3. Взаимодействие с серой

При нагревании водород обратимо реагирует с серой с образованием сероводорода — газа с запахом тухлых яиц:

H₂+S=H₂S

4. Взаимодействие с азотом

С азотом водород обратимо реагирует при высокой температуре и в присутствии катализатора, например железа, с образованием аммиака NH₃ :

3H₂+N₂=2NH₃

5. Взаимодействие со сложными веществами (оксидами металлов и неметаллов)

При взаимодействии со сложными веществами водород проявляет восстановительные свойства, например, он восстанавливает многие металлы из их оксидов:

CuO+H₂=Cu+H₂O

Fe₃O₄+4H₂=3Fe+4H₂O

Эти реакции используются в металлургии для получения металлов. Однако не все металлы могут быть восстановлены водородом из оксидов: таким способом нельзя получить активные металлы, стоящие в ряду активности левее марганца Mn (натрий Na , кальций Ca , алюминий  Al и др.).

Большое значение имеет взаимодействие водорода с оксидом азота (). Эта реакция используется в очистительных системах при производстве азотной кислоты:

2NO+2H₂=N₂+2H₂O

Смесь водорода с оксидом углерода(II) CO называется «синтез-газом». Синтез-газ широко используется в органическом синтезе. Например, в присутствии катализатора синтез-газ используется для получения метанола:

 — метанол

Сильным восстановителем является атомарный водород, который образуется из молекулярного в электрическом разряде в условиях низкого давления. Высокой восстановительной активностью обладает водород в момент выделения, образующийся при восстановлении металла кислотой.

6. Взаимодействие с активными металлами

При взаимодействии с металлами водород проявляет окислительные свойства: атом водорода присоединяет электрон и превращается в отрицательно заряженный гидрид-ион H^- .

При нагревании водород взаимодействует с активными металлами, образуя белые кристаллические вещества — гидриды металлов:

2Na+H₂=2NaH

Ca+H₂=CaH₂

Получение водорода

В лаборатории водород получают действием кислот (соляной или разбавленной серной) на активные металлы, например на цинк:

Zn+2HCL=ZnCL₂+H₂

Реакцию обычно проводят в аппарате Киппа, а для получения малых количеств водорода — в приборе Кирюшкина. Водород собирают методом вытеснения воздуха, держа пробирку донышком вверх, или методом вытеснения воды.

Рис. 1. Получение водорода в аппарате Киппа

Рис. 2. Прибор Кирюшкина

Водород образуется также при действии растворов щелочей на цинк, кремний и алюминий, при реакции щелочных и щёлочноземельных металлов и их гидридов с водой.

Промышленные способы получения водорода отличаются от лабораторных способов его получения. В промышленности водород получают по следующим реакциям:

• газопаровая конверсия угля:

• взаимодействие метана с водяным паром

• разложение метана

• электролиз воды

.

Применение водорода

Водород применяется:

• для получения аммиака, необходимого для производства азотных удобрений, пластмасс, синтетических волокон, лекарств;

• для получения хлороводорода;

• для получения метилового спирта и других органических веществ из синтез-газа — смеси водорода с угарным газом;

• в производстве маргарина;

• для получения металлов (например, вольфрама ) из оксидов;

• жидкий водород используют как ракетное горючее.