【正文】 游離金屬 2MH 2M + H2↑ △ MH2 M + H2↑ △ 性質 964 氫化物 1. 離子型 (類鹽型 )氫化物 （ 1）純的為白色晶體， 不純的為淺灰色至黑色 （ 2）具有離子化合物特征， 如熔、沸點較高， 熔融時能導電 （ 3）受熱時能分解為氫氣和游離金屬 性質 （ 4）與水反應產(chǎn)生氫氣 MH + H2O → MOH + H2↑ 1. 離子型 (類鹽型 )氫化物 （ 1）純的為白色晶體， 不純的為淺灰色至黑色 （ 2）具有離子化合物特征， 如熔、沸點較高， 熔融時能導電 （ 3）受熱時能分解為氫氣和游離金屬 性質 （ 4）與水反應產(chǎn)生氫氣 （ 5）是極強的還原劑 E (H2/H)= TiCl4 + 4NaH Ti + 4NaCl + 2H2↑ 如 400℃ H能在非水溶劑中與 B3+、 Al3+、 Ga3+等結合成復合氫化物 4LiH + AlCl3 Li[AlH4] + 3LiCl 乙醚 Li[AlH4]+4H2O → LiOH +Al(OH)3 +4H2 1. 離子型 (類鹽型 )氫化物 性質 （ 4）與水反應產(chǎn)生氫氣 LiH遇水發(fā)生激烈反應并放出大量的氫氣。 H2(g) 海 水 Fe(Ⅱ ),Fe(Ⅲ ) 電解質溶液 硒化鎘半導體 鎳 箔 可見光 ● 生物分解水制氫 生物體分解水不需要電和高溫 ， 科學家們試圖修改光合作用的過程來完成這一技術 。 在導帶中電子移動到金屬薄膜與海水之間表面上 ， 水即被還原產(chǎn)生 H2。 使用 1平方米太陽能電池板和 100毫升電解溶液 ， 每小時可制作氫氣 20 升 ， 純度為 %。 2H + S → H2S 與 S作用生成 H2S 962 氫氣的性質和用途 2H + CuCl2 → Cu + 2HCl 在常溫下可將 Cu、 Fe、 Bi、 Hg、 Ag等的氧化物或氯化物還原為金屬 如 ? 實驗室方法 ? 化學法、電解法 ? 工業(yè)生產(chǎn)方法 ? 用碳來還原水蒸氣制取氫氣 ? 用烴類裂解的方法制取氫 ? 水蒸氣轉換法 ? 烷烴制取烯烴反應的副產(chǎn)物 ? 鹽型氫化物與水反應 ? 利用硅與堿反應 (每年估計達 500 109m3) 963 氫氣的制備 用鋅和鹽酸或稀硫酸作用 Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑ 實驗室 963 氫氣的制備 (1) 天然氣或焦炭與水蒸氣作用 , 得到水煤氣 CH4 + H2O CO + 3H2 700~870℃ Ni、 Co催化劑 C + H2O CO + H2 1000℃ (2) 水煤氣與水蒸氣反應 ,得到 CO2和 H2的混合氣 CO + H2O CO2 + H2 Fe、 Cr催化劑 (3) 除去 CO2可得較純的氫氣 工業(yè)上： 1. 水煤氣法 963 氫氣的制備 電解 15%~20%氫氧化鈉溶液 陰極： 2H+ +2e → H2↑ 陽極： 4OH 4e → 2H2O + O2↑ 制得的氫氣較純凈，但耗電量大 工業(yè)上： 2. 電解法 ● 熱化學循環(huán)法制 H2 ( g )O21( g )HO ( g )H ( g )I( g )H2 H I ( g ) ( g )O21( g )SOO ( g )H( g )SOH 2 H I ( a q )( a q )SOH( s )ISOO ( l )2H221300K222873K2421073K4242298K222??? ????? ?????? ????? ????凈反應 ● 配合催化太陽能分解水 2a 既是電子給予體，又是電子接受體，在光能的激發(fā)下，可以向水分子轉移電子，使 H+ 變?yōu)? H2 放出。 H2 分子和二氫配合物之間存在中間體 7. 氫氣在高溫下，可與氧化物 、氯化物反應，得到金屬或非金屬 如 工業(yè)上高純鎢和硅的制取 WO3 + 3H2 W + 3H2O 高溫 SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl↑ 高溫 962 氫氣的性質和用途 8. 高溫下，氫分子可分解為原子氫。 簡言之 ，H2 分子配合物的穩(wěn)定性決定于中心金屬原子上的電荷密度 。 962 氫氣的性質和用途 H2 分子配合物 1985年發(fā)現(xiàn)了第一個 H2 分子配合物 W(CO)3 [P(C3H7)3]2 (η2H2), 它暗示存在氫鍵在反應中被活化而不斷裂。mol1 1 2 962 氫氣的性質和用途 5. 氫氣在氧氣或空氣中燃燒， 可得到溫度近 3000℃ 的氫氧焰。mol1 利用此性質可作原子氫吹管，用于熔化難熔的金屬 (如 W、 Ta等 ) 962 氫氣的性質和用途 5. 氫氣在氧氣或空氣中燃燒， 可得到溫度近 3000℃ 的氫氧焰。可大量溶于鎳、鈀、鉑等金屬中 利用此性質可制得極純的氫氣 4. 氫分子在常溫下不活潑，但當已解離的氫原子結合為分子時，可放出大量熱。m1mol1 △ vapHm J 熔點 /℃ 沸點 /℃ 氣體密度 gK 1 (為空氣的 5倍 ) 962 氫氣的性質和用途 2. 熔、沸點極低，難液化 液氫是重要的高能燃料 ,是美國宇宙航 天飛機和我國“長征”三號火箭所用燃料 。mol1 熱導率 Wcm3 105 (為空氣的 1/14倍 ) △ fusHm Jm1mol1 △ vapHm Jmol1 電負性 →H+(*) :H 易與活潑金屬形 成離子型氫化物 共用電子對形成 共價型氫化物 熔點 /℃ 沸點 /℃ 氣體密度 g 符號 含量 /% 1H H 2H D 3H T 氫有三種同位素 1 1 1 價層電子 構型 1s1 氧化數(shù) 1,0,+1 原子半徑pm 37 電離能kJ氚的重要性在于與核聚變反應有關，氚也可以作示蹤原子。 如果沒有氫鍵，地球上不會存在液態(tài)水！ 人體內(nèi)將不存在