водород обнаружен в звездах и планетах типа «газовый гигант». Он играет ключевую роль в протекающих в звездах реакциях синтеза. Водород является газом с молекулярной формулой H2. При комнатной температуре и нормальном давлении водород является безвкусным, бесцветным и лишенным запаха газом. Под давлением и при сильном холоде водород переходит в жидкое состояние. Хранимый в этом состоянии водород занимает меньше места, чем в своей «нормальной» газообразной форме. Жидкий водород используется в том числе и в качестве ракетного топлива. При сверхвысоком давлении водород переходит в твердое состояние и становится металлическим водородом. В этом направлении ведутся научные исследования. Водород используется в качестве альтернативного топлива для транспорта. Химическая энергия водорода высвобождается при его сжигании способом, подобным тому, который применяется в традиционных двигателях внутреннего сгорания. На его основе также создаются топливные элементы, в которых задействован процесс образования воды и электричества путем осуществления химической реакции водорода с кислородом. Он потенциально опасен для человека, поскольку может возгораться при соприкосновении с воздухом. Кроме того, этот газ не годится для дыхания.

С 1852 года -- с тех самых пор, как первый дирижабль на основе водорода был создан Генри Гиффардом -- водород использовался в воздухоплавании. Позднее водородные дирижабли называли «цеппелинами». Их использование было прекращено после крушения дирижабля «Гинденбург» в 1937 году. Авария произошла в результате возгорания.

Так же водород широко применяется в нефтяной и химической отраслях, а также часто используется для различных физических и инженерных задач: например, в сварочном деле и в качестве охлаждающего вещества. Молекулярная формула перекиси водорода H2O2. Это вещество часто используется для отбеливания волос и в качестве чистящего средства. В виде медицинского раствора оно используется также для обработки ран.

Так как водород в 14 раз легче воздуха, если вы наполните им воздушные шары, они будут отдаляться от Земли со скоростью 85 км в час, что в два раза превышает скорость шаров, наполненных гелием, и в шесть раз - скорость шаров, наполненных природным газом.

химический водород перекись газ

Список используемой литературы

1.http://www.5.km.ru/

2. http://hi-news.ru/science/ximiya-14-faktov-o-vodorode.html.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Английский естествоиспытатель, физик и химик Генри Кавендиш - первооткрыватель водорода. Физические и химические свойства элемента, его содержание в природе. Основные методы получения и области применения водорода. Механизм действия водородной бомбы.

презентация , добавлен 17.09.2012


Изотопы водорода как разновидности атомов химического элемента водорода, имеющие разное содержание нейтронов в ядре, общая характеристика. Сущность понятия "легкая вода". Знакомство с основными достоинствами протиевой воды, анализ способов получения.

курсовая работа , добавлен 31.05.2013


Свойства воды как наиболее распространенного химического соединения. Структура молекулы воды и атома водорода. Анализ изменения свойств воды под воздействием различных факторов. Схема модели гидроксила, иона гидроксония и молекул перекиси водорода.

реферат , добавлен 06.10.2010


Положение водорода в периодической системе химических элементов и особенности строения его атома. Свойства газа, распространенность и нахождение в природе. Химические реакции получения водорода в промышленности и лабораторным путем и способы применения.

презентация , добавлен 13.02.2011


Характеристика химических и физических свойств водорода. Различия в массе атомов у изотопов водорода. Конфигурация единственного электронного слоя нейтрального невозбужденного атома водорода. История открытия, нахождение в природе, методы получения.

презентация , добавлен 14.01.2011


Обоснования электрохимического способа получения водорода и кислорода электролизом воды. Характеристика технологической схемы. Выбор электролизера. Подготовка сырья (чистой воды) и первичная переработка, получающихся при электролизе водорода и кислорода.

курсовая работа , добавлен 12.12.2011


Физические методы извлечения водорода, применяемые на сегодня. Получение водорода электролизом воды, в процессе переработки угля и кокса, термический и термомагнитный методы, фотолиз, особенности использования в данных процессах оборудования, материалов.

реферат , добавлен 22.04.2012


Характеристика предприятия ОАО "Газпром нефтехим Салават". Характеристика сырья, продуктов процесса и основных реагентов завода "Мономер". Процесс получения технического водорода и синтез-газа. Общая характеристика установки. Стадии и химизм процесса.

