VISOKA ZDRAVSTVENA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA u BEOGRADU
Osnovne strukovne studije - kozmetičar estetičar
SEMINARSKI RAD
Tema: VODONIK (H)
Predmet: Hemija
Mentor:
Prof. dr Jasmina Bašić
Student:
Mladenović Katarina
Br. indeksa 12/2016
BEOGRAD, 2016.
V o d o n i k ( H )
Seminarski rad
2
SADRŽAJ
UVOD ..................................................................................................................................................... 3
VODONIK ............................................................................................................................................. 4
U
LOGA I ZNAČAJ VODONIKA
.................................................................................................................... 4
D
OBIJANJE VODONIKA
............................................................................................................................. 6
H
EMIJSKA SVOJSTVA VODONIKA
............................................................................................................. 7
R
EAKCIJE
................................................................................................................................................. 8
J
EDINJENJA VODONIKA
............................................................................................................................ 9
P
RIMENA VODONIKA
............................................................................................................................ 11
Z
ANIMLJIVOSTI
..................................................................................................................................... 12
ZAKLJUČAK ...................................................................................................................................... 14
LITERATURA ................................................................................................................................... 15
V o d o n i k ( H )
Seminarski rad
4
VODONIK
U
LOGA I ZNAČAJ VODONIKA
Vodonik (H) je daleko najobilniji element u kosmosu i sačinjava 57% Sunčeve mase, a ima ga
i na Zemlji, gde zauzima deveto mesto po masenom udelu (litosfera + hidrosfera + atmosfera).
Osnovna svojstva vodonika data su u Tabeli 1.
Tabela 1. Osnovna svojstva vodonika
Simbol
H
Pronalazač
Henry Cavendish
Godina otkrića
1766.
Molekulska formula
H
2
Atomski broj
1
Relativna atomska masa
1,00794
Klasifikacija elementa
nemetal
Gustina (g cm
-3
)
0,0708
Tačka topljenja (K)
14,01
Tačka ključanja (K)
20,28
Opažajna svojstva
bezbojan gas, bez mirisa i ukusa
Atomski poluprečnik (pm)
79
Atomska zapremina (cm
3
mol
-1
)
14,1
Specifična toplota (na 20 °C J g
-1
mol
-1
)
14,267 (H-H)
Elektronska konfiguracija
1s
1
Izotopi vodonika i
zastupljenost u
prirodi (%)
Protijum
99,99
Deuterijum
0,015
Tritijum
10
-16
Izvor: Aleksandra Stoiljković, Hemija za III razred gimnazije prirodno-matematičkog smera,
medicinske, veterinarske i škole za negu lepote, Zavod za udžbenike, Beograd, 2010.
Vodonik je na sobnoj temperaturi gas, bez boje, mirisa i ukusa. Najlakši je od svih gasova, a
tečni vodonik je najlakši od svih tečnosti. Tačke topljenja i ključanja vodonika su vrlo niske (samo
helijum ima nižu), što ukazuje na vrlo slabe međumolekulske sile. To je razumljivo, jer je elektronski
par molekula vodonika pravilno raspoređen između oba atoma. Zbog malih dimenzija ovaj molekul
lako difunduje kroz gotovo sve materijale.
1
1
Aleksandra Stoiljković,
Hemija za III razred gimnazije prirodno-matematičkog smera, medicinske,
veterinarske i škole za negu lepote
, Zavod za udžbenike, Beograd, 2010.
V o d o n i k ( H )
Seminarski rad
5
Molekul vodonika se sastoji od dva atoma povezana kovalentnom vezom. To je najjača
jednostruka veza između dva istoimena atoma. Oba elektrona molekula vodonika se nalaze u
vezujućoj molekulskoj orbitali i pripadaju prvom kvantnom stanju.
Vodonik postoji na Zemlji u svojoj slobodnoj formi (H
2
) samo u malim količinama, pa je
potrebno proizvesti ga iz materijala kao što su voda (u kojoj je dostupan u gotovo neiscrpnim
količinama), ugljovodonici (piroliza), itd. Uobičajen način za to je proces elektrolize, cepanjem vode
(H
2
O) na sastavne delove - vodonik i kiseonik. Ekstrakcija energije iz vodonika je obrnut proces
elektrolize, pa je krajnji proizvod sama voda.
Slika 1. Osnovne karakteristike vodonika
Aleksandra Stoiljković, Hemija za III razred gimnazije prirodno-matematičkog smera, medicinske,
veterinarske i škole za negu lepote, Zavod za udžbenike, Beograd, 2010.
Vodonik ima veliki značaj u savremenoj hemijskoj, petrohemijskoj i prehrambenoj industriji,
a naročito u energetici, gde je značajan kao medijum za skladištenje i dobijanje energije. Stoga su
mnoga istraživanja u svetu usmerena ka njegovoj proizvodnji i korišćenju. Danas se 90% vodonika
proizvodi i koristi u industriji proizvodnje amonijaka, metanola, ili u rafinerijama nafte, a jedina
njegova stalna upotreba kao goriva je za vasionske letelice.
2
Međutim, mnoga industrijska preduzeća, uključujući najveće svetske naftne kompanije i
proizvođače vozila, rade na privredi zasnovanoj na vodoniku” po kojoj će centralizovano snabdevanje
energijom iz tradicionalnih elektrocentrala preko kompleksne elektrodistribucione mreže biti u
budućnosti zamenjeno decentralizovanim snabdevanjem iz manjih uređaja koji se nalaze na ili blizu
mesta potrošnje. Po ovoj koncepciji, investicioni troškovi po postrojenju su manji, kao što su manje i
potrebe za transmisionu i distribucionu infrastrukturu. Ova koncepcija podstaknuta je razvojem
gorivnih ćelija za koje je neophodan vodonik proizveden, najčešće, u malim postrojenjima na velikom
broju mesta. Za gorivne ćelije (u kojima se električna i toplotna energija stvaraju reakcijom kiseonika i
vodonika), vodonik se može obezbediti korišćenjem različitih metoda, među koje svakako spada i
elektroliza.
2
Miloje Rakočević, Rozalija Horvat,
Opšta hemija za I razred srednje škole
, Zavod za udžbenike,
Beograd, 2014.
