Dobar dan, danas ćemo naučiti kakva je zastupljenost vodonika, koja su mu fizička i hemijska svojstva, koja mu je primjena, kako ga možemo dobiti u industriji, u laboratoriji i kakva je građa vodonika. Vidjeli smo da... Vodonik u prirodi ima tri izotopa.
To su protium, deuterium i tricium. Kao što vidimo, izotopi imaju isti atomski broj, broj koji se piše u donjem levom uglu, a razlikuju se po masenom broju. Atomski broj jednak je broju protona, znači protium ima jedan proton, a broj protona jednak je i broju elektrona i on ima jedan elektron.
Broj neutrona dobijamo kad od masenog broja oduzimamo uzmemo atomski broj. Tako da atom koji nema neutrona, to je protium. Deuterium vidimo da ima jedan proton i ima jedan neutron, zato što smo dobili kada smo od masljenog broja oduzeli atomski broj, znači 2 manje 1 i jedan neutron, a broj elektrona je isto jedan. tricium ima jedan proton, dva neutrona i jedan elektron. Znači, izotopi su atomi jednog istog elementa koji se razlikuju po masenom broju, odnosno po broju neutrona.
Deuterium inače gradi vodu, tešku vodu, to je voda koja hladi nuklearne reaktore. Inače, u prirodi najviše ima protijuma, skoro savodonike protijuma. doktricijuma ima i deutorijuma veoma malo malo u normalnom procentu.
Vodonik, pošto smo vidjeli da ima jedan elektron, atom vodonika nije stabilan. Da bi postao stabilan, on želi da postigne stabilnost najbližeg plemenitog gasa, a najbliži plemeniti gas vodoniku je helium. Znači, nedostaje...
stavimo još jedan elektron. On će onda, pošto su nemetali, da nagradi kovalentnu vezu, znači udružit će se nespareni elektroni jednog vodonika i ovog drugog vodonika i nagradiće jedan zajednički elektron. elektronski par, tako da će svaki atom imati dva elektrona i postiće stabilnu konfiguraciju helijuma.
Ovo je elektronska formula, znači elektronski formula predstavljaju se elektroni, a jedan zajednički elektronski par predstavljaju se jednom crticom i to je jednostruka veza. I mi vidimo da je, pored elektronske strukturne, postoji molekulska formula gdje je u molekulskim formama prikazujemo broj atoma koji grade molekul, a taj broj se piše u donjem desnom uglu i naziva se indeks. Znači ovaj broj ovdje dva predstavlja broj atoma koji grade ovaj molekul. Znači ovo je molekul vodonika, ovo su atomi vodonika.
Znači indeks predstavlja broj atoma u molekulu. Veza između istih atoma nemetala je nepolarna kovalentna veza. i ovo je jednostruka nepolarna kovalentna veza.
Gdje možemo naći vodonik? U elementarnom stanju ima ga najviše u svemeru, najzastupljenije. Gradi Sunce, znači onih helium gradi 97% zvezda, kao što je naša zvezda Sunce.
Na zvezdama što se dešava? Atomi vodonika se sjedinjava, Sjedinjava inače. njihova jezgra se sjedisjedine, dva atoma vodonika i nastane helium i prilukom toga se oslobađa energija, a to je upravo ona sunčeva energija. Ovaj postupak naziva se fuzija. A na zemlji vodonika ima u višnjim slojevima atmosfere i u vulkanskim gasovima.
Naravno, može biti i u obliku jedinjenja. Najpoznatije jedinjenje vodonika i kiselnika je voda. mogu biti razni misli Minerali, zatim nafta, zemlji gaz, ugalj, biogeni element, znači ulazi u sastav živi biće, ulazi u sastav masti, ulja, ugljenih hidrata, proteina, vitamina itd.
Sada ćemo da vidimo kako možemo dobiti u laboratoriji vodonik. Znači, uzet ćemo cink i dodajemo na čovek projevatu cink. Uzet ćemo kiselinu, u ovom slučaju ja uzimam chlorovodoničnu kiselinu.
I vidimo da dolazi do pojave mehurića, a to su mehurići upravo vodonika, pošto se vodonik izdvaja u obliku mehurića. To je upravo ova reakcija, znači uzemljene u reaktanti su cinki, chlorovodonična kiselina, nastaje cinklorid i izdvajaju se molekuli vodonika. Kad izjednačavamo jednačine, prema zakonu o državanju mase, masa reaktanata mora...
moraju biti jednaka masi reakcijne proizvoda. Znači, broj atoma jednog elementa sa leve strane jednačine mora biti jednak broj atoma istog tog elementa sa desne strane jednačine. Stavljamo ovdje koeficijent 2, zato što sa desne strane imamo 2 HCl, da bi izjednačili morali smo stavljati koeficijent 2 HCl.
