Základná charakteristika:

Vodík  je  v poradí  prvý  prvok v PSP.

Nachádza sa  1.perióde a v  I.A  skupine  PSP.

Chemickú značku má H , jeho latinský názov je  hydrogenium.

V jadre atómu má jeden protón ( p+ ), v obale atómu má jeden elektrón ( e- ).

Vodík má 3 izotopy, ktoré sa líšia počtom neutrónov v jadre - prótium, deutérium a trícium.

o  Prótium - nazývaný ľahký vodík je klasický vodík, ktorý je najviac rozšírený vo vesmíre a na Zemi. Obsahuje v atóme jeden protón a jeden elektrón.

Neobsahuje neutrón v atómovom jadre.

o  Deutérium - ťažký vodík, je dvakrát ťažší než obyčajný vodík prótium.
Má významné využitie v jadrovom priemysle. Je veľmi účinným
moderátorom (látkou spomaľujúcou rýchlosť neutrónov). Nepodlieha rádioaktívnej premene, v prírode sa bežne vyskytuje.

Štruktúra atómu: 1 protón, 1 neutrón, 1 elektrón

o  Trícium je rádioaktívny izotop vodíka. Je trikrát ťažší než prótium. Jadro trícia je nestabilné a rozpadá sa s polčasom rozpadu 12,4 roka. Používa sa napríklad na značkovanie organických látok pri výskumoch.

Štruktúra atómu: 1 protón, 2 neutróny, 1 elektrón

 

Výskyt:

Vodík je najrozšírenejší prvok vo vesmíre a tretí najrozšírenejší prvok na Zemi. V prírode sa nachádza voľný vo vzduchu  a to vo vyšších vrstvách atmosféry, alebo viazaný v zlúčeninách ako sú: voda, kyseliny, hydroxidy, soli, peroxid vodíka, či organické látky.

 

Vlastnosti:

·         Vodík je plyn bez farby, bez chuti a bez zápachu.

·         Je 14 krát ľahší ako vzduch.

·         Zlučuje sa takmer so všetkými prvkami okrem 8A a niektorými d prvkami.

·         Má veľmi dobré redukčné vlastnosti.

·         So vzduchom tvorí výbušnú zmes, čistý vodík horí modrastým plameňom.

·         Napriek svojej vysokej reaktivite sa s väčšinou prvkov zlučuje až pri vyššej teplote.

·         Je typický nekov, elektronegativita X=2,2; tvorí väzby nepolárne (H2) alebo polárne (HCl).

·         Tvorí vodíkové mostíky s N, O, F

·         Molekulový vodík je pomerne stabilný málo reaktívny.

Vodíkový atóm má veľkú ionizačnú energiu (1311 kJ/mol), preto sa podobá viac halogénom ako alkalickým kovom.

 

Vodík reaguje:

·         s kyslíkom vzniká voda:      2 H2   +  O2  2 H2O

·         s dusíkom vzniká amoniak : 3 H2   +  N2   2 NH3

·         so sírou vzniká sulfán:    H2   +   S   H2S

·         s chlórom vzniká chlorovodík: H2   +   Cl2   2 HCl

 

Príprava:

V laboratóriu ho môžeme pripraviť:

·         reakciou kyseliny chlorovodíkovej so zinkom                                                                

                                                2 HCl   +   Zn      H2      +   ZnCl2  

·         redukciou H2O  

2        H2O  + 2Na     H2      +   2 NaOH               

Priemyselne sa vodík vyrába:

·         elektrolýzou vody

·         rozkladom CH4 (metán)

      

Použitie:

Vodík sa používa:

1)      Ako redukčné činidlo

2)      Na zváranie a rezanie kovov spolu s kyslíkom

3)      Na stužovanie tukov

4)      Odstraňovanie síry z ropy

5)      Výroba NH3, dusíkatých hnojív, HNO3

6)      Skvapalnený vodík sa využíva ako raketové palivo

 

Zlúčeniny vodíka:

a)      Anorganické – napr. kyseliny, hydroxidy, hydridy

b)     Organické – uhľovodíky, ich deriváty, prírodné látky

 

Hidridy = bineárne zlúčeniny (najdôležitejšie zlúčeniny vodíka)

a.      Iónové (zlúčeniny vodíka s prvkami s1 a s2 (NaH, CaH2) majú vysoký bod topenia, reagujú s vodou)

b.      Kovalentné (zlúčeniny vodíka s prvkami p1 – p5 (PH3, B2H6) ich vlastnosti závisia od polarity ich väzieb, príp. od prítomnosti voľného el. páru na atóme nekovu)

c.       Kovové (zlúčeniny vodíka s prechodnými prvkami, napr. Ti, Zr, Hf... majú premenlivé zloženie, kovový vzhľad, vodivé príp. polovodivé)

d.      Hydridné komplexy napr. Na [AIH4] – tetrahydridhlinitan sodný (používa sa napr. Ako redukčné činidlo pre organické syntézy)

Najvýznamnejšie zlúčeniny: voda H2O , peroxid vodíka H2O2

 



Zopakujte si:
1. Charakterizujte chemický prvok: vodík
2. Aké sú základné vlastnosti vodíka?
3. Kde sa vodík využíva?
4. Vymenujte zlúčeniny vodíka.


Použitá literatúra:
KOTLÍK, B. a RUŽIČKOVÁ, K.: Chémia v kocke I. Pre stredné školy. vyd. 1. Bratislava: ART AREA spol. s.r.o. 2002. s 55-57. ISBN 978-88879-96-5
https://sk.wikipedia.org/wiki/Vod%C3%ADk