Тема: Гідроген

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ТАВРІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ЗАГАЛЬНОГО ЗЕМЛЕРОБСТВА

РОБОЧИЙ ЗОШИТ

ДО ЛАБОРАТОРНИХ ЗАНЯТЬ З КУРСУ

„ХІМІЯ З ОСНОВАМИ БІОГЕОХІМІЇ”

Частина 2

Для студентів денного відділення

Спеціальності 6.070.800

„Екологія та охорона навколишнього середовища”

МЕЛІТОПОЛЬ – 2011

Укладач: доцент, к.с.г.н. КОЛЕСНІКОВ М.О.

Рецензенти: д.с.г.н., доцент Данченко О.О.

(Мелітопольський державний педагогічний університет,

кафедра неорганічної хімії та хімічної технології)

Відповідальний за випуск: проф., д.с.г.н. Калитка В.В.

Розглянуто та схвалено на засіданні кафедри загального землеробства.

Протокол № ___ від „___” _________ 2011 року.

Розглянуто та рекомендовано до друку методичною комісією факультету агротехнології та екології ТДАТУ.

Протокол № ___ від „___” _________ 2011 року.

© ТДАТУ, 2011

ВСТУП

Неорганічна хімія – це наука, що вивчає хімічні елементи, їх сполуки та властивості. Головна задача курсу неорганічної хімії: вивчення будови неорганічних сполук, встановлення зв’язку їх будови з властивостями та реакційною здатністю, засвоєння основних методів та прийомів проведення хімічного експерименту.

Для формування у майбутніх спеціалістів природничого профілю системи знань про основні закономірності взаємодії між живою речовиною та інертною матерією Землі, особливості міграції та розподілу хімічних елементів в біосфері особливе значення має така навчальна дисципліна як „Біогеохімія”. Основна мета вивчення біогеохімії – оволодіння її теоретичними основами та формування навичок оцінювання ролі живих організмів в процесі формування ґрунтів та при виробництві аграрної продукції.

Даний робочий зошит призначений для допомоги студентам при самостійній підготовці до заняття і виконанні лабораторних робіт з курсу хімії з основами БГХ. Загалом, представлений матеріал сприяє засвоєнню студентами загальних закономірностей хімічних явищ, розвитку у них хімічного мислення.

Робочий зошит складено у відповідності до програм з курсу «Хімія з основами біогеохімії» для студентів аграрних ВНЗ ІІІ – ІV рівнів акредитації за спеціальністю 6.070.800 „Екологія та охорона навколишнього середовища”. Матеріал викладено за темами. Кожна тема містить теоретичне введення, мету лабораторної роботи, техніку безпеки при її виконанні, опис дослідів, контрольні питання і задачі. До кожного досліду наведено завдання для виконання в аудиторії. Відповіді на контрольні питання студенти надають заздалегідь при підготовці до заняття.

В результаті проведення лабораторних занять студенти повинні уміти:

- сформулювати мету експерименту;

- провести хімічний експеримент;

- провести спостереження, пояснити їх та зробити обґрунтовані висновки;

- записати рівняння реакцій проведених дослідів;

- використати знання і навички, отримані на лабораторних заняттях для рішення дослідницьких задач в курсах суміжних хімічних та біологічних дисциплін.

ТЕМА: ГІДРОГЕН

Атом Гідрогену в порівнянні з іншими атомами елементів найбільш простий за структурою: 1s¹. Основна особливість атома Гідрогену полягає в тому, що на відміну від всіх інших елементів (крім гелію) його валентний електрон знаходиться безпосередньо в сфері дії атомного ядра - у нього немає проміжного електронного шару. Позитивний іон Гідрогену Н⁺ представляє собою елементарну частку - протон.

Енергія іонізації атома Гідрогену (13,6 еВ, 1312 кДж/моль) досить велика, тому сполуки Гідрогену (I) навіть з такими сильними окисниками, як флуор і Оксиген, не можуть бути іонними. Специфіка будови атома Гідрогену обумовлює особливий, притаманний тільки сполукам Гідрогену (I) вид хімічного зв’язку - водневий зв’язок.

Процес утворення негативного іона H^- з атома екзотермічний, тому для Гідрогену в ступеню окислення -1 можливі іонні сполуки.

Таким чином, Гідроген - неметалічний елемент. В сполуках він може мати ступені окислення -1 и +1. Для нього, як і для галогенів, характерні іонні сполуки, в яких він виступає в якості простого аніона H^-. При позитивному ступеню окислення Гідроген утворює лише ковалентні сполуки і може грати роль комплексоутворювача в аніонних комплексах.

Гідроген має три ізотопу с масовими числами відповідно 1, 2 и 3:

----1H -----------------2D(2H)----------------------3T(3H)

-----p(e)----------------(p+n)e-----------------------(p+2n)e

----протій-------------дейтерій---------------------тритій

Протій и дейтерій - стабільні ізотопи. Нормальний ізотопний склад природних сполук Гідрогену відповідає відношенню D: H = 1: 6800 (за числом атомів).