
 
 
6
ВОДОРОД 
История открытия. Получение и свойства водорода 
Водород  в  виде  простого  вещества  получали (действием кислот  на  металлы) 
еще в XVI в. (Парацельс и другие исследователи). Причем, за способность гореть и 
взрываться назвали его «горючим воздухом». Лишь в 1799 г. А. Лавуазье (изучавший 
состав  воды,  вытесняя  из  нее  водород  с  помощью  раскаленного  железа  и  снова
 
синтезируя  воду сжиганием 
2
H
) дал  ему современное название «гидроген», что в 
переводе  с  греческого  значит «воду  рождающий» («водород»)  и  отнес  его  к «про-
стым телам» (т.е. к простым веществам). 
Отметим, что указанный способ получения 
2
H  из воды, предложенный Лавуа-
зье, до сих пор иногда применяют в промышленности. 
В современных лабораториях берут водород из баллонов, а также вытесняют 
его  из  кислот (HCl, 
.)разб(SOH
42
)  действием  цинка.  Можно  использовать  и  любой 
другой металл (М), имеющий 0)M/M(E
0n0
<
+
 (термодинамический фактор), если на 
его поверхности не образуется пассивирующая пленка (кинетический фактор). 
Пассивирующая  пленка  может  возникать  за  счет  взаимодействия  М  с  окру-
жающей средой (например, с компонентами воздуха), или на начальной стадии рас-
творения М (часто в первые мгновения процесса). Подчеркнем, что пленка является 
пассивирующей, если она не только малорастворима в жидкой фазе системы, но и 
является достаточно плотной, чтобы препятствовать проникновению реагентов че-
рез нее к поверхности металла. 
Так, в нейтральной водной среде, где 
7
10)H(a
−+
=  моль/л (при 22
0
С), водо-
род  должны  восстанавливать  металлы,  редокс-потенциал  которых  ниже  соответ-
свующего  потенциала  воды (41,0)H/OH(E
22
0
−=  В).  Это Ca, Mg, Na и  т.п.,  но,  на-
пример, Zn ( 76,0E
0
−=  B) с водой практически не реагирует вследствие формирова-
ния на его поверхности достаточно плотной нерастворимой в воде пленки продукта 
окисления цинка. 
В тоже время гидроксиды 
2
)OH(М
, образующиеся при взаимодействии Ca или 
Mg с водой, получаются в виде достаточно рыхлых осадков, поэтому не препятст-
вуют протеканию данных реакций, хотя в той или иной степени тормозят их. 
Очевидно, если пассивирующую пленку удалять по мере ее образования (на-
пример, соскабливая с поверхности металла – механический способ), то можно осу-
ществить практически полностью
 процесс  взаимодействия  металла  с жидкой фазой 
системы. 
Другой способ удаления пленки – химический. Так, в щелочной среде, в кото-
рой активность 
+
H крайне низка (83,0)H/OH(E
22
0
−=  В при pH=14), в случае амфо-
терных М пленка удаляется за счет взаимодействия ее со щелочью. Поэтому М вос-
становливает  водород  воды,  если 83,0)M/])OH(M([E
0m
n
0
−<
−
 В,  как,  например,  у 
алюминия: 
35,2)Al/])OH(Al([E
03
6
0
−=
−
 В. 
Собирать  выделяющийся  водород  удобно  в  перевернутый  сосуд (так  как 
2
H  
много легче воздуха), а еще лучше в сосуд, заполненный водой (рис. 1), поскольку 
растворимость водорода в ней незначительна [24]
1
. 
                                       
 
1