Wie wird Wasserstoff hergestellt? - Eine Anleitung

Wie Sie Hydrogenium finden können

• Trinken Sie ein Glas Wasser, befinden sich in dem Getränk 5,4 _* 10²⁴ Wassermoleküle, aus denen mit einem Experiment erklärt werden kann, wie Wasserstoff hergestellt wird.
• Ein Wasserstoffmolekül hat einen Durchmesser von 0,00000003 cm. Sie müssten 30 Millionen Wasserstoffmoleküle nebeneinander legen, um eine Reihe von 1 cm zu erhalten.
• Merken Sie sich, dass Wasserstoff das im Weltall am häufigsten vorkommende Element bei Fixsternen und einigen Planeten, wie Jupiter und Saturn, ist. Auf der Erde kommt Wasserstoff fast nur chemisch gebunden in Wasser, Erdöl, Erdgas, Kohle, Organismen und einigen Mineralen vor, sodass Sie durch ein Experiment herausfinden können, wie Wasserstoff hergestellt wird.
• Beachten Sie, dass bei den Reaktionsgleichungen, die von Ihnen bei den Experimenten für die Beantwortung der Frage, wie Wasserstoff hergestellt wird, aufgestellt werden, der Wasserstoff die Oxidationszahl + 1 hat und mit dem Symbol H bezeichnet wird.
• Wasserstoff ist das leichteste Gas. Bei einer Temperatur von 0° C und einem Luftdruck von 1013 hPa wiegt ein Liter nur 0,09 g. Merken Sie sich, das Wasserstoff 14,4 mal leichter als Luft ist.
• Bei der Beantwortung der Frage, wie Wasserstoff hergestellt wird, werden Sie lernen, dass Wasserstoff mit drei Isotopen vorkommt: Leichter Wasserstoff = H Protium, schwerer Wasserstoff = H Deuterium und überschwerer Wasserstoff = H Tritium.

Auf welche Weise wird Wasserstoff von Ihnen hergestellt?

1. Geben Sie für das Experiment für die Beantwortung der Frage, wie Wasserstoff hergestellt wird, einige Gramm Zinkpulver (Zn) und ein halbes Probierglas 25% Salzsäure (HCl) in einen Erlenmeyerkolben.
2. Verschließen Sie den Kolben sofort mit einem gut sitzenden, durchbohrten Gummistopfen, von dem ein Schlauch in die pneumatische Wanne zu einem mit Wasser gefüllten und umgestülpten Zylinder führt.
3. Bei dem Experiment, mit dem Ihre Frage beantwortet wird, wie Wasserstoff hergestellt wird, erwärmen sich die Chemikalien allmählich und es entsteht unter Aufschäumen viel Gas, welches das Wasser aus dem Zylinder verdrängt.
4. Füllen Sie auf diese Weise mehrere Zylinder mit unterschiedlichen Mengen Gas und stellen Sie diese mit der Mündung nach unten auf eine Glasplatte.
5. Nähern Sie den ersten Zylinder mit der Mündung nach unten der Flamme eines Bunsenbrenners. Es ertönt oft ein leichter Knall oder Sie sehen eine schwach bläuliche Flamme. Im Inneren des Zylinders bleibt ein Beschlag zurück.
6. Führen Sie die Knallgasprobe mit den anderen Zylindern durch, um zu sehen, wie Wasserstoff hergestellt wird, und Sie werden bemerken, dass der größte Radau entsteht, wenn sich im Zylinder 2 Raumteile Gas und 5 Raumteile Luft befinden.
7. Stellen Sie die Reaktionsgleichung für das Experiment auf: Zn + 2 HCl --> ZnCl₂ + H₂.
8. Ihre Ionengleichung lautet für dieses Experiment: Zn + H⁺ --> Zn²⁺ + H₂. Das bedeutet für Sie, dass die Zn-Atome an je 2 H⁺-Ionen 2 Elektronen abgeben, sie dabei die H⁺-Ionen reduzieren und selbst oxidiert werden.
9. Sie können Experimente für die Fragestellung, wie Wasserstoff hergestellt wird, auch mit anderen Elementen durchführen.
10. Aus verdünnten Laugen und amphoteren Metallen, wie Aluminium (Al), können Sie Wasserstoff herstellen. Die Reaktionsgleichung lautet: Al + NaOH + 3 H₂O --> Na [Al(OH)₄] + 1 1/2 H₂.
11. Durch Die Reduktion von Wasser mit sehr unedlen Metallen können Sie die Frage, wie Wasserstoff hergestellt wird, ebenfalls beantworten. Flüssiges Wasser reagiert mit Alkali- und einigen Erdalkalimetallen. Beachten Sie, dass Natrium und Kalium sehr heftig reagieren, wobei sich der freiwerdende Wasserstoff bei Kalium stets, bei Natrium meist entzündet und es zu Knallgasreaktionen kommt. Mit Calcium erfolgt nur eine mäßige Reaktion. Die Reaktionsgleichungen lauten: 2 Na + 2 H₂O --> 2 NaOH + H₂ oder Ca + 2 H₂O --> Ca(OH)₂ + H2.
12. Ein weiteres Experiment für die Fragestellung, wie Wasserstoff hergestellt wird, kann mit der Elektrolyse wässriger Lösungen von Säuren, Basen oder Salzen unedler Metalle an der Katode beantwortet werden. Durch Anlegen einer Spannung an den Elektroden (Anode und Kathode) zerfallen die Moleküle der Säuren, Basen und Salze in Ionen. Die katodische Reduktion lautet: H⁺ + e^- --> H und 2H --> H₂.