1. Сутегі, оның қосылыстары, химиялық қасиеттері

Сутегі (латынша Hydrogenium), H – элементтердің периодтық жүйесінің VII тобындағы химиялық элемент, атомдық номері 1, атомдық молекуласы 1,00797.

Кездесуі

Бұл табиғатта таралуы бойынша 9-шы орында тұрған элемент, оның үлесіне жер қыртысының 1,4%-ы тиеді, жер бетінде сутек байланысқан күйде (су, мұнай, тас көмір, т. б.), ал ғарышта 63%-ы болады.

Табиғатта тұрақты екі изотопы ¹Н (протий) және ³Н (тритий) кездеседі, жасанды жолмен радиоактивті изотопы 3Н мен өте тұрақсыз ⁴Н алынған. Сутек - әлемде көп тараған элемент. Массасы бойынша атмосферадағы сутектің мөлшері 3,5 *10 -6% литосфера мен гидросферада – 1% , суда – 11,9%.

Қасиеттері

Сутек иіссіз, ең жеңіл газ, суда ерімейді, палладий, платина, никель, т.б. металдарда жақсы сіңіреді; балқу t - 259,1 °C, қайнау t – 252,6 °C. Сутектің молекуласы екі атомнан тұрады (Н₂), диссоциациялану дәрежесі 35000С-та 20%, ал 50000С-та 96%-ға тең. Тотығу дәрежелері +1,-1.

Асыл (инертті) газдар мен асыл металдардан басқа элементтердің көпшілігімен химиялық қосылыстар түзеді. Күшті тотықсыздандырғыш болғандықан

• F₂ –мен (қараңғыда - 2520С-та),

• Cl₂-мен (жарықта) ,

• O₂-мен ( 550 °C –тан жоғары) әрекеттесіп тікелей қосылыстар (HF, HCl, H₂O) түзеді. Сутекті көптеген металдардың (Cu, Fe, W, Re, т.б.) оксидтерімен тотықсыздандырады.

Мысалы: CuO +H₂ =Cu + H₂O және Fe₃O₄ +4H₂ =3Fe+ + 4H₂O, т.б.

Сутегінің химиялық қасиеттері

Кәдімгі жағдайда сутегі тұрақты зат, ал қыздырғанда кейбір жай заттармен реакцияға түседі. Сутегі оттегінде көзге көрінбейтін жалынмен су түзе жанады. Бұл үдеріс баяу жүреді. 2Н₂+ 0₂ = 2Н₂0 + 572кДж

Жай заттардан күрделі зат олардың тікелей әрекеттесуі аркылы алынса синтез деп аталады.

Бұл реакцияны жүргізу үшін калың қабырғалы сынауық алып, оны үшке бөліп сыртынан белгілеп алып, 1 бөлік О₂, жәнө 2 бөлік Н₂ жинап аламыз да (суды ығыстыру арқылы) оны орамалмен ораймыз. Сынауықтың аузына жанған шырпы апарғанда қопарылыс бере реакция жүреді. Сутегі оттегімен шабытты әрекеттеседі, нәтижесінде су түзіліп, жылу бөлінеді.

V(Н₂): V(0₂) = 2 : 1 болғанда ғана олар қопарылыс береді, сондықтан осындай қатынаста алынған газ қоспасын «күркіреуік газ» деп атайды. Сутегі хлормен реакцияласқанда өткір иісті хлорлы сутек газын береді.

Н₂ + Сl₂ = 2HCl↑.

Қыздырылған күкірт арқылы сутегін өткізсек, жағымсыз иісті күкіртті сутек газы түзіледі:

Н₂+ S H₂S↑

Бейметалдардың сутекпен қосылыстарын атау үшін сутекті қосылыс түзуші, элемент атына ды, ді, ты, ті, лы, лі жалғаулары жалғанып, сутек сөзі қосылып оқылады.

Мысалы: HCl - хлорлы сутек; НВr - бромды сутек; H₂S - күкіртті сутек; НҒ - фторлы сутек.

Кейбір бейметалдардың сутекті қосылыстарының тарихи қалыптасқан атаулары бар:

• Н₂0 - су;

• NH₃ - аммиак;

• СН₄ - метан;

• РН₃ - фосфин;

• SiH₄ - силан.

Сутегі өте белсенді металдармен әрекеттескенде гидридтер деп аталатын тұз төрізді қатты заттар түзіледі:

H₂+2Na=2NaH натрий гидриді

Н₂+Са=СаН₂ кальций гидриді

Сутектің металдармен қосылыстарын атау үшін металл атына гидриді деген сөз қосылып оқылады.

Күрделі заттарменәрекеттесуі: Егер мыс (II) оксидін қыздырып, оған сутегін жіберсек мыс оксидінің қара түсі жойылып қызыл түсті мыс бөлінеді:

CuO + Н₂ = Н₂О+Cu

Бұл реакцияда тотықсыздану үдерісі жүреді, өйткені сутек мыс (II) оксидіндегі оттекті өзіне қосып алады, сөйтіп сутек тотығады, ал мыс тотықсызданады.