курсовая работа , добавлен 03.03.2015


Физические свойства пероксида водорода - бесцветной прозрачной жидкости со слабым своеобразным запахом. Получение вещества в лабораторных и промышленных условиях. Восстановительные и окислительные свойства пероксида водорода, его бактерицидные свойства.

презентация , добавлен 23.09.2014


Значение и место в составе Солнца водорода, его роль в степени излучаемой планетой энергии. Значение данного элемента в жизни человека, поиски аналогов, химические и физические свойства. Возможности использования водорода как источника энергии будущего.

Ответ от Невролог [гуру]
Газ водород был обнаружен Т. Парацельсом в XVI в. , когда он погрузил железо в серную кислоту. Но тогда еще и такого понятия не было – газ.
Одна из самых важных заслуг химика XVII в.
Я. Б. ван Гельмонта перед наукой состоит в том, что именно он обогатил человеческий словарь новым словом – «газ» , назвав так невидимые вещества, «которые не могут быть ни сохранены в сосудах, ни превращены в видимое тело» .
Но вскоре физик Р. Бойль придумал способ собирать и сохранять газы в сосудах. Это очень важный шаг вперед в познании газов, и опыт Бойля заслуживает подробного описания. Он опрокинул бутыль, наполненную разбавленной серной кислотой и железными гвоздями, горлышком в чашку с серной кислотой.
Но здесь Бойль допустил серьезную ошибку. Вместо того чтобы исследовать природу полученного газа, он отождествил этот газ с воздухом.
Удивительные свойства газа, впервые собранного Бойлем и столь недопустимо спутанного с воздухом, открыл Н. Лемери, современник Бойля. «Горючий воздух» – отныне это название надолго закрепится за удивительным газом, выделяемым железом из серной кислоты. Надолго, но не навсегда, т. к. это название неправильное, вернее, неточное: горючи и некоторые другие газы. Но если еще долго газ «серной кислоты и железа» исследователи будут путать с другими горючими газами, то никто уже не спутает его, подобно Бойлю, с обыкновенным воздухом.
Нашелся человек, который взялся за раскрытие тайны происхождения этого газаЗнатность происхождения обеспечивала ему блестящую карьеру государственного деятеля, а случайно доставшееся богатство открывало все возможности для беспечной жизни. Но лорд Г. Кавендиш пренебрег и тем и другим ради того удовлетворения, которое доставляет проникновение в тайны природы.
Первая опубликованная в 1766 г. работа Кавендиша посвящена «горючему воздуху» . Прежде всего он увеличивает количество способов получения «горючего воздуха» . Оказывается, что этот газ получается с одинаковым успехом, если железо заменить цинком или оловом, а серную кислоту соляной. «Горючий воздух» , однако, не поддерживает горения, точно так же, как и дыхание животных, которые быстро погибают в его атмосфере
Десять лет спустя после опубликования работы Кавендиша, в 1766 г. , исследователь по фамилии Маке, сжигая «горючий воздух» , сделал интересное наблюдение
Он к своему удивлению, обнаружил, что это пламя не оставляет никакой копоти.
При этом он заметил и нечто другое: блюдечко покрылось капельками жидкости, бесцветной, как вода. Полученную жидкость он и его помощник тщательно исследовали и нашли, что это действительно чистая вода.
А. Лавуазье усомнился в том, что при горении «горючего воздуха» получалась вода знаменательный опыт проводился 24 июня 1783 г. в присутствии нескольких лиц. Результат не вызвал никаких сомнений.
Итак, – заключил Лавуазье, – вода представляет собой не что иное, как окисленный “горючий воздух” или, иначе говоря, непосредственный продукт сгорания “горючего воздуха” – в кислороде, лишенный света и тепла, выделяющихся при сгорании» .
Медлительный Кавендиш обнародовал свой отчет в Лондонском королевском обществе лишь в 1784 г. , тогда как Лавуазье изложил свои результаты перед Парижской академией наук 25 июня 1783 г. , на целый год опередив своего соперника. В открытии сложного состава воды участвовали кроме Лавуазье и другие лица, в том числе знаменитый английский изобретатель Джеймс Уатт, которому за рубежом неправильно приписывается честь изобретения паровой машины.
Таким образом, теоретические соображения блестяще подтвердились, а попутно открылся новый способ получения «горючего воздуха».

