Hidro là một nguyên tố khá phổ biến trong tự nhiên nói chung cũng như trong hóa học nói riêng. Ở bài viết này UNSW sẽ giải đáp cho các em một số vấn đề liên quan đến tính chất hóa học của Hidro cũng như những ứng dụng vô cùng quan trọng của nguyên tố này.

Tính chất hóa học của Hidro

Dưới đây là những tính chất hóa học nổi bật nhất của nguyên tố hidro. Những tính chất mang tính đặc trưng và ứng dụng cao trong bộ môn hóa học cũng như thực tiễn

Hidro tác dụng với Oxi

Thí nghiệm đưa ngọn lửa chỉ chứa khí H2 vào trong lọ đựng khí Oxi ta thu được những nhận xét sau:

tính chất hóa học của oxi

Hidro tiếp xúc với Oxi ở nhiệt độ cao tiếp tục cháy mạnh hơn và trên thành lọ những giọt nước nhỏ li ti. Nếu đốt Hidro trong không khí cũng mang lại những giọt nước tương tự.

Phương trình hóa học: 2H2 + O2 -----to--->  2H2O

Nhận xét:

  • Hidro tác dụng với Oxi ở nhiệt độ cao
  • Hỗn hợp khí Oxi và khí hidro là một hỗn hợp nổ
  • Theo chứng minh, hỗn hợp này sẽ gây nổ lớn nhất nếu trộn nhau ở tỉ lệ là 2:1

Hidro tác dụng với Đồng Oxit (CuO)

Thí nghiệm: Cho luồng khí hidro tinh khiết đi qua bột Oxit của Cu (CuO), sau đó đốt đến nhiệt độ trên 400 độ C, ta có nhận xét sau:

  • Ở nhiệt độ thường không có phản ứng hóa học xảy ra
  • Đốt nóng tới khoảng 400 độ C, CuO màu đen chuyển sang màu đỏ gạch của Cu

Phương trình phản ứng: H2 (k) + CuO(r) -----to--> H2O(h) + Cu(r)

Tính chất rút ra: Khí hidro đã chiếm lấy nguyên tốt Oxi trong hợp chất oxit của Cu, CuO. Do đó ta nói Hidro có tính chất khử.

Kết luận tổng quát:
Sau 2 thí nghiệm trên ta có thể kết luận khí Hidro không chỉ kết hợp được với đơn chất Oxi mà nó còn kết hợp được với Oxi trong một số Oxit kim loại và cho ra phản ứng tỏa nhiều nhiệt. Do đó, tính khử là một trong những tính chất hóa học của hidro và được xem là một tính chất khá quan trọng.

Ứng dụng của Hidro trong thực tế

Một số tính chất ứng dụng phổ biến của khí Hiro là:

  • Dùng trong động cơ tên lửa, làm nhiên liệu thay cho những nhiên liệu như xăng, dầu. Do tính chất cháy sinh ra nhiều nhiệt hơn, nên thường được thay thế bởi các nguyên liệu khác
  • Dùng làm đèn xì - oxi để hàn cắt kim loại ( Hidro phản ứng với Oxi tỏa nhiệt lớn)
  • Là nguồn nguyên liệu quan trọng để sản xuất các hợp chất hữu cơ cũng như axit, amoniac
  • Điều chế kim loại nhờ vào khả năng khử hợp chất oxit
  • Hidro là khí nhẹ nhất, do đó thường dùng để vận hành khinh khí cầu, sản xuất bóng bay..

✓ Học sinh nên thuộc bài ca hóa trị.

Bài tập liên quan đến khí hidro

Câu 1: Các chất nào trong những chất dưới đây dùng để điều chế khí hidro:

A. H2O; HCl ; H2SO4

B. HNO3; H3PO4; NaHCO3

C. CaCO3; Ca(HCO3)2; KClO3

D. NH4Cl; KMnO4; KNO3

Lời giải: 

Đáp án là A:

  • Điện phân H2O thu được H2
  • HCl,H2SO4 tác dụng với kim loại đứng trước H trong dãy hoạt động hóa học để thu được khí H2 nguyên chất

Câu 2: Người ta điều chế được 24 g đồng bằng cách dùng hiđro để khử đồng (II) oxit.

a. Khối lượng đồng (II) oxit bị khử là:

A. 15 g                   B. 45 g                        C. 60 g                        D. kết quả khác.

b. Thể tích hiđro (đktc) đã dùng là:

A.8,4 lít                  B. 12,6 lít                    C. 4,2 lít                      D. kết quả khác

Lời giải:

Phương trình hóa học: H2 + CuO -------> H2O   +    Cu

n Cu = 24 /64 =0.375 mol

n CuO =  n H2 = 0.375 mol

----> m CuO = 0.375x80 = 30 gam. Chọn D. Kết quả khác  ( cau a)

----> V(H2) = 0.375x22.4 = 8.4 lít

Câu 3: Trong vỏ Trái Đất, hiđro chiếm 1% về khối lượng và silic chiếm 26% về khối lượng. Hỏi nguyên tố nào có nhiều nguyên tử hơn trong vỏ Trái Đẩt ?

Lời giải:

1 nguyên tử H có khối lượng là 1 (đvC)

1 nguyên tử Silic có khối lượng là 28 (đvC)

Gọi khối lượng của vỏ trái đất là X.

  • Khối lượng Silic là: 0.26X, suy ra có số nguyên tử H là: 0.26X/28 = 0.0093X...
  • Khối lượng H là: 0.01X, suy ra có số nguyên tử Si là: 0.01X/1 = 0.01X...

Do đó có nhiều nguyên tử H hơn mặc dù nó có khối lượng nhỏ hơn Si rất nhiều.

Với 3 bài tập trên đã hệ thống cho các em toàn bộ lý thuyết về tính chất hóa học của Hidro cũng như các dạng toán đặc trưng. 3 dạng toán mà chúng ta thường gặp là điều chế hidro, tính khử hidro và về khối lượng Hidro. Có bất kì thắc mắc gì về bài viết này các em có thể để lại lời nhắn ở dưới bài viết này. Chúc các em học tốt.
Chủ đề liên quan