Водород – это химический элемент, который может взаимодействовать с множеством веществ, в том числе и с некоторыми оксидами, а также с водой и другими газами. Рассмотрим, как водород может взаимодействовать с каждой парой веществ, указанных в вашем вопросе:
Вода (H₂O) и оксид кальция (CaO):
- Водород не взаимодействует напрямую с водой при обычных условиях, так как это стабильное соединение. Однако, водород может реагировать с водяным паром при высоких температурах (выше 500 °C) в присутствии катализатора, превращаясь в воду и выделяя тепло (экзотермическая реакция).
- Оксид кальция сам по себе с водородом напрямую не реагирует. Однако он может взаимодействовать с водой, образуя гидроксид кальция Ca(OH)₂.
Оксид серы (SO₂ или SO₃) и медь (Cu):
- Оксид серы (SO₂) может восстанавливаться водородом до серы или сероводорода (H₂S) при высоких температурах и в присутствии катализатора.
- Оксид меди (CuO) также может быть восстановлен водородом до металлической меди: CuO + H₂ → Cu + H₂O. Это тоже требует высоких температур и является экзотермическим процессом.
- Медь (Cu) в чистом виде с водородом не реагирует.
Оксид меди (CuO) и фтор (F₂):
- Как уже упоминалось, оксид меди может восстанавливаться водородом до металлической меди с выделением воды.
- Фтор – чрезвычайно реакционноспособный элемент, который может реагировать с водородом с образованием фтороводорода (HF). Эта реакция происходит даже при низких температурах и очень энергично.
Оксид углерода (CO) и аммиак (NH₃):
- Оксид углерода (CO), или угарный газ, может реагировать с водородом в процессе метанизации, образуя метан (CH₄) и воду при высоких температурах и в присутствии катализатора.
- Аммиак (NH₃) с водородом напрямую не реагирует при обычных условиях. Однако, аммиак можно получить из водорода и азота в процессе Габера.
Таким образом, водород может взаимодействовать с некоторыми из указанных веществ, но в большинстве случаев требуется либо высокая температура, либо специальные катализаторы, чтобы инициировать и поддерживать такие реакции.