Одна из самых эксцентричных личностей в истории становления и развития научной мысли – выдающийся естествоиспытатель, экспериментатор и теоретик Генри Кавендиш – был довольно богатым аристократом и родственником герцогов Девонширских. Кавендиш появился на свет 10 ноября 1731 года во французском городе Ницце. Мать его, леди Энн Грей, скончалась после рождения его брата, Генри в тот период было приблизительно 2 года. В возрасте 18 лет молодой человек успешно поступил в Кембриджский университет, однако, спустя три года покинул его, так не получив научной степени. Спустя некоторое время юноша вернулся в Лондон, в дом своего отца, лорда Чарльза, человека в достаточной степени образованного и упоённо интересовавшегося популярной в тот период темой электричества.

Сэр Генри проявлял недюжинный интерес к науке (или естественной философии, как её ещё называли в то время). Он унаследовал от отца помимо его интересов достаточно сдержанное отношение к обнародованию своих трудов. Учёный построил лабораторию и мастерскую для работы и жил достаточно уединённо, с упоением отдаваясь научным изысканиям. Кавендиш никогда не был женат и основательный отрезок своей жизни провёл как отшельник, всецело отдаваясь научному труду. Даже единственный существующий его портрет был написан тайно. К своему дому он пожелал пристроить внешние ступени и велел слугам пользоваться исключительно ими. Тех, кто не выполнял приказ, сэр Генри тут же увольнял.

Современники вспоминали о нём, как о наиболее мудром среди богачей и наиболее богатом среди мудрецов. Излюбленным способом тратить деньги для Кавендиша была благотворительность. Он тратил на помощь студентам миллионы фунтов, но богатство его загадочным образом нисколько не уменьшалось.

Сэр Генри имел необычайные способности: он мог определить силу тока, притрагиваясь рукой к электрической цепи. Кавендиш придерживался мнения, что теплота является следствием внутреннего движения частиц. Не обращая внимания на свой титул и богатство, сэр Генри избегал светской жизни. С удовольствием он посещал только научные собрания, где также старался не привлекать к себе особого внимания.

Генри Кавендиш — великий химик-первооткрыватель

Основным направлением его научной деятельности – было химическое исследование газов. Именно благодаря Генри Кавендишу мы сейчас пользуемся горючим газом под названием водород . В одной из первых работ под названием «Искусственный воздух» он подробно рассказывает об открытии горючего воздуха. Им был разработан процесс сбора, очистки и исследования газов, благодаря которому были получены водород с углекислым газом. Тем же способом были установлены вес и физические свойства этих элементов. В 1781 году ученым был определен физический состав воздуха, а немного позднее, в 1784 году, при сжигании водорода был определен химический состав воды, чем изменил мнение об ее элементарном строении. Так же, благодаря этому эксперименту, было установлено, что кислород в воздухе составляет 20,83% объем. Современные же ученые исправили эту цифру на более точную – 20,95%.

В 1772 году ученым был открыт азот . При помощи искры, выработанной электричеством, Генри получил оксид азота и изучил его свойства. Он доказал, что когда электрическая дуга проходит через воздушный слой над водной поверхностью, азот вступает в реакцию с кислородом, в следствии чего получается азотная кислота . При чем Кавендиш дополнительно указал и на то, что одна сотая часть исходного объема воздуха не реагирует с кислородом. К сожалению, в силу несовершенства проведения анализа и примитивности приборов тех времен, Генри не смог открыть в невступившей в реакцию части воздуха еще один газ – аргон . Это сделал позже в 1894 году Вильям Рамзай.

Есть еще одна любопытная деталь: исследования азота Кавендиш проводил параллельно с другим ученым Д. Резерфордом. И из–за своей скромности, Генри, после проведения работ, поделился результатами лишь со своим другом и опубликовал с вою работу с огромным опозданием. В следствии чего Резерфорд стал полноправным открывателем этого газа.

Оборудование для исследования газов

Физические исследования Генри Кавендиша

В области физики Генри Кавендишу принадлежат опыты по измерению гравитационной силы. В результате этих экспериментов была вычислена плотность нашей планеты. Для вычислений Генри использовал оборудование построенное, Джоном Мичеллом. Оно представляло собой вращающиеся весы для измерения притяжения между двумя шариками, состоящими из свинца массой в 350 фунтов, и еще двумя массой 1,61 фунта. В результате было установлено, что плотность планеты в 5,48 раз превышает плотность воды. Позднее Дж. Г. Пойнтинг дополнил, что результаты должны были составлять значение 5,448, которое было средним после проведения 29 экспериментов.

Кавендиш написал множество работ для Королевского общества, которые были опубликовании только спустя сто лет в 1879 году Дж. Максвеллом. Его открытиями в сфере электричества являются следующие:

• Определение электрического потенциала, которому он дал название «Степень электрификации».
• Способы расчетов емкостей сфер и конденсаторов.
• Диэлектрическая проницаемость материалов.
• Отношение между током и потенциалом, именуемое сейчас законом Ома.
• Разделение токов в параллельных электрических цепях.
• Закон обратного квадрата изменения электрической силы с расстоянием (закон Кулона).
• Экспериментально было установлено влияние различных сред на емкость конденсаторов.
• С помощью крутильных весов подтвержден закон всемирного тяготения, открытый Ньютоном.
• Определил теплоту при фазных переходах и удельную теплоемкость некоторых веществ.
• Изобрел устройство для исследований газовой смеси с содержанием горючих элементов – эвдиометр.

Сэр Генри ушёл из жизни 24 марта 1810 года в возрасте 79 лет. В завещании Кавендиша содержалось требование похоронить его в тщательно замурованном гробу без единой надписи. Будучи атеистом, Кавендиш запретил проводить над его телом после смерти какие-либо религиозные обряды. В Кембридже его именем назвали лабораторию.

Водород в природе

Много ли в природе водорода? Смотря где. В космосе водород – главный элемент. На его долю приходится около половины массы Солнца и большинства других звезд. Он содержится в газовых туманностях, в межзвездном газе, входит в состав звезд. В недрах звезд происходит превращение ядер атомов водорода в ядра атомов гелия. Этот процесс протекает с выделением энергии; для многих звезд, в том числе для Солнца, он служит главным источником энергии.

Например, ближайшая к нам звезда Галактики, которую мы знаем под именем «Солнце», на 70 % своей массы состоит из водорода. Атомов водорода во вселенной в несколько десятков тысяч раз больше, чем всех атомов всех металлов, вместе взятых.

Водород широко распространен в природе, его содержание в земной коре (литосфера и гидросфера) составляет по массе 1%. Водород входит в состав самого распространенного вещества на Земле - воды (11,19% водорода по массе), в состав соединений, слагающих угли, нефть, природные газы, глины, а также организмы животных и растений (то есть в состав белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов и других). В свободном состоянии Водород встречается крайне редко, в небольших количествах он содержится в вулканических и других природных газах. Ничтожные количества свободного Водорода (0,0001% по числу атомов) присутствуют в атмосфере.

Задание № 1. Заполните таблицу «Нахождение водорода в природе».

Открытие водорода.

Водород был открыт в первой половине XVI века немецким врачом и естествоиспытателем Парацельсом. В трудах химиков XVI–XVIII вв. упоминался «горючий газ» или «воспламеняемый воздух», который в сочетании с обычным, давал взрывчатые смеси. Получали его, действуя на некоторые металлы (железо, цинк, олово) разбавленными растворами кислот - серной и соляной.

Первым ученым, описавшим свойства этого газа, был английский ученый Генри Кавендиш. Он определил его плотность и изучил горение на воздухе, однако приверженность теории флогистона помешала исследователю разобраться в сути происходящих процессов.

В 1779 г. Антуан Лавуазье получил водород при разложении воды, пропуская ее пары через раскаленную докрасна железную трубку. Лавуазье также доказал, что при взаимодействии «горючего воздуха» с кислородом образуется вода, причем газы реагируют в объемном соотношении 2:1. Это позволило ученому определить состав воды - Н 2 О. Название элемента – Hydrogenium – Лавуазье и его коллеги образовали от греческих слов «гидро » - вода и «геннио » – рождаю. Русское наименование «водород» предложил химик М. Ф. Соловьев в 1824 году - по аналогии с ломоносовским «кислородом».

Задание №2. Напишите реакцию получения водорода из цинка и соляной кислоты в молекулярном и ионном виде, составьте ОВР.