Znači koeficijent se stavlja uvijek ispred formule ili hemijskog simbola i koeficijent se množi sa indeksu. Ovo znači 2 puta indeks, pored HCl ne piše ništa, to je kao da piše broj 1, to znači da imamo 2 atoma HCl, sa leve strane imamo i 2 atoma vodonika, tako je. tako da smo izjednačili i vodonij koji se nalazi sa desne strane gdje je bilo dva. Broj cinka je 1, sa desne strane je 1. U prilikom izjednačavanja hemijskih jednačina indeksi se ne smeju menjati.
Kako možemo još dobiti vodonik? U industriji se dobija elektrolizom vode. Znači uzmem vodu i pod utjecem jednosmerne električne struje voda se razlaže na vodonik i kiselnik.
Naravno moramo izjednačiti, vidimo sa leve strane imamo dva vodonika, sa desne dva, znači jednako je. Ali imamo i jedan kiselnik sa leve strane i dva kiselnika sa desne strane. Moramo povećati broj kiselnika sa leve strane, moramo...
staviti koeficijent 2. Sada imamo 2 kiselnike, znači 2 puta indeks 1 pored kiselnika, znači 2 kiselnike izjednačeno, ali vam se sad, pošto se voda sastoji i iz vodonika i kiselnika, promenio broj atoma vodonika, 2 puta 2 je 4, znači moramo ovdje staviti koeficijent 2. I izjednačili smo hemijsku jednačenu. Sad ćemo vidjeti kakva su fizička svojstva vodonika. Vidjeli smo da je to... Znači, gaz koji je lakši od vazduha pa onda izlazi iz opruvete, zato se ja stavljam palac na epruvetu da ne bi on izašao.
Gaz, ne vidimo ga, znači nema boju, nema miris i on ima jedno hemijsko svojstvo, sada ćemo vidjeti koje je. Tari gas ima čepodonik koji još ima jedno svojstvo a to je da li je zapaljen. Znači da vidimo koje je hemijsko svojstvo vodonika.
Čuli smo prasak, znači vodonik je zapariv. Smeša vodonike i kiselnika u odnosu 2 prema 1 naziva se praskavi gaz i sa gorevanjem vodonika nastaje voda tako da možemo uočiti kapljice vode na EPRU veti. Evo, pogledajte, vidjet će se kapljice vode, zato što je sagorevanje vodonika, u vazduhu se nalazi fisonik, da bi, znači, da bi...
šibica gorela potrebna je kiselnik i onda je došlo do reakciji između vodonika i kiselnika i u toj reakciji je nastala voda o tome nam govore kapice inače ovdje prva je ta zagrejana I pošto je pruverta zagrejena, znači došlo je do nastanka energije. Vidjet ćemo kasnije zašto tu energiju koristimo. Znači fizička svojstva vodonika, da je gaz bezbojan, bez mirisa i ukusa.
On se ne rastvara. U vodi, zašto se ne rastvara u vodi? Kod vodonika je između istih atoma, ne metala, vidjeli smo da je nepolarna kovalentna veza, a kod vode je polarna kovalentna veza, pa slično u sličnom se rastvara. Znači, nepolarne ljenja se rastvaraju u nepolarnim rastvaračima, a polarna u polarnim. Zato se vodonik ne rastvara jer kod njega je nepolarna kovalentna veza, a kod vode je polarna.
Ima manju gustinu od vazduha pa smo vidjeli da izlazi iz deprovetu. zato sam morao staviti palac na Epruvetu. Hemijsko svojstvo, vidjeli smo da je zapaljiv, znači vodonik koji je nastao, on im je kurići, reagovao je kada smo zapali šibicu sa kiselnikom iz vazduha, i vidjeli smo na zidojme Epruvete kapice vode koje su nastale. Moramo izjednačiti, zato što ovdje imamo dva kiselnika, stavili smo koeficijent ispred vode dva, da bi bio jednak broj, ali se sada povećao i broj vodonika, tako da moramo staviti ispred molekula vodonika moramo staviti koeficijent 2. Rekao sam isto da je smeša vodonika i kiselnika u zapremljivsku odnosu 2 prema 1, naziva se praskavi gaz, to je onaj prasa koji smo čuli prilikom sagorevanja vodonika.
Rekao sam da se prilikom sagorevanja vodonika oslobađa energija i onda se on za to koristi kao raketno gorivo. pored toga znači koristimo boce sa vodonikom za autogeno zavarivanje. Naravno, potrebna nam je i boca kiselnikom da bi bilo što efikasnije sa gorevanjem.
I koristi se u današnje vrijeme, prave se automobili koji idu na pogon, kao koji pogon koriste vodonik. To je ekološko gorivo jer vidjeli smo da sa gorevanjem vodonika nastaje voda, a voda ne šteti život na sredini za razliku od fosil. srnih goriva koja zagađuju životnu sredinu, ali za sada nije velika proizvodnja tih automobila, oni su malo skuplji u odnosu na ove obične automobile, a u budućnosti mislim da će veliki broj vozila prijeći i da koristi bodoni kao gorivo.
Pošto je lakši od vazduha, koristi se još za punjenje meteoroloških balona.