53554 Wodór (4)

Kinetyczny efekt izotopowy

•Podstawowa różnica pomiędzy chemicznymi właściwościami H i D jest zasadniczo wynikiem większej stabilności wiązania chemicznego tworzonego przez D.

•Tak, więc wiązanie C-D jest mniej reaktywne w odniesieniu jo wiązania C-H,

•    większa ilość energii jest wymagana dla aktywacji wiązania C-D w celu przeprowadzenia reakcji, i zasadniczo reakcje obejmujące zerwanie wiązania C-D zachodzą znacznie wolniej niż dla analogicznego wiązania C-H.

•    Najważniejszym czynnikiem mającym swój udział w różnicy energetycznej a w konsekwencji w izotopowym efekcie kinetycznym jest energia punktu zerowego oscylacji dla wiązania D (5,021-5,275 kj/mol)

Wykłady • Piotr Kirszensztejn

H₂ - w warunkach normalnych

bezbarwny, bezwonny, pozbawiony smaku

WyWady • Ptołr Klrewnsrtejn

•    Gazowy wodór ma bardzo małą gęstość - 0,08987 g/dm³.=>-duża zdolność do dyfuzji

•    14,38 razy lżejszy od powietrza

'duża średnia prędkość cząsteczek H₂ (1800 m/s w 0°C) | => doskonały przewodnik ciepła (7 razy lepszy od powietrza)

•Temperatura inwersji wodoru = -53°C

=> poniżej tej temperatury można go dopiero oziębiać przez powtarzanie ekspansji adiabatycznej wykorzystując efekt Joule'a-Thomsona.

•W temperaturze 20,4 K wodór skrapla się w bardzo lekką bezbarwną ciecz nie przewodzącą elektryczności. •Temperatura zestalenia ciekłego wodoru = 14 K •Stały wodór krystalizuje tworząc sieć heksagonalną o najgęstszym ułożeniu, która to sieć zmienia się w odmianę regularną poniżej 3K

WyWady - Piotr wrerensrtey

•    Wodór słabo rozpuszcza się w wodzie i większości innych

rozpuszczalników -^.ldmŁHgO - 20°C -1 atm. 18,2 cm³H₂

1 mol H₂ przypada na 68369 moli H₂0 (1230 litrów wody)

•    Silnie pochłaniany przez wiele metali Pd -1 cm³ - 870 cm³H₂

1 mol H₂ przypada na 2,90 mola Pd czyli na

1 Pd przypada 0,69 H (PdH₀₆₉ )

Przewodnictwo elektryczne :

Ho-Kwang Mao i R.J. Hemley przeprowadzili eksperyment używając diamentowego kowadła, (układ mogący wytworzyć ciśnienie 3 milionów atmosfer w cienkiej 20-pm układzie pomiędzy dwoma kantami oszlifowanego

ńiampntt /)    wykMyPKWMtmmaon

Historia przemysłowej chemii organicznej może być; poukładana dookoła względnych reaktywności organicznych surowców używanych w poszczególnych okresach czasu.

’ ■ 1910-1950 okres acetylenu

■    od 1950 alkeny

■    obecnie gaz syntezowy ( H₂/CO) -era jedno-węglowego surowca

Gaz syntezowy może być produkowany z węgla Pierwszy raz otrzymano go na skalę przemysłową na drodze oddziaływania pary wodnej z rozżarzonym do czerwoności węglem i ze względu na źródło jego pochodzenia nazwano gazem wodnym.

h₂o + c - co + h₂

XIX    - wieku lampy garowe

XX    - zastosowanie w kuchenkach gazowych (toksyczność)

Wykłady • Pwtr Ktmtnztejn

Stosunek wodoru do CO może być zmieniana na drodze tzw. water Shift reaction katalizowanej przez różne heterogenne i

homogenne katalizatory

—-

co + h₂o — co₂ + h₂

Istnieje kilka powodów mających na celu zwiększenia stężenia wodoru:

•    wodór jest bardziej uniwersalny w przemyśle chemicznym niż gaz wodny

•    małe cząsteczki organiczne mają w przybliżeniu trzy do czterech razy więcej atomów wodoru niż atomów węgla, stąd kiedy ten stosunek H₂ do CO osiągnie 2 uzyska się dobry surowiec wyjściowy

Wykłady - Ptotr Kaszensztejn

Wykłady - Piotr Kirszensztejn

5