Дополнительный материал к уроку

Дополнительный материал к уроку.

  Водород — самый простейший из химических элементов, состоит из ядра, представляющего собой один протон, и одного электрона. Такое строение обусловливает разнообразие свойств водорода, его двойственное положение в системе — в I и VII группах.
Наиболее распространенная степень окисления водорода +1. Водороду свойственна валентность, равная единице.
Молекула водорода двухатомная, связь ковалентная неполярная. Схема образования молекулы водорода:

  Водород занимает особое положение в периодической системе элементов . 

  Водород проявляет сходство с щелочными металлами, поэтому его условно помещают в I группу главную подгруппу:  1. Щелочные металлы и водород имеют одинаковое строение внешнего энергетического уровня. Электронная конфигурация валентных электронов ns1, валентный электрон находится на s-подуровне внешнего энергетического уровня;  2. Сходство атомных спектров щелочных металлов и водорода (спектры испускания и поглощения состоят из небольшого набора линий);  3. Водород является восстановителем, отдавая один электрон, проявляет степень окисления +1, характерную и для щелочных металлов.

  Водород не помещают с полным правом в I группу главную подгруппу, потому что:  1. Водород может проявлять не только восстановительные свойства, но и окислительные свойства.  2. Щелочные металлы имеют металлические кристаллические решетки, а водород молекулярную кристаллическую решетку. Молекула водорода двухатомна.  3. Соединения водорода со степенью окисления +1 не имеют сходства с соединениями щелочных металлов со степенью окисления +1.  4. Ионы щелочных металлов существуют в расплавах и кристаллических решетках, а ион водорода не обнаружен. 

  Водород проявляет сходство с галогенами, поэтому его условно помещают в VII группу главную подгруппу:  1. Водород является окислителем, принимая  один электрон, проявляет степень окисления – 1, характерную и для галогенов;  2. Соединения водорода со степенью окисления – 1 имеют сходства с соединениями  галогенов со степенью окисления -1. Например, NaH – твердое кристаллическое вещество, с кристаллической решеткой близкой к ионному типу; NaCl – твердое кристаллическое вещество с ионной кристаллической решеткой.  3. При обычных условиях водород и галогены существуют в газообразном состоянии, их молекулы двухатомны (Н2, F2, Cl2, Br2, J2). 

  Водород не помещают с полным правом в VII группу главную подгруппу, потому что: 

  Фтор – сильный окислитель, водород – преимущественно восстановитель, слабый окислитель.

  Американский химик Томас Купер – сходство углеродом (аналог углерода), поэтому водород условно можно поместить в IV группу главную подгруппу:  1. Водород и углерод имеют сходство в строении внешнего энергетического уровня, а именно обладают наполовину заполненным внешним энергетическим уровнем.  2. Водород и углерод соединяются с большинством элементов периодической системы.  3. Водород и углерод образуют преимущественно ковалентные связи.  4. Соединения углерода и водорода наиболее распространены в природе.

  – водород условно можно разместить над атомом бора в III группе главной подгруппе на основании того, что многие термодинамические свойства водорода и его соединений хорошо вписываются в III группу главную подгруппу (сходство между H2O и В2О3).

  Вывод: водород занимает место 1 и7  группах – это уникальный элемент, который отражает свойства  этих  элементов. Недаром в первом варианте Периодической системы в 1869 году выделил водород в особую